Философы дружно поставили инженеру «неуд» по философии, резонно заметив, что, во-первых, понятие "принципиально новое" и "качественно иное" – совсем не синонимы, а во-вторых, "философия Гегеля" ничего подобного не утверждает. Говорит же она о закономерности перехода количественных изменений чего-то в качественные. А вовсе не о каком-то абстрактном переходе "количества в качество". И привели вполне доступный пониманию пример [Несколько умозрительный, впрочем… Но ведь философы…]: берем программируемый инженерный калькулятор и начинаем менять его количественные параметры. Вначале станем увеличивать его быстродействие (а кто против более быстрого калькулятора?). Со ста операций в секунду доведем хотя бы до ста тысяч. Ничего больше не делая, мы получили качественно другое устройство – контроллер для большинства промышленных применений. Не останавливаясь на достигнутом, продолжаем увеличивать быстродействие. И вот перед нами – цифровой сигнальный процессор, основа аудио– и видеосистем, SDR-технологий, систем распознавания и идентификации…
Добавим чуток периферии и, главным образом, памяти. Ведь так поступают "некоторые представители западной хайтек-индустрии"? Глядим – а ведь перед нами уже не калькулятор, а вовсе даже домашний медиа-центр с возможностью записи и воспроизведения звука и видео, поддержкой цифровой трансляции по сети… Ну-ка еще памяти!.. И просто добавим пикселов на экран… ЭВМ?
У нас в запасе еще один важный количественный параметр – стоимость. И мы, действуя "по Гегелю", не отвлекаясь на создание принципиально более дешевых решений, то есть поступая в точности как "ленивые и безынициативные буржуи", возьмем да и повысим степень интеграции компонентов на кристалле нашего "калькулятора". Почему нет? Количество вентилей на квадратный миллиметр кремния – такой же количественный параметр, как и прочие… В результате – снижение стоимости на несколько порядков, и как следствие – ЭВМ превращается в персональный компьютер, порождая качественно иные стандарты жизни, работы и общения в масштабах земного шара.
И точно так же увеличение "всего лишь" дальности полета аэропланов и ракет привело к возникновению качественно других геополитической и геоэкономической систем отношений на планете. А известный рост тротилового эквивалента в боеголовках перевел мировую историю на качественно иной путь…
Так как же быть?
Двигаться вперед "по Гегелю" или, отыскивая точки бифуркации технического прогресса и изобретая принципиально новые устройства и технологии, смело действовать "по Пригожину"? Об этом, право, стоит поразмышлять.
Таинственные формулы прогресса
Автор: Виктор Шепелев
Летом 1975 года в коридорах исследовательского центра Xerox PARC, где шла работа над компьютером Alto, стало неожиданно многолюдно. В учреждение внезапно зачастили родственники, друзья, знакомые и соседи работавших в центре исследователей. Они являлись по несколько раз, временами даже выстраивались в очереди. Все эти люди приходили вовсе не повидаться с близкими – а «в гости» к текстовому процессору Bravo 3.
Bravo – первый текстовый редактор, работавший по принципу WYSIWYG (What You See Is What You Get – что видишь, то и получишь), в котором картинка на экране выглядела очень близко к тому, что будет напечатано на листе бумаги – со всеми шрифтами, отступами, выравниваниями и т. п. Первые версии Bravo разрабатывала команда Кароля Симония (или Чарльза Саймони в американском произношении – того самого Саймони, что придумал венгерскую нотацию, был крупной шишкой в Microsoft, а недавно летал в космос). Эти версии были очень быстрыми, но и очень неудобными. К счастью, в специалистах по эргономике недостатка не было, и в разработке Bravo 3 приняла участие команда Ларри Теслера (того самого, что придумал, помимо прочего, иконки и контекстные меню, а сейчас – вице-президент Yahoo по юзабилити). Теслер и Тим Мотт к тому времени уже давно работали над "максимально естественным интерфейсом для текстового редактора" (рабочее название – Gypsy), месяцами пропадая в издательстве Ginn & Co. и наблюдая за работой наборщиков, верстальщиков и прочих "потенциальных пользователей" (название "cut and paste" для перетаскивания кусков текста в редакторе – результат именно этих исследований). Разработанный Теслером и Моттом интерфейс, в принципе, был тем самым интерфейсом текстового процессора, который мы знаем и по сию пору: иконки, управление мышью и отсутствие режимов (в Bravo был режим ввода текста и режим ввода команд, между которыми нужно было переключаться).
В результате Bravo 3 (то есть быстрый WYSIWYG-движок Bravo + человечный интерфейс Gypsy) и стал первой программой, к которой "в гости" зачастили простые люди (даже не «пользователи» еще, а просто – люди): набирать и печатать протоколы собраний, брошюрки, объявления и прочую повседневную макулатуру [Видимо, важную роль в такой популярности сыграл еще один свежесозданный компонент системы Alto – лазерный принтер]. Это было объединение и победа двух концепций: отображения, ориентированного на "неподготовленного пользователя"; и управления, ориентированного на него же. Над схожими задачами работал в ту пору весь Xerox PARC, но по хорошо известным причинам глобальный приход "программ для просто человека" был отложен.
Это произошло десять лет спустя, с появлением сначала Apple Macintosh, а затем – Windows. Главным текстовым процессором для обеих систем сразу стал, и по сию пору остается, Microsoft Word – основанный на Bravo 3, который «ушел» из Xerox вместе с Чарльзом Саймони (Ларри Теслер, кстати, тем временем очутился в Apple).
Редакторы текста существовали задолго до Bravo/ Word и концепции WYSIWIG; специализированные не-WYSIWIG-редакторы (программистские, научные и т. п.) живут и здравствуют по сию пору. Тем не менее "ан масс" любые тексты (от записки в три строки до рукописи книги) создаются и редактируются именно в Word’е и его клонах. Тем же правилам "очевидности отображаемого" и "простоты действий" следуют вообще все современные массовые программы, начиная от операционных систем [Интересно заметить, что во времена DOS WYSIWYG-редактор Word так и не сумел нанести решающего поражения не-WYSIWYG-редактору WordPerfect], – то поколение софта, которое изменило мир в конце 80-х – начале 90-х. Правило, на основании которого создавалось "нечто новое", было одно: при компьютеризации любой деятельности главное – сохранить максимально привычное и понятное окружение. На этих условиях мир был согласен меняться.
Заметим, что сегодня, когда огромная часть человечества уже привыкла ко множеству софтовых метафор и понятий, когда подросток без труда осваивает интерфейс телефона из сорока вложенных менюшек, – сегодня это правило себя почти исчерпало. Это подтверждает и новый весьма спорный интерфейс Microsoft Office 2007, который Якоб Нильсен определил как What You Get Is What You See, подразумевая, что новый Офис сразу предлагает готовые типовые решения оформления и верстки, а не требует кропотливо создавать оформление, тыкая по кнопочкам. Общепризнанной революции (пока?) не случилось, но от прежних идеалов мы уже отходим.
За историческую справку спасибо книге: Steve Lohr, "Go To: The Story of the Math Majors, Bridge Players, Engineers, Chess Wizards, Maverick Scientists and Iconoclasts – The Programmers Who Created the Software Revolution".
В ноябре 1990-го года в Париже состоялась негромкая и по тону минорная конференция. Там собрались специалисты по гипертексту: одни делали программные гипертекстовые системы для различных отраслей, другие были учеными-теоретиками. Общее настроение было несколько растерянным: в эпоху бурления компьютерных технологий гипертекст воспринимался рынком весьма холодно, как некая игрушка, слишком сложная для массового использования. Лишь немногие из собравшихся с оптимизмом смотрели в будущее.
Одним из оптимистов был молодой англичанин – он пытался найти соратников для реализации глобальной задумки: объединить весь мир в единую гипертекстовую систему при помощи компьютерных сетей. У него была идея и ви, дение: он мечтал о программе для редактирования и отображения гипертекста. Такие программы у многих имелись, но все они были ориентированы на небольшие локальные системы, в которых фрагменты текста и все ссылки между ними хранятся в едином файле, что позволяло контролировать целостность ссылок и корректность всей системы. Идея англичанина этим людям казалась безумием, антинаучной фантазией.
В конце концов, первый браузер и редактор для новорожденного веба Тиму Бернерсу-Ли пришлось писать самому. Он победил. Большинство участников той конференции переквалифицировались в управдомы.
Гипертекст как способ представления данных в информационных системах предложил еще Ваневар Буш в 1945 году. Придумали название и сформировали основные концепции Тед Нельсон и Дуг Энгельбарт в 60-х. То есть к началу 90-х, к Интернет– (он же веб-) буму, гипертекст казался вполне устоявшейся областью, со своими теоретиками и практиками, лидерами и аутсайдерами.
Победа идей гипертекста в форме веба была безоговорочной. Как некогда исследователи в Xerox PARC, ученые в прото-вебе вдруг обнаружили, что "к ним ходят простые люди". Подробности, если позволите, напоминать не стану, лучше поговорим о причинах.
С одной стороны (со стороны "читателя"), здесь была все та же простота "ткни мышью (в ссылку) – получишь результат". С другой – и это было новым, без дураков, открытием Бернерса-Ли, – снисходительность. Снисходительность к формату – браузер попытается отобразить любую страничку, сверстаную неумелой домохозяйкой, если обнаружит хоть какие-то следы HTML-разметки. А главное – что и позволило строить глобальную систему, – снисходительность к целостности, к тому, куда указывают ссылки. То есть можно поставить ссылку на уже/еще/вообще не существующую страницу, и ни веб в целом, ни браузер не рухнет, и даже не поморщится.
В отличие от предыдущего периода, здесь речь уже шла не о компьютеризации привычной деятельности, а о создании чего-то принципиально нового. И мантра здесь новая: прощай ошибки. Так что веб – система весьма христианская по духу.
Этот принцип простоты и всепрощения актуален и по сию пору. Вики и блоги – плоть "нового веба" – со старыми "системами управления контентом" соотносятся примерно так же, как сам Веб – с научными гипертекстовыми разработками.
За историческую справку спасибо книге: Tim Berners-Lee, "Weaving the Web".
Наконец, совсем коротко о недавнем – о том, что большинство из нас, надеюсь, застало и отследило.
Первая Web 2.0 Conference состоялась в 2004 году. С тех пор, несмотря на множество разъяснительных статей (и даже, кажется, уже и книг), споры о том, что же такое этот самый пресловутый "2.0", не утихают. Впрочем, в некоторых общих моментах спорщики все же могут согласиться. Во-первых, понятие это громкое, чуть ли не революционное. Во-вторых, никаких радикальных изменений софта за вебдванулем не стоит (в том смысле, что "вот эта конкретная программа – это точно ОН"). Но все же некоторый качественный переход – пусть хотя бы только в маркетинге – состоялся, с этим можно согласиться. В чем же он?
Бессмысленно оценивать еще не завершившийся период истории. Но мое предположение таково: количество в качество перешло в той области, которую зачастую (не вполне верно) называют "социальным софтом" [Не вполне верно – потому что цель истинно «социального» софта – сформировать связи внутри коллектива, типа "каждый с каждым", а не "каждый – со всем миром"], но правильнее бы назвать – система типа "податливый мир". Это означает – система, в которой множество пользователей взаимодействует не каждый с каждым, но каждый – со всем целым; при этом у каждого складывается впечатление "участия в чем-то большом и важном, где мой вклад, тем не менее, заметен и существенен". Для построения такой системы, да чтобы она гармонично развивалась и жила, понадобятся и технологии соответствующие, и идеологическая-(модераторская) составляющая, и общий настрой – то, что англо-американцы зовут mindset.
А конкретным примером такого вот "социального проекта", между прочим, является само понятие "Веб 2.0" – с правильно собранным сообществом сочувствующих и участвующих, с поддерживающими технологиями и информационными теориями, актуальными на тот момент (AJAX, фолксономия, блоги), с идеологическим уклоном (открытость, простые стандарты и т. п.). Вполне успешный проект, следующий простому принципу: дай участнику ощущение собственной значимости.
За историческую справку спасибо собственной памяти автора, которая ему покуда не изменяет.
Принцип объединения как движущая сила
Автор: Георгий Малинецкий
Передний край науки находится там, где мы не понимаем чего-то очень важного. Или «понимаем, но не можем объяснить», как говорил Блаженный Августин про время, а студенты неустанно твердят на экзаменах уже несколько веков по самым разным поводам.
Об авторе
Доктор физ. – мат. наук, профессор, заместитель директора Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН.
Профессор современной истории и политической экономии в колледже Ост-Индской компании, совмещавший преподавание с деятельностью священника, Томас Роберт Мальтус (1766—1834) вошел в историю благодаря книге "Опыт о законе народонаселения, или Изложение происшедшего и настоящего действия этого закона на благоденствие человеческого рода", анонимно опубликованной в 1798 году. В этом труде он утверждал, что численность населения, если тому не возникает помех, возрастает в геометрической прогрессии.
И, как выяснилось позже, это действительно так, для всех видов, от амебы до слона, в условиях избытка ресурсов. Для всех, кроме человека. Данные палеодемографов показали, что в течение последних двух миллионов лет численность населения росла гораздо быстрее. И результаты налицо – нас в десять тысяч раз больше, чем наших ближайших родственников – человекообразных обезьян.
Почему? И что с этим законом произойдет дальше? Это фундаментальные вопросы мировой динамки, антропологии, демографии. Передний край.
Один из возможных ответов таков. Дело – в нашей поразительной способности к коллективным действиям, к интеграции усилий. Если один человек бессилен перед тигром, то десяток может разбежаться, отвлечь внимание хищников. Сотня может огородить деревню забором. Сто тысяч могут истребить всех тигров в округе. А миллион уже может завести зоопарк, Красную книгу и заниматься охраной дикой природы. И происходит это благодаря интеграции.
Кибернетика открыла возможность говорить об общих свойствах сложных систем. И сосредоточилась на одном – на обратной связи. Однако сложным системам присущи еще два важных и удивительных феномена, которые остались где-то на периферии научного знания.
Первый – это явление гигантского усиления малых воздействий. Мутация в одном гене одной особи одного вида может привести в движение гигантский маховик эволюции, меняющий облик всей биосферы. Колоссальная неустойчивость. Огромное усиление! А в обществе: плохое настроение или оговорка президента может иногда закрыть определенные пути в будущее, а удачная остро, та шута у трона короля, бывало, вызывала бурю в королевстве. Вероятно, во всех этих случаях мы имеем дело с частными проявлениями общих системных свойств сложного [К этим проблемам сейчас подбирается теория самоорганизованной критичности (Управление риском. Риск. Устойчивое развитие. Синергетика. – М.: Наука, 2000)].
Второй феномен – это удивительная способность к суммированию, к интеграции действий отдельных элементов сложных систем, в результате чего у целого появляются свойства, которыми не обладают части (как в примере с тигром). Сложные системы выступают как интеграторы действий своих элементов.
Один классик философии говорил: наука исследует не конкретный аспект реальности, а смотрит на весь мир с определенной точки зрения. Кибернетика смотрит на него с позиций обратной связи, а на общие свойства интеграторов в природе, обществе, науке, культуре должна смотреть, ну, например, интегрика.
Сейчас значительная часть времени научных сотрудников уходит на написание заявок на гранты научных фондов. Попробуем и мы набросать заявку на разработку интегрики. Может быть, с первого раза грант и не получим, но все же попытаемся определить новое направление научного поиска…
ПОЭЗИЯ
Единица – вздор,
Единица – ноль,
Один —
даже если очень важный —
не подымет
простое
пятивершковое бревно,
тем более
дом пятиэтажный.
