ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА
 
 

С давних пор известны аналогии между:
а)        сознательной целесообразной деятельностью человека;
б)        работой созданных человеком машин;
в)        различнейшими видами деятельности живых организмов, которые воспринимаются как целесообразные, несмотря на отсутствие управляющего ими сознания.
Человеческая мысль искала веками объяснения этих аналогий как на путях положительного знания, так и на путях религиозных и философских спекуляций. Твердая основа для научного их изучения и рационального философского уяснения была создана, когда:
1)        Дарвин предложил последовательно разработанную теорию естественного происхождения целесообразного устройства живых организмов и, в частности, происхождения сложного аппарата, позволяющего живым организмам передавать свое целесообразное устройство по наследству потомкам;
2)        Павлов установил возможность объективного изучения поведения животных и человека и регулирующих это поведение мозговых процессов без всяких субъективных гипотез, выраженных в психологических терминах.
В течение последних десятилетий быстрое развитие техники связи (радио, телевидение), автоматики и вычислительной техники привело к значительному расширению самого фактического материала для сопоставлений работы машин с деятельностью живых организмов и с сознательной деятельностью человека. При этом в мышление инженеров все более стало проникать использование аналогий между работой создаваемых ими машин и работой человеческого сознания. Например, средства связи воспринимают «информацию» и передают ее точно или с «ошибками»; на автоматы возлагается задача следовать той или иной «стратегии» или «тактике» и даже «обучаться» у противника усвоенной им тактике, с тем чтобы выработать целесообразную ответную тактику; вычислительные машины имеют «запоминающие устройства» («память»); программирующие машины сами «разрабатывают программу» сложных вычислений, пользуясь более или менее совершенной «логикой», и т. д. В этой практике инженеров трудно усмотреть какую-либо философски окрашенную преднамеренность: просто указанные аналогии слишком естественны и явным образом помогают инженерам думать и изобретать.
Вполне понятно, что «целесообразная» работа машин не имеет никакой самостоятельности и является лишь техническим придатком к целесообразной деятельности человека. Однако богатый опыт, накопленный при конструировании автоматов и вычислительных машин, в настоящее время уже представляет большой интерес в качестве запаса моделей, помогающих представить себе возможные естественные управляющие и регулирующие механизмы. Процессы формирования условных рефлексов успешно изучаются при помощи моделирующих эти процессы машин1 . Существенно опираются на аналогии со сложными электронными машинами современные работы, анализирующие деятельность мозга1. В современных работах по теории наследственности значительное применение находят представления о способах «кодирования» информации, разработанные в технической теории связи.
Для понимания причин возникновения новой науки — кибернетики — более существенно другое следствие новейшего развития указанных выше разделов техники. Их развитие не только дает новый материал для философского анализа понятий «управления», «регулирования», «целесообразности» в применении к машинам и живым организмам, но, кроме того, привело к возникновению некоторых вспомогательных специальных дисциплин не- философского характера.
Эти дисциплины возникли непосредственно из практических потребностей под названиями «теория информации»1, «теория алгоритмов»1 2, «теория автоматов»3. Конкретные результаты, полученные в их пределах, сейчас уже довольно многочисленны. Например, они позволяют: 1) оценить «количество информации», которое может быть надежно передано данным передающим устройством или сохранено данным запоминающим устройством;, 2) оценить наименьшее количество про стых звеньев с заданной схемой действия, которое необходимо, чтобы из них могло быть составлено управляющее устройство, выполняющее те или иные заданные функции. В обоих примерах результаты выражаются некоторыми математическими формулами, применимы же эти результаты совершенно одинаково и при конструировании машин, и при анализе деятельности живых организмов.
Заслугой Н. Винера является установление того факта, что совокупность этих дисциплин (в создании некоторых из них Винер принимал значительное участие) естественно объединяется в новую науку с достаточно определенным собственным предметом исследования. Сейчас уже поздно спорить о степени удачи Винера, когда он в своей известной книге в 1948 году выбрал для
1          См. доклад А. Н. Колмогорова «Теория передачи информации», сделанный 16 октября 1956 г. на пленарном заседании сессии Академии наук СССР по научным проблемам автоматизации произ¬водства, и доклад Р. Л. Добрушина «Теория передачи информации», сделанный 22 апреля 1958 г. на конференции в Московском доме научно-технической пропаганды. — Прим. ред.
2          См. 26-й выпуск серии «Популярные лекции по математике»: Трахтенброт Б. А., «Алгоритмы и машинное решение задач»; в пре¬дисловии к этому выпуску приведена дальнейшая библиография. — Прим. ред.
3          См. выпущенный Издательством иностранной литературы сборник «Автоматы». — Прим. ред.

новой науки название «кибернетика». Это название до¬статочно установилось и воспринимается как новый тер¬мин, мало связанный со своей греческой этимологией. Кибернетика занимается изучением систем любой при¬роды, способных воспринимать, хранить и перерабаты¬вать информацию и использовать ее для управления и регулирования. При этом кибернетика, широко поль¬зуется математическим методом и стремится к получе¬нию конкретных специальных результатов, позволяющих как анализировать такого рода системы (восстанавли¬вать их устройство на основании опыта обращения с ними), так и синтезировать их (рассчитывать схемы систем, способных осуществлять заданные действия). Благодаря этому своему конкретному характеру кибер¬нетика ни в какой мере не сводится к философскому об¬суждению природы «целесообразности» в машинах и в живых организмах, не заменяя также собой общего философского анализа изучаемого ею круга явлений 1 .
Положение автора книги — У. Р. Эшби — как био¬лога, достаточно основательно изучившего отвлеченную, математическую сторону дела, весьма выигрышно для популяризации общих идей кибернетики среди лиц, для которых математический аппарат представляет большие трудности, а чрезмерно детальное вхождение в вопросы технической кибернетики тоже было бы затруднительно. При этом У. Р. Эшби достаточно осторожен в своих выводах и далек от нередко встречающегося рекламного стиля прославления кибернетики. Однако читатель должен критически относиться к высказываниям автора методологического и философского характера. Следует также иметь в виду, что некоторые выводы автора являются дискуссионными.
А. Колмогоров
1 В этом ее отличие, например, от всеобщей организационной науки сгектологии», которую пытался в свое время создать А. А. Богданов.

Многие работники биологических наук — физиологи, психологи, социологи — интересуются кибернетикой и хотели бы применять ее методы и аппарат в своей собственной специальности. Однако многим из них мешает убеждение, что этому должно предшествовать длительное изучение электроники и высших разделов чистой математики; у них сложилось впечатление, что кибернетика неотделима от этих предметов.
Автор, однако, убежден, что это впечатление ложно. Основные идеи кибернетики по существу просты и не требуют ссылок на электронику. Для более сложных приложений может потребоваться более сложный аппарат, однако многое можно сделать, особенно в биологических науках, с помощью весьма простого аппарата; надо только применять его с ясным и глубоким пониманием затрагиваемых принципов. Если обосновать предмет общепринятыми, легко доступными положениями и затем излагать его постепенно, шаг за шагом, то, по мнению автора, нет никаких оснований ожидать, что даже работник с элементарными математическими знаниями не сможет достичь полного понимания основных принципов предмета. А такое понимание позволит ему точно решить, каким аппаратом он должен еще овладеть для дальнейшей работы и — что особенно важно — каким аппаратом он может спокойно пренебречь, как не имеющим отношения к его задачам.

Настоящая книга должна служить такого рода введением. Она начинает с общих, легко доступных понятий и шаг за шагом показывает, каким образом эти понятия могут быть уточнены и развиты, пока они не приведут к таким вопросам кибернетики, как обратная связь, устойчивость, регулирование, ультраустойчивость, информация, кодирование, шум и т. д. Нигде в книге не требуется знания математики сверх элементарной алгебры. В частности, доказательства нигде не основаны на исчислении бесконечно малых (немногими ссылками на него можно безо всякого вреда пренебречь; они приведены лишь с целью показать, каким образом исчисление бесконечно малых может применяться к рассматриваемым вопросам). Иллюстрации и примеры берутся в основном из биологических, реже из физических наук. Совпадение с книгой «Устройство мозга» невелико, так что эти две книги почти не зависят друг от друга. Однако они тесно связаны между собой, и лучше всего рассматривать их как взаимно дополнительные: одна помогает понять другую1.
Книга делится на три части.
В части I рассматриваются основные черты механизмов; в ней обсуждаются такие вопросы, как представление механизмов посредством преобразований, понятие «устойчивости», понятие «обратной связи», различные формы независимости, которые могут существовать внутри механизмов, и соединение механизмов друг с другом. В этой части излагаются принципы, которыми следует руководствоваться, когда система столь велика и сложна (например, мозг или общество), что может рассматриваться лишь статистически. В ней обсуждается также случай системы, не вполне доступной непосредственному наблюдению, — так называемая «теория черного ящика».
1 Явные и молчаливые ссылки на книгