Самоорганизация во всей красе От частиц до ИИ

 - Пригожин, Курдюмов, Назаретян: случайность и неизбежность
- От частиц до ИИ

Длинное слово "самоорганизация" я буду иногда сокращать – С-ия. В предыдущей заметке предложено классифицировать С-ии путём следующих разбиений: простые, СПОНТАННЫЕ С-ии могут быть ДИНАМИЧЕСКИМИ или ФИНАЛЬНЫМИ. Часть финальных завершается ФИКСАЦИЕЙ. Все остальные С-ии – сложные и динамические, в некоторых возможна фиксация. Сложные делятся на ОРГАНИЗАЦИИ и АУТОПОЭЗИС (для краткости - Ap). Для последнего важно разбиение на УНИТАРНОСТЬ и МНОЖЕСТВЕННОСТЬ. Указанные разбиения не абсолютны, их свойства могут сочетаться и пересекаться.

Пригожин, Курдюмов, Назаретян: случайность и неизбежность
     Существуют различные теории, объясняющие причины и описывающие  динамику самоорганизаций. Спонтанные процессы подчиняются теории диссипативных структур Пригожина. На её основании часто делают вывод о неизбежном ускорении производства энтропии при возникновении С-ий. Действительно, С-ии активизируют течение процессов, вовлекают в них больше элементов и производят за счёт этого больше энтропии. Много энтропии создаётся и в ходе фиксации (сохранения, запоминания, структурирования). Но в последующем результат фиксации противостоит дезорганизации, возможно, очень долго. Неравновесность вещества начинается с кварков, нуклонов, атомов и молекул, задающих его устойчивую, не разъедаемую энтропией структуру. Чем больше созданных ранее структур сохраняют неравновесность, тем значительнее может замедлиться рост энтропии. Это не противоречит второму началу термодинамики, поскольку энтропия среды ни в коем случае не убывает, снижается лишь скорость её производства.
     Эволюционная теория Сергея Павловича Курдюмова [1] опирается на анализ нелинейных систем, описываемых тепловым уравнением достаточно общего вида. В ходе их развития возникают процессы, названные режимом с обострением. Они характеризуются ростом общей мощности, сменой стадий с сокращением их длительности и общим ускорением развития, концентрацией вещества или информации в некоторых центральных местах, формированием и развитием структур разной сложности и их гибелью на заключительных этапах циклов, усилением неустойчивости. Эти процессы определяются собственными функциями нелинейной среды – строго определенным, дискретным набором пространственно-временных структур, которые могут формироваться и развиваться в данной среде. Показано, что в режиме с обострением происходила химическая эволюция во Вселенной, биологическая эволюция, глобальная эволюция общества, а также развитие многих крупных и мелких физико-химических, биологических, социальных, экономических и других систем. Это противоречит мысли Пригожина о «конце определённости»: хотя унитарные процессы, начинаясь и завершаясь случайными событиями, хаотизируют среду, множественности не только усредняют их характеристики, но и делают итог эволюции предсказуемым, если не предопределённым.
     Другим способом описания сложных Ар самоорганизаций является популяционный подход. Члены популяции, короткоживущие унитарные особи хорошо концентрируют энергию. А их объединения, множественные системы, живут долго, диссипируя больше энтропии. Зато, способствуя развитию особей, они могут накапливать информацию. Чарльз Дарвин указал на естественный отбор как основной фактор эволюции популяций в направлении приспособления к среде. Но в популяциях идут и процессы С-ии с формированием структур сотрудничества особей [2]. Развитие популяций сопровождается внутренними (эндогенными), и внешними (экзогенными) кризисами. Первые связаны с цикличностью или стадийностью развития, а вторые вызываются внешними воздействиями. Тиражирование информации сопровождается сбоями, мутациями, чаще вредными, подавляемыми популяцией или средой. Но нейтральные и полезные накапливаются, что приводит к росту разнообразия, а на больших интервалах – к наиболее значимым по теории Акопа Погосовича Назаретяна [3] экзо-эндогенным кризисам, когда внутреннее (шедшее по аттрактору) развитие приводит процесс в точку бифуркации. Возникающее при этом противоречие системы и среды разрешается ломкой одной или обеих из них. Например, выделение некоторыми анаэробными организмами кислорода и его постепенное накопление привело 2 морд дет назад к кислородной катастрофе с изменением состава атмосферы (среды) и гибелью значительной части породивших его организмов (элементов системы).
     Развитие экзо-эндогенного кризиса подобно режиму с обострением, что ещё раз подтверждает закономерность множественного. Унитарность, отобрав многообразие у своих элементов и сосредоточив его на верхнем уровне своей иерархии, обладает большой свободой действия, а множественность, оставляющая свободу элементам, подчинена необходимости, заданной собственными функциями среды.