Владимир Маяковский
Согласно рекомендациям фондов-грантодателей, при написании заявок стоит вспоминать научных предшественников. Конечно, идеи интегрики ведут родословную от древних греков. Во времена Архимеда ученые уже умели находить сумму членов арифметической и геометрической прогрессий. Основополагающий шаг был сделан Ньютоном и Лейбницем, которые для суммы бесконечно большого числа бесконечно малых слагаемых ввели понятие интеграла.
Центральный же вопрос интегрики поставил философ Георг Вильгельм Фридрих Гегель (1770—1831). В качестве одного из законов диалектики он выдвинул положение о переходе накапливающихся количественных изменений в качественные. Другими словами, мы можем интегрировать изменения до какого-то предела, после которого будет возникать нечто новое, иное, не укладывающееся в исходную математическую схему, не дающее возможности делать надежные предсказания. Наука о нелинейных процессах, бурно развивавшаяся в ХХ веке, помогла многое прояснить, но не меньше осталось на долю исследователей следующего века.
Приведем некий пример. Уже в 70-е годы геофизики и метеорологи поняли, что как бы точно мы ни измеряли данные на одной сейсмо– или метеостанции, у нас нет шансов по этим данным предсказать землетрясение или погоду. Но если мы проинтегрируем по пространству показания станций, то картина изменится как по мановению волшебной палочки. Правда, пределы интегрирования надо выбирать с умом (этим геофизики и заняты). Для прогноза 8-балльного землетрясения интегрируем по кругу радиуса 1200 км. Землетрясение декабря 2004 года в Индийском океане, которое породило цунами, унесшее около 300 тысяч жизней, предсказано не было. Дело в том, что это был 9-балльник, которых за время наблюдений не случалось. А для таких землетрясений, как выяснилось, надо интегрировать по кругу радиусом в 2000 километров, в котором и «готовится» такое землетрясение.
То есть, в отличие от математики, где можно проинтегрировать многое и по-разному, в естествознании, и не только в нем, существуют естественные пределы, где эта процедура имеет смысл, но за границами которых надо учитывать нечто иное, где количество переходит в качество, где из отдельных частей возникает структура, где не обойтись без тщательного исследования и учета связей элементарных кирпичиков целого.
Яркий пример исследования пути от простого к сложному дает нейробиология – область исследований, занимающаяся изучением одного из самых сложных объектов науки – мозга.
Самое важное открытие нейроанатомии было сделано в 1875 году итальянским анатомом К. Гольджи. Он изобрел метод, при котором одновременно окрашивается, по-видимому, в случайном порядке, лишь очень малая доля всех клеток данного участка мозга, но зато эти клетки окрашиваются полностью. До сих пор неизвестно, почему работает этот метод, окрашивая одну из сотни клеток, не затрагивая остальные. Испанский ученый С. Рамон-и-Кахоль посвятил свою научную жизнь приложению этого метода ко всем частям нервной системы. Его книга "Гистология нервной системы человека и позвоночных", опубликованная в 1904 году, до сих пор считается одной из фундаментальнейших монографий по нейробиологии.
Откуда же берутся поразительные возможности мозга? Общий ответ, появившийся после работ Рамона-и-Кахоля (см. врезку) и развития первых моделей нервных сетей, состоит в следующем. Нервная клетка – нейрон, по нынешним представлениям, выступает как интегратор воздействия от других, связанных с ним нейронов. В простейшей модели, предложенной Мак-Каллоксом и Питтсом, просто суммируются с разными весами сигналы от других нейронов
И если Si выше некоторого предела, то i-й нейрон вырабатывает импульс (или меняет свое состояние в модели), что передается остальным нейронам. То есть мозг в самом грубом приближении представляет собой множество связанных между собой интегрирующих систем. И его возможности поистине феноменальны для скромной элементной базы, на которой он построен! В самом деле, скорость срабатывания нервной клетки в миллион раз меньше, чем вентиля в компьютере, и скорость передачи информации также в миллион раз меньше (поскольку между нейронами информация передается с помощью выделяемых одними и воспринимаемых другими веществ – нейромедиаторов – а это медленный процесс). Но вымирание или утрата значительной части нейронов мозга сплошь и рядом не ведут к утрате запомненной информации, что совсем уж немыслимо для нынешних компьютеров. А где же «спрятаны» память, вдохновение, эмоции, логика, интуиция? Современная нейронаука полагает, что в особенностях того, как интегрируют нейроны и как они организованы в сети.
ДЕКЛАРАЦИЯ
Мы должны быть радикальными, то есть должны добраться до сути дела. И мы должны продолжить действительно фундаментальную перестройку. Это проект, по крайней мере, на 50 лет. И этот проект общемирового обхвата, он не может быть осуществлен только в некоторых местах или частично, хотя действия на местах должны играть главную роль в этом преобразовании. И для него требуется на полную мощность использовать человеческое воображение. Но это возможно.
И. Валлерстайн
Нейроны обмениваются молекулами нейромедиаторов… А чем обмениваются люди, составляющие общество?
На самом очевидном уровне – словами. Слова являются удивительно емкими и эффективными интеграторами. Естественно, они огрубляют реальность. "Я устал" в устах одного человека означает, что ему пора прогуляться, а в устах другого – что ему жить невмоготу. Но именно эта способность языка сжимать целую гамму состояний и ощущений в один знак и делает возможным общение. Философ и логик Витгенштейн писал: "Границы моего языка суть границы моего мира". Конечно, это преувеличение – мир гораздо богаче. Влюбленные и больные знают, как трудно выразить свое состояние.
Следующий шаг – образы, прописные истины, "буквари". Все это может выступать в качестве интеграторов смыслового уровня. Неважно, помнят ли два собеседника "Евгения Онегина", "12 стульев", "Мастера и Маргариту", одни и те же песни бардов. Но если помнят, то их общение становится совсем другим.
В 70-е годы в Ленинградском университете под началом математика, механика и философа Рэма Георгиевича Баранцева работал семинар по семиодинамике – науке о развитии знаковых систем (а в идеале и смыслов), науке, которую еще предстоит построить. Но, видимо, ее время уже пришло. Время, когда большое внимание вызвала книга Докинза "Эгоистичный ген". В ней была высказана и обоснована парадоксальная на первый взгляд мысль. По мнению автора, не мы с вами, а единицы наследственной информации – гены – являются истинными субъектами эволюции. Они меняют тела, передаваясь от одного поколения особей к другому. Именно с ними «играет» эволюция – тут и мутации, и естественный отбор, и проверка на соответствие меняющейся реальности, и способности успешно конкурировать с другими генами. Не правда ли, оригинальная идея?
Развивая ее, ученые все чаще говорят о «мемах» – единицах ценной, общезначимой, передаваемой информации, которые человек может запоминать и передавать дальше. И знаете, «мемы» ведь способны конкурировать за внимание, за максимально широкое распространение! [Причины конкуренции понятны – мы не можем запомнить слишком много и слишком многому научить студентов. Приходится редактировать и выбирать. Психологи называют такое положение дел ситуацией форсированного выбора] Тут тоже присутствуют и модификации (мутации), и борьба, а также ошеломляющие потрясения, когда какой-нибудь «мем» становится общеизвестным и принятым элементом общей культуры. Ведь то, что выбрано, сознательно или стихийно, наделено огромной интегрирующей силой. Примеры: "пушкинская эпоха", "Петербург Достоевского", "идеалы античности". Десятки блестящих поэтов, тысячи действующих лиц и сотни тысяч участников социально-культурных процессов оказываются «связаны» с творчеством и жизнью одного человека. Здесь и лежат корни представлений о том, что почти все в истории сделано очень немногими [Хотя на самом деле, здесь имеют место степенные распределения ранг–размер. Кстати, во многих распознающих нейронных сетях реализовано что-то подобное, и реализован тот же принцип "победитель получает все"].
…Впрочем, не забывайте, мы пишем заявку на грант, так что, согласно известным рекомендациям, следует обрисовать практическую важность проблем, которые рассматривает интегрика.