САМОУПРАВЛЯЕМЫЕ СИСТЕМЫ И ПРИЧИННОСТЬ - Украинцев Б. С. (бесплатные полные книги TXT) 📗
' См. М. Месарович. Основания общей теории систем. — «Общая теория систем», стр. 46.
Глава 6 ХАРАКТЕР ЦЕЛЕВОГО ПРИЧИНЕНИЯ В ПРОЦЕССАХ САМОУПРАВЛЕНИЯ
В одной русской сказке повествуется о том, как некий царь, чтобы устранить нежелательного претендента на руку своей дочери, предложил ему выполнить странное поручение: «пойти туда, неизвестно куда, и принести то, неизвестно что». Невыполнение этой задачи грозило храброму соискателю смертью.
По замыслу коварного монарха, неосуществимость такого приказа предопределялась его полной неопределенностью, отсутствием указания на результат, который должен быть достигнут. Хотя постановка такой задачи и определялась целью, сама задача была без цели. Естественно, что герой не мог ее решить, но, в согласии с традициями сказочного жанра, он перехитрил царя, и все благополучно окончилось свадьбой.
В сказке гротескно показана нелепость любого человеческого начинания, не направленного на достижение какого-то заранее намеченного результата, какой-то цели.
Всякое человеческое начинание является действием сознательным. А как обстоит дело при неосознанных действиях человеческого тела, например, при дыхании, сердцебиении, поддерживании равновесия тела
155
при ходьбе и т. д.? Можно ли сказать, что функционирование живых и вообще всех самоуправляемых систем за сферой сознания не направлено на достижение заранее определенного результата, а совершается в согласии с требованием «пойти туда, неизвестно куда, и принести то, неизвестно что»?
Для того чтобы ответить на этот вопрос, сравним функционирование трех различных самоуправляемых систем «в режиме» гомеостазиса, т. е. сохранения постоянства внутренних параметров путем ограничении действия факторов внешней среды. В роли пepвосистемы выступит человек, сознательно направляю щий свои действия на защиту своего тела от жары или холода. Роль второй системы выполнит физиологический аппарат терморегуляции в организме человека или животного, действующий бессознательна В роли третьей системы может фигурировать любой термостат, т. е. автоматическое устройство, поддерживающее в своей рабочей камере относительно постоянную температуру.
Начнем с деятельности человека, который сознательно ставит перед собой задачу защитить свое тело от неблагоприятного влияния внешней среды путей создания искусственной среды. Люди производя одежду, легкую для жаркого времени года и теплую для холодного, строят жилища и производственные помещения, создают отопительные системы и системы кондиционирования воздуха, добывают топливо и сжигают его в печах и топках котельных в соответствии с колебаниями температуры наружного воздуха. Все эти действия предварительно планируются идеално а в дальнейшем при их осуществлении направляются и контролируются сознанием.
Терморегуляция организма во многом похожа на описанный выше процесс, хотя протекает без участия сознания. Физиологи считают, что главный терморе-
156
гулирующий «механизм» расположен в мозгу, в области гипоталамуса. Когда холодный воздух охлаждает кожу, температура крови, омывающей кожу, немного понижается. Охлажденная кровь разносится по организму и уже через несколько секунд попадает в гипоталамус, который чувствителен к малейшему понижению температуры. Гипоталамус немедленно посылает по нервным волокнам импульсы, которые приводят в действие различные «механизмы» накопления или выработки тепла. К стенкам капилляров кожи поступают импульсы, вызывающие сужение кровеносных сосудов, чтобы уменьшить ток крови через охлажденную поверхность кожи и тем самым предотвратить утечку выработанного в процессе обмена веществ тепла.
Если этой меры недостаточно, то включается второй механизм: происходит непроизвольное сокращение основных мышц тела (дрожь), при котором вырабатывается дополнительное тепло, способствующее повышению температуры тела.
Одновременно под влиянием импульсов от гипоталамуса при понижении температуры тела крошечные мышцы у каждого волоска на теле сокращаются и волоски поднимаются. У человека это выражается появлением на теле пупырышков («гусиной кожи»). У животных с густой шерстью эти реакции выражаются вздыбливанием шерсти с образованием воздушной прокладки, изолирующей кожу от действия холодного воздуха. В холодную пору года усиливается обмен веществ и увеличивается количество потребляемой пищи.
В жаркую погоду небольшое повышение температуры крови стимулирует гипоталамус, который своими импульсами активизирует потовые железы. Испарение влаги с поверхности кожи способствует ее охлаждению. Охлаждению помогает и расширение
157
капилляров кожи, благодаря которому усиливается ток крови к ней. При жаре интенсивность обмена веществ снижается и уменьшается аппетит. Терморегуляция организма осуществляется с довольно большой точностью и в пределах десятых долей градуса.
Функционирование термостата имеет много общего с действиями человека, поставившего задачу поддерживать в доме нужную ему температуру воздуха. Человек следит за термометром или за своими ощущениями холода и жары. В зависимости от показаний термометра он либо подбрасывает дрова в печь, либо разгребает кочергой угли, чтобы уменьшить интенсивность горения.
Термостат имеет защищенную от наружного воздуха теплоизолирующими прокладками рабочую камеру, электрический нагревательный элемент, датчик температуры воздуха в рабочей камере, выключатель электрического нагревательного элемента, который срабатывает при наперед заданных минимальной и максимальной температурах.
При минимально допустимом значении температуры воздуха внутри рабочей камеры включается нагревательное устройство, а при наступлении максимального значения температуры оно выключается.
Таким образом, при значительных колебаниях температуры наружного воздуха в рабочей камере термостата поддерживается более или менее постоянная температура в заранее заданных пределах.
Функционирование всех трех систем в определенной связи характеризуется некоторым относительным постоянством в каком-то отношении. Это постоянство проявляется в более или менее устойчивой тенденции изменения состояния самоуправляемых систем таким образом, чтобы сохранялось значение одного из параметров системы, в нашем случае — температуры. Выше мы назвали параметры, сохраняющие свое значе-
158
ние в процессе функционирования самоуправляемой системы, функциональными инвариантами.
В рассмотренной нами связи поведение человека имеет устойчивую тенденцию. Оно направлено на создание таких искусственных условий, при которых человеческий организм не переохлаждается и не перегревается при значительном изменении температуры внешней среды. При этом следует подчеркнуть, что устойчивость тенденции поступков человека в данной связи не означает одинаковости самих поступков и действий по созданию указанных искусственных условий. Человек может совершить различные действия для защиты своего тела от жары или холода. Однако все эти действия приводят к более или менее одинаковому результату. Они направлены на достижение этого результата. Поэтому различные действия, поскольку они реализуют одну и ту же тенденцию, придают процессу функционирования самоуправляемой системы некоторое постоянство. Это постоянство функционирования в каком-то отношении и является функциональным инвариантом. В соответствии с изменением условий человек сознательно перестраивает свою деятельность, но так, чтобы получить определенный эффект.
Некоторые изменения состояния определенных органов в теле теплокровного животного тоже имеют относительно устойчивую тенденцию поддерживать температуру тела в наперед заданных пределах независимо от значительных изменений температуры внешней среды. В этом отношении функциональный инвариант организма животного выполняет задачу, сходную с той, которую выполняет функциональный инвариант поведения человека при защите от неблагоприятных климатических воздействий.