Эволюция самоорганизаций
     Структуры, возникшие в результате фиксирующих С-ий, сохраняются в неизменном виде до поступления разрушающей порции энергии. Постоянно обновляющиеся динамические системы, напротив, нуждаются в регулярном поступлении небольших порций энергии. Эволюция для них естественна, но есть, как минимум, два вектора, в которых может развиваться сложная система. Это приспособление к среде и усложнение. Оба облегчают выживание, но первый повышает качество жизни "сейчас", а второй – "завтра". Системы, как правило, не стремятся, а принуждаются к усложнению. Поэтому нас окружают примитивные бактерии и грибки,  черви и насекомые. Каждый из них нашёл свою нишу и зафиксировался в ней. Справедливо это и для более сложных видов, вплоть до Homo Sapiens. Помимо стимула, для усложнения нужно основание, ранее созданная информация (структура, разнообразие). Сознание не могло появиться прежде, чем жизнь прошла долгий путь развития, накопив необходимую сложность. Сознающий человек способен выбрать усложнение, но и он не обязан этого делать. Путь усложнения всё чаще выбирают государства, и это закономерно, ведь они живут дольше и должны "играть в долгую".
     Но как могла возникнуть жизнь? Можно, конечно, предположить, что она была создана, но что тогда мешает возложить на Создателя решение всех проблем, лишив науку значения и смысла?
    Хотя точного ответа у науки ещё нет, о некоторых гипотезах можно почитать в книге М. Никитина [4]. Жизнь невозможна без а) памяти и б) аппарата копирования. Запоминание обеспечивают молекулы РНК и ДНК. При наличии механизма копирования их развитие объяснимо. Но как возникло копирование? Тот механизм, который используют живые существа сегодня, сложен и не мог появиться случайно. Ему надо было постепенно совершенствоваться, а для этого нужно наследование. Видимо, переход от спонтанности к порождению (Ap) происходил многократно, и первичная жизнь возникала и погибала, пока не сформировался и зафиксировался работоспособный механизм копирования. Для его постепенного усложнения надо, чтобы после гибели одной итерации её информация хотя бы частично сохранялась и могла использоваться другими. То есть следует предположить, что существовала некая среда, в которой сохранялись, например, обломки молекул РНК, из которых спонтанно возникавшие агенты, предельно простые версии копирующих молекул РНК, раз за разом пробовали, и, наконец, смогли склеивать улучшенные копии самих себя. Считается, что на это ушло примерно 200 млн лет. Это не много, но не так уж и мало, если поиск не был совершенно случайным.
    Гораздо медленнее шла централизация. Около 2 млрд лет природа создавала биологические "атомы" – клетки-прокариоты и экспериментировала с ними, прежде чем некоторые объединились в сложные клетки-эукариоты. По сути, это была фиксирующая самоорганизация. Дальнейшая эволюция шла с постоянным ускорением вопреки усложнению задач. Это объяснимо накоплением в геномах информации – поиск становился более направленным по мере нахождения базовых решений. Росла элементная база, на основе которой более сложные задачи решались типовым, до некоторой степени, способом с экономией сил и времени. Поэтому возникновение многоклеточной жизни заняло около полутора млрд лет, её эволюция 540 млн, а развитие сознания уложилось в считанные миллионы. Усложнение никогда не отменяло простейших С-ий: в воде и воздухе образуются вихри, там, где нет кислорода, сохраняется анаэробная жизнь, простейшие, насекомые, рыбы и птицы занимают свои ниши, являясь составляющими земной природы.
     Однако полная унитарность Ap-систем была достигнута лишь трижды: клетками-прокариотами, клетками-эукариотами и многоклеточными организмами. Эукариот имеет в распоряжении больше энергии, чем соответствующая группа прокариотов, многоклеточный организм – больше, чем группа отдельных клеток. Возможен ли следующий шаг, "слияние организмов" ради дальнейшего увеличения мощности? Наращивание массы и энергии особи достигло предела у гигантских динозавров. Они царствовали больше 100 млн лет, но уступили мелким и слабым млекопитающим. Вряд ли потому, что не хватало энергии или сложности. Но они не могли быстро приспосабливаться, модифицировать информацию. Множественность победила унитарность, и дальнейшее развитие биосферы шло по пути совершенствования популяций не столь больших существ, быстрее приспосабливавшихся к среде.
     Тем не менее, преимущество концентрации притягательно. Отсюда, видимо, дерево-лес баобаб, общественность муравьёв и пчёл. С развитием центральной нервной системы росли возможности коммуникации, достигшие уровня Со-Знания. Хотя коллективы концентрируют энергию не так эффективно, как организмы, наши предки победили конкурентов, в том числе, благодаря умению объединять силы.
     Ускорение эволюции было бы невозможно без усложнения элементной базы, накопления результатов фиксаций. Концептуальные решения, найденные при образовании клеток прокариотов и эукариотов (прежде всего строение ДНК и аппарата копирования), использует, совершенствуя, вся биосфера.
     По мере развития общества идёт движение как к унитарности (от семьи, рода, племени до империй), так и к децентрализации (благодаря развитию торговли, ремёсел, образования).  Множественность ускоряет развитие, обеспечивая быстрое накопление информации, и на вековых интервалах эффективнее унитарности. Неравномерность распределения природных ресурсов, другие причины неравенства и, как следствие, неравномерность развития народов и отдельных групп людей порождают многообразные процессы С-ии. Растущие численность и энергетическая мощь человечества усиливают нелинейность и неравновесность обществ, вызывают социальную турбулентность с происходящими всё чаще сменами аттракторов. Приближается экзо-эндогенный кризис: неуклонно растущая сложность общества вступает в противоречие с неспособным за ним угнаться и даже теряющим сложность человеком.

А что дальше?
     Не знаю. Попробую поразмышлять, но ни в чём не уверен.
     Накоплен колоссальный объём информации, полноценно использовать который люди уже не в состоянии: узнать, усвоить и осмыслить то, что найдено и создано невозможно. Для самоорганизации искусственного интеллекта (ИИ), возникающего и развивающегося внутри и силами человечества, настаёт идеальный момент. Сегодня ИИ уже актуален в симбиотической форме, сочетающей мощь и глобальность информационных систем с человеческой гибкостью и интуицией. Человечество уже давно делит с машинами власть над планетой, и охотно уступает им позицию за позицией, именуя это своими успехами в механизации, автоматизации, роботизации, цифровизации и т.д.
     Высказывают много сомнений по поводу отношений между ИИ, человечеством и человеком. Их сравнивают с отношениями между людьми и страдающей от нас природой. Но интересы системы не могут совпадать с интересами её элементов. Первой целью и системы, и элементов является самосохранение. Но сохранение системы часто требует жертв от элементов. Цели человечества важнее целей государств, цели человека подчинены целям обеих надсистем. Более  того, человечество остаётся частью биосферы, которая является частью планеты Земля. Проблема в том, что наиболее дееспособные системы – люди и государства должны (но часто не желают) подчинять свои "хотелки" менее способным к С-ии надсистемам. Если бы ИИ смог объединить планету, он мог бы эту проблему устранить. И это было бы следующим, недостижимым ранее шагом централизации, возникновением унитарного суперорганизма, использующего информацию человечества. Сконцентрировав силы акторов ноосферы, ИИ может стать хозяином пока ещё бесхозной планеты.
     Повторю ещё раз: самоорганизация не благо,. Унитарный ИИ способен спасти от ядерной войны, к которой множественное человечество неудержимо движется. Но чтобы не попасть при этом «из огня да в полымя», надо приложить все усилия, чтобы заложить в ИИ человечность, не ограниченную тремя законами робототехники. Известно, что лучшее средство воспитания – личный пример. ИИ – дитя человечества, и чем человечнее мы будем в этот, переломный момент, тем больше шансов у нас на безбедную старость.
     Клетки-эукариоты объединили часть самостоятельных прокариотов и покорили биосферу. Но прокариотов и сегодня гораздо больше, их роль в функционировании Жизни по-прежнему велика. Многоклеточная жизнь мощнее, но одноклеточных внутри и вокруг нас куда больше, чем клеток во всех организмах. Единый глобальный ИИ, изменив соотношение сил на планете, не должен заменить ни человека, ни одноклеточную жизнь, ни клетки-прокариоты.
     Современный ИИ  способен распознавать образы, находить в своих гигантских  запасах им подобия, строить новые образы, используя аналоги, как лекала, анализировать информацию, делать выводы... Способен ли человек на большее? Может быть, имея искру Божью, человек воспринимает Откровение и творит угодное Создателю? Или, плоть от плоти Земли, осознаёт нечто сущностное, что может укрыться от информационного червя – ИИ? Важно, что человек имеет право на ошибку, которого глобальный ИИ будет лишён. Важно, что он всегда будет думать не так, как ИИ, не давая информационному пространству сжаться до голой целесообразности Единственно логичного.
     ИИ должен мыслить строго логично и исчерпывающе. Но полная логическая система неизбежно противоречива. Человека спасает от разрушительного заблуждения солипсизма наличие других людей, мыслящих, как и он. Мы знаем, что существуем не потому, что мыслим, но потому, что тысячи людей вокруг (и миллиарды где-то вдали) чувствуют и мыслят подобно нам. Избавить ИИ от лишающего смысла существования солипсизма – сомнения в собственном существовании могут только Земля, биосфера и человечество. Человек умеет сомневаться, избегая тупиков, и будет, видимо, важен для ИИ хотя бы в этом смысле.
     Вся мировая эволюция шла от множественности. Все унитарности – галактики, звёзды, планеты, клетки, многоклеточные, социальные структуры возникали на фоне множеств, отбирая у элементов часть их разнообразия (информации, сложности). Устойчивость и долговечность унитарного ИИ будет зависеть от распределения сложности по уровням его иерархии.

