Свобода. Записки схемотехника

Будем определять свободу как возможность учета внутреннего состояния при реакции на внешнее воздействие.

Рассмотрим систему, состоящую из абсолютно несвободных элементов. Их поведение задано некоторой функцией, согласно которой воздействие Х обязательно вызывает действие У. В компьютерной технике такие элементы известны как функциональные блоки, не имеющие внутренней памяти. "Внутренних состояний" нет (оно одно), поэтому здесь всегда можно "просчитать" реакцию системы, имея информацию о функциях элементов и о внешних воздействиях (нечто похожее на Лапласовский мир). Именно такой должна быть идеальная управляемая система - ее реакции на внешние воздействия не должны быть зависимы от внутреннего состояния. Это достигается разными способами, как допускающими "свободу", так и путем "силового давления".

Свобода предполагает наличие независимого интеллекта, который не может существовать без памяти. Поведение элементов с памятью описывается более сложными зависимостями, включающими в себя не только внешние воздействия, но и внутренние состояния. При одинаковых воздействиях реакция уже не будет однозначная.

Неоднозначная реакция затрудняет управление, здесь необходим информационный обмен с центром, "обратная связь" для прогнозирования реакций, либо должна быть возможность влияния центра на внутреннее состояние каждого участвующего в процессе элемента. При этом центр не может полностью игнорировать внутренние состояния, поскольку реакции, не свойственные элементу, даже если они возможны, будут аномальны и могут привести (например) к его разрушению.

Т.е. наличие "внутреннего интеллекта" создает большие проблемы. Управление такой системой должно быть организовано совсем не так, как управление системой элементов "простых", оно много сложнее. Если этого не учитывать, посягательства на "свободу" могут привести к локальному успеху, но в целом не будут эффективны.

С другой стороны, существование интеллектуальных элементов, открывает дополнительные возможности для распределение общего алгоритма. На отдельные элементы можно переложить некоторые функции, которые при отсутствии памяти должны исполняться в центре. В пределе весь алгоритм может быть распределен и тогда управление вовсе не требуется, происходит саморазвитие. Но при таких условиях теряется цель развития, система эволюционирует исключительно по складывающимся собственным законам.

Кроме функционирования можно говорить также о двух способах формирования системы - на основе продуманного плана или как самоорганизация. Планировать можно только простые системы, поскольку число параметров, подлежащих учету, растет в геометрической прогрессии. Неполнота учета дополняется информационным обменом, а если этого недостаточно - "силовым давлением" и ограничением свободы. Обычно существует баланс разумной (плановой) организации и самоорганизации. Уровень свободы определяется степенью соответствия требований "плана" возможностям элементов ("исполнителей"). Интеллектуальный элемент должен приводить в соответствие свое состояние требованиям возлагаемой на него функции. Этому есть предел, и пока он не нарушается, управление возможно.

В простых системах, состоящих из достаточно простых элементов, внедрение свободы не улучшает характеристики, и даже наоборот. В условиях несвободы поведение элементов, их реакции и внутренние состояния контролируются и управляются из единого центра, где сосредоточен весь интеллект (или его большая часть). Если центр способен охватить всю систему, если система управляема и сбои не происходят, то только так и должно быть, т.к. прямое управление - самое быстрое, однозначное и предсказуемое ("gesagt - getan").

Если помимо "вертикальных" управлений допустить горизонтальные связи, то это потребует: а) дополнить каждый элемент интерфейсом для взаимодействия и б) дополнить систему механизмами ограничений и исключений, сглаживающими возможные неоднозначные или неверные реакции, а также механизмами регулирования горизонтальных связей.

Есть определенный уровень сложности, при котором такое усложнение оправдано и дает положительный эффект. Ниже этого уровня аппарат управления непропорционально велик, он обладает слишком большими возможностями и может отклониться от системных целей, работать "на себя", что в конечном итоге приводит к системному дисбалансу. В социологии такое положение известно как "эмансипированный бюрократизм". С другой стороны, для сложной системы подробное планирование поведения также приводит к разрастанию аппарата управления. Т.е. проблема перехода от диктатуры к свободе - задача математическая, которую система решает "самостоятельно", приходя к деградации или разрушению.

Подобные вопросы решаются при проектировании электронных систем управления, когда следует найти оптимальное распределение процесса решения задачи между центральным компьютером и периферией. В отличие от социологии, здесь допускается моделирование, а результат проявляется очень наглядно - как характеристики того, что получилось.

Свобода не есть дар, завоевание, или награда, может быть заслуженная, но по существу - случайная. Она возникает тогда, и только тогда, когда есть в этом системная необходимость.

01.06.2010