Авраам Гольдберг
В останні десятиліття, багато в чому завдяки роботам Іллі Пригожина у сфері нерівноважної термодинаміки (див. статтю «Синергетика - теорія самоорганізації»), в науці з'явилося розуміння того, що матерії властива самоорганізації. Однак механізм і рушійна сила самоорганізації, адаптації та еволюції живої і «неживої» природи ще не визначений. Напрямок еволюції всесвіту і наявність сингулярності матерії на цьому шляху є однією з найменш ясних проблем. Поль Девіс (The Fifth Miracle, 1999) розглянув різні аспекти живих істот і шукав принцип життя, який відрізняє живі істоти від «неживої» матерії. Як і багато раніше Джон Вейценбаум (Computer Power and Human Reason, 1982), Стефен Гранд, відомий творець штучних живих істот, автор книги «Creation: Life and how to make it» та гри «Creatures», сказав в одному зі своїх інтерв'ю, що ознакою реальних живих істот є наявність емоцій, уяви та здатності до самонавчання. Він зауважив, що «він виявляє себе у всесвіті в дрібний проміжок часу протягом багатьох мільярдів років існування всесвіту, і хотів би знати, звідки він прийшов, куди піде і що він тут робить».
Є багато сучасних робіт і гіпотез про виникнення життя на Землі і перенесення її з космосу, про молекулярних процесах і процесах структурної організації відбувалися при цьому. Безсумнівно, існує деякий поріг де «нежива» матерія трансформується в живу й далі, в «розумну», що володіє свідомістю. Цей поріг потрібно подолати, навіть якщо всі вищезгадані процеси будуть змодельовані. Варіанти штучного життя, як і різні види природної, допомагають зрозуміти що таке (хто таке) жива істота.
Дуже важливо визначити, як виникло життя на Землі, але ще більш важливим є пошук принципу існування живої матерії: по-перше, тому, що тривалий метод, використаний природою, не підходить для створення штучних живих істот і, по-друге, позаземне життя, яку ми шукаємо, може мати форми, абсолютно відмінні від нашої, і тільки цей Принцип повинен бути загальним для будь-якого життя, включаючи нашу.
Коротко розглянемо роль Творчих Процесів (ТП) в самоорганізації та еволюції матерії та інтелекту (описану в книзі автора «Natural and Artificial Creative Processes in Nature, Science and Engineering»). Природна організація, адаптація та еволюція відбувається за допомогою ТП взаємодії відкритої (кінцевої величини) матеріальної (живої або «неживої») Системи з навколишнім середовищем, включаючи процеси Енерго-Матеріального (ЕМТП) і (або) Інформаційного (ІТП) взаємодії.
ТП - це натуральний «всюдисущий» і «самодостатній» процес. Він створив і постійно оновлює всі форми матерії всесвіту. Це діалектична взаємодія між Випадковим Процесом (СП) зміни фізичних чи інтелектуальних параметрів Системи в деяких областях та детермінізації СП (збільшенням щільності ймовірності СП) за допомогою зворотного зв'язку, яка зменшує і зрушує ці області відповідно до позитивними або негативними для Системи результатами, що досягаються цими змінами . Ця детермінізації експоненціально прискорює ТП, забезпечуючи ту реальну швидку адаптацію та еволюцію природи (незважаючи на багато космічні та земні катастрофи), яка нездійсненна для дарвінівського природного відбору випадкових змін (без детермінізації СП). ТП - це самовознікающій і саморазвивающийся процес, що не потребує в зовнішньому творця або управлінні. Він зупиняється при досягненні не найкращих, а тільки достатніх результатів в конкретній ситуації. Це додатково прискорює адаптацію, виключаючи перевірку інших можливих варіантів адаптації і експонентний «комбінаторний вибух». Крім того, безліч достатніх рішень не поступається в середньому безлічі найкращих рішень в економічності витрачання ресурсів Системи (енергія, обсяг, спектр, і т.п.).
ТП відбувається завжди в змінюється (хаотично) матерії при двостороннього зв'язку відкритої (обмеженою Системи з навколишнім середовищем. Саме це забезпечує спостережуваний, «властивий» матерії феномен самоорганізації (самотворення), тобто перехід такої Системи в нові стани з іншими рівнями впорядкованості .
Через свою випадкової складової ТП - незворотний, формалізації і невичіслімий повністю процес. Але це дозволяє знаходити рішення і здобувати знання, які логічно не випливають із знань, які вже відомі Системі, виробляти внелогічние судження, гіпотези та аксіоми. ТП йде на базі попередніх організації та знань Системи, доповнюючи і коригуючи їх і, таким чином, має «генетичну» і творчу компоненти. Творча еволюція не повторюється, а рухається вперед, іноді лавиноподібно.