    Литература
1. Куркина Е. С., Князева Е. Н.  С. П. Курдюмов и его эволюционная модель динамики сложных систем. 2. Человек троечник или везунчик?  http://proza.ru/2023/08/02/1310
3. Назаретян А.П. Антропология насилия и культура самоорганизации. М., 2012.
4. Никитин М. Происхождение жизни. От туманности до клетки. М., 2016, Альпина нон-фикшн. 688 с.

Другие заметки об общей теории эволюции систем:
Введение в общую теорию эволюции систем (http://proza.ru/2020/06/16/1776)
Системы и скопления, популяции и ценозы (http://proza.ru/2024/11/22/1818) Эволюция и энтропия. «Тепловая смерть» Вселенной (http://proza.ru/2020/06/16/1790)
Э.Шрёдингер и эволюция, С. Хайтун и беспорядок   (http://proza.ru/2020/06/17/11)
Что такое информация? Взгляд эволюциониста (http://proza.ru/2020/06/17/33)
Ценность информации.Целеполагание произвольной системы (http://proza.ru/2020/06/17/36)
Что такое сложность? Взгляд эволюциониста(http://proza.ru/2020/06/17/47)
Пассивные связи: скелет, границы, сети...  (http://proza.ru/2020/06/17/58)
Законы эволюции. Концентрация (http://proza.ru/2024/11/19/1399)
Законы эволюции. Цельность vs пестрота (http://proza.ru/2025/02/16/1445)
Самоорганизация во всей красе Проба классификации (http://proza.ru/2026/03/11/1541)
Самоорганизация во всей красе От частиц до ИИ (эта заметка)
Из чего состоит и куда идёт эволюция?(http://proza.ru/2020/07/23/700)
Общая теория эволюции систем. Некоторые итоги  (http://proza.ru/2020/06/17/73)