ТП забезпечує не тільки самоорганізацію й еволюцію матерії, але і її самовідтворення, стабільність і варіації її форм, їх «цілеспрямованість» і «тонке налаштування». Він діє «за обставинами», не маючи встановлені заздалегідь тенденції або напряму. ТП знижує ентропію, формує закономірності. Це творець, що діє проти дисипативного процесу. Саме ТП є тією рушійною і спрямовуючою силою, яка забезпечує самоорганізацію, адаптацію та еволюцію матерії, виникнення її нових форм. ТП об'єднує процеси рандомізації та детермінізації, зокрема в нерівноважної термодинаміки і при залежності спостережуваного об'єкту від спостерігача.
ІТП відбувається за допомогою обміну сигналами (неізоморфних висловлюваним ними дій або явищ) - знаки, звуки, мова, запахи, генетичний код, нейроімпульсів, електромагнітні поля тощо ІТП «приєднується» до ЕМТП на деякій стадії еволюції, коли з'являються порогові комутуючі елементи «дія (явище) ↔ сигнал», що запускають чи реєструють сигнали. Саме це визначає появу живої матерії - Життя і її інтелектуальних здібностей в як природних, так і штучних системах. ІТП створює якість, зване Творчим Інтелектом.
ТП з високим показником експоненти розвитку аж до ланцюгової реакції та вибуху - це Кількісно-Якісна Трансформація (ККТ). ККТ відомі на ядерно-атомному та молекулярному рівнях, в еволюції зірок і галактик, на щаблях еволюції інтелекту. Так зване «нелінійне мислення» - це ККТ в ІТП.
Концепція Природного і Штучного ЕМТП і ІТП робить можливими ряд гіпотез і результатів, істотних для науки і практики.
1. Великий Вибух (БВ) не є єдиним. БВ спорадично виникають як ККТ - вибухи особливо великих чорних дір (ЧД) при досягненні їх маси-енергії певного критичного значення. Можливо, такі ЧД виникають при зіткненнях галактик, або їх скупчень. Такі зіткнення можуть повторюватися через багато десятків, навіть сотні мільярдів років. Таке критичне значення має бути на багато порядків більше енергії 1067 ... 1068ГеВ, відповідної енергії середньої галактичної ЧД. Енергія БВ викликає інфляцію, що відкидають матерію зі швидкістю, більшою швидкості світла, і формує групи Метагалактик, розділених ізолюючими їх «порожнечами», де матерія (включаючи вакуум) разом з її простором і часом відсутній. (Це може також пояснити і відсутність нескінченно великої яскравості неба.) Виникає речовина (з ненульовою масою спокою) викликає гравітацію, що сповільнює інерційне розширення. У міру збільшення відстаней швидкість розширення зростає знову, але вже не перевищує швидкості світла - відповідно до скоригованими законом Хаббла. Всі ці процеси не потребують щаблях сингулярності і знімають питання про «початок і кінець» всесвіту, зумовленість її еволюції, її межах і формі, її нескінченному розширення або реколлапсірованіі.
ТП не потребує будь-яких фіксованому наборі елементарних частинок або конструкцій. Як і сам ТП, всі їх безліч, як правило, не повинно повторюватися в різних Метагалактика, крім, можливо, частинок-квантів матерії з нульовою масою спокою і енергіями близько 1018ГеВ, що виникають відразу при БВ. Інтеграція речовини може призвести до нових ККТ, які створюють нові організації, не обов'язково більш складні, ніж попередні.
2. ІТП виникає невідворотно. Порогові елементи виникають випадково, але ТП швидко закріплює їх. Потім ІТП в принципі може існувати і розвиватися необмежений час і навіть, за необхідності, коригувати ЕМТП з метою самозбереження і в межах, які поступово розширюються. Можливо, деякі «конструктивні» елементи і були занесені на Землю з космосу, але ці елементи не могли бути коммутирующими, і «земний варіант» Життя - це оригінальне (самостійне) творіння ІТП. ІТП забезпечує виникнення життя і при недостатній (для дарвінівської еволюції) стабільності земних умов - головний довід прихильників «космічного життя».
Творчий Інтелект (ТІ) включає відносини Системи до навколишнього середовища, такі як емоції, самоідентифікація, вивчення цього середовища, передбачення майбутнього і уяву. Системи ІТП формують ці відносини, свою поведінку та шляхи подальшого вдосконалення самостійно, використовуючи генетичний і індивідуально накопичений досвід. Ця якість - ТИ повинно бути притаманне всім природним та штучним інтелектуальним системам. Можна класифікувати наступні чотири різні ступені (ККТ) ієрархічної висхідній сходи ТІ:
Найпростіша щабель, де ІТП відбувається тільки між Системою та її оточенням (відсутня її внутрішня «нервова система»). Наприклад, це утворення цін на стихійному ринку (без домовленості між продавцями), рух транспорту в дорожній мережі або повідомлень у мережі зв'язку.
Підсвідомість, де ІТП є як між Системою та її оточенням, так і всередині самої Системи, але він відсутній з іншими подібними Системами. У такій Системі можливі узагальнення і не формулируемого свідомо рішення.
Свідомість. Система може формулювати свої знання і обмінюватися інформацією з іншими подібними Системами на загальному для них мовою, здатна до самоідентифікації, свідомо виробляє свої відносини до навколишнього світу, може діяти колективно з іншими подібними Системами.
Надсвідомість. Індивідуум Системи набуває такі великі знання, які він вже не може передати іншим Системам на загальному для них мовою. Наприклад, майстер своєї справи, приймаючи рішення, не може пояснити новачкові, як він це робить. Це непередаваний вищий результат індивідуальної роботи Системи.
Творча взаємодія із зовнішнім світом, його відображення, і сам цей світ, зрозуміло, різні для людини, миші, мурахи, бактерії, штучної творчої системи, але ІТП повинен бути присутнім у всіх з них. Елементи «розумною» життя притаманні багатьом живим істотам. Це мурашники і вулика, нори і гнізда, будинки та інструменти для роботи, руху, захисту, науки. Але навколишній світ і його сприйняття кількісно різні для цих істот.
3. В даний час людина вводить в штучні системи («генетично», тобто ззовні й заздалегідь) свої знання про необхідну їх структурі і поведінку на базі своїх припущень про світ, у якому система буде діяти. Така система не має власного ІТП і не є не тільки розумною, але навіть живою системою. Спроби створення штучних систем за допомогою формального копіювання структури і процесів, наявних в біосистемах, включаючи внутрішнє управління для підтримки життєдіяльності, будуть успішними, тільки якщо штучний ІТП вводиться в штучну систему. Така Система буде володіти Штучним Творчим Інтелектом (ІТІ) і дійсно буде еквівалентної живій системі на одній (будь-який) з її інтелектуальних ступенів.
Можливо заперечення, що «несвідома» діяльність мозку і нервової системи з підтримки життєвих функцій біосистеми при зовнішніх та внутрішніх впливах використовує на багато більше ресурсів, ніж свідома діяльність, звичайно асоціюється з творчістю. Однак ця несвідома діяльність «організувалася» в процесі тривалої творчої еволюції та адаптації біосистем і навіть поточна сьогохвилинна робота біосистеми не є повністю автоматичної, а постійно адаптується допомогою ІТП, так як внутрішні і зовнішні впливи ніколи в точності не повторюються - неможливо увійти двічі в одну й ту ж річку.
Весь час ускладнюються завдання систем штучного інтелекту, такі як космічні, військові, а також повсякденні, роботи, управління просторово-розподіленими системами промисловості, енергетики, зв'язку, системи з унікальними (індивідуальними) властивостями, децентралізовані, нестаціонарні, разової дії системи, лікування особи від його конкретного нездужання (а не середньо-статистичного хворого від середньо-статистичної хвороби), розпізнавання і дослідження невідомих раніше об'єктів, протидія або взаємодія з конкретним противником або партнером, рішення логічно неповних завдань (що вимагає здогадки), передача повідомлень з урахуванням їх розуміння конкретним адресатом , і т.п., де складність системи, навколишнє середовище, обчислювальна потужність, обсяг пам'яті, необхідна швидкість прийняття рішень непосильні для людини, вимагають самостійних дій штучного інтелекту. Існуючі ж системи все менш придатні для цих цілей. Вони нездатні діяти в нестаціонарних нечітких непередбачені наперед середовищі та умови, бути еквівалентними живим істотам при будь-якому збільшенні їх швидкодії, пам'яті та вдосконалення їхніх генетичних програм. Природні інтелектуальні системи можуть вирішувати такі завдання не тому, що містять багато нейронів (ніяке їх фізична кількість не може охопити комбінаторне число можливих ситуацій), а тому, що ці нейрони взаємодіють творчо. Тільки ІТІ здатний на це, включаючи всі вищезазначені ієрархічні щаблі.
ІТІ може асимптотично наближатися до творчих здібностей свого творця: все, практично можливі дані, алгоритми, критерії, цілі є функціями, які, як і їх похідні, можуть бути описані поліномами (статечними, кодовими, гармонійними) - в залежності від специфіки завдання. Випадкова компонента ІТП змінює коефіцієнти-параметри полінома, і ця адаптація параметрів виявляється творчої, наступного змін ситуації. Області та кроки змін, початкові значення параметрів і алгоритм штучної випадкової компоненти, у свою чергу, можуть бути об'єктами ІТП на більш високих рівнях адаптації. Розробник ІТІ поступово-асимптотично наближає ці рівні до власного інтелектуального рівня, зберігаючи швидкодію, об'єм пам'яті і інші здібності комп'ютера, створюючи творчі програми та творчі комп'ютери. Розробник ІТІ грає по відношенню до нього роль «творця», що дає ІТІ самостійність у встановлених їм межах. (Вищезазначена книга містить низку конкретних застосувань ІТІ в різних областях.)
Самовоспроизводящиеся Системи з ІТІ здатні перевершити творчі здібності їхніх творців.
4. Істота, що володіє свідомістю, може і повинно цікавитися своїми місцем, роллю, слідами в еволюції всесвіту. Воно створене ЕМТП і ІТП еволюції і можна стверджувати, що це створення неминуче, хоча може мати різні форми в різних місцях всесвіту. Тільки ІТП є загальним для всіх цих форм. Пошук позаземного життя і її сигналів доцільно проводити саме як проявів ІТП, а не кодових або графічних символів або картин, які можуть відрізнятися від земних по умовностям, спектру і навіть логіці.
Генетичні знання живої істоти і знання, накопичені протягом його індивідуального життя, передаються нащадкам і іншим подібним істотам. (Введення результатів індивідуальної адаптації в генетичні знання ще недостатньо вивчено, але воно, безсумнівно, існує, можливо, за допомогою епігенетичних змін роботи генів.)
Вся ця інформація передається також за допомогою добре відомих першої та другої сигнальних систем (перша - сигнали, ізотропні дій, друга - сигнали, неізотропність дій), а також маловідомої третьої сигнальної системи, що діє за допомогою сигналів електромагнітних біополів. У мозку і нервовій системі рухаються електричні імпульси, утворюючи просторово розподілені електромагнітні хвилі - сигнали біополя. Вони, можливо, доповнюють зв'язку через аксони і дендрити, вирішуючи, особливо у мозку, невирішену поки технікою завдання подолання «тиранії межз'єднань». Комбінації цих сигналів складні і, головне, індивідуальні. Однак форми і комбінації сигналів одного і того ж значення можуть слабко відрізнятися у індивідуумів з близькими параметрами нервової системи, що створює можливість явищ, подібних телепатії. Головний засіб передачі й сприйняття таких сигналів - це «тонка настройка» передавальної і (або) приймаючої сторони, виконувана ІТП змін структури зв'язків між нейронами. Генетичні здібності до такого налаштування посилюються шляхом навчання і тренування. Сигнали біополя можуть продовжувати існувати без великого затухання, і після загибелі їхнього джерела. (Можливо, це може пояснити «безсмертя душ» та інші подібні явища.) Таким чином, інтелектуальні сліди творчого індивідуума можуть у принципі зберігатися деякий час на додаток до «матеріальним» слідах у науці, літературі, будівництві, політиці, організації та багатьох інших областях , які теж деякий час залишаються корисними для нащадків.
Третя сигнальна система широко поширена в живій природі. Наприклад, екстремальні дії людини і тварин часто передує стресом у їхній нервовій системі, сплеском біополя, сприйманим об'єктом цих дій, коли він ще не відчуває це своєю другою сигнальною системою. (Це має місце навіть між істотами різних біологічних видів.) Мабуть, людству доведеться, і ще в поточному столітті, нова наукова революція, пов'язана з використанням третьої сигнальної системи для виборчих взаємодій, агресії та захисту від неї.
У зв'язку з вищесказаним, кілька слів про клонування і роботах по створенню мінімального штучного геному і відповідного найпростішого штучного організму. Труднощі клонування, такі як приховані дефекти клонів, неможливість клонування для ряду біологічних видів (можливо, людина перебуває серед них), порушення геному при клонуванні, виникаючі соціальні протиріччя, не є нездоланними. Але клонування принципово не вирішує своє головне завдання - відтворення людської особистості, непотрібну для інших істот типу овечки Доллі. У самому успішному випадку клонування може відтворити биоструктур індивідуума згідно генетичній програмі і зробити її «безсмертної», але не відтворює його індивідуальні знання і духовні цінності, вироблені і накопичені за все його життя, які якраз і роблять привабливою завдання клонування людини. Більше того, відмова від статевого відтворення, що проходить через індивідуальну смерть, знижує можливості адаптації та еволюції природних багатоклітинних (а також штучних) систем до рівня найпростіших «безсмертних» істот. Створення штучного живого організму буде успішним (виключаючи всі технологічні це труднощі) тільки якщо мінімальний геном зможе забезпечити ІТП.
Список літератури
Goldberg А. Natural and Artificial Creative Processes in Nature, Science and Engineering. Pilies Studio, Tel-Aviv, 2002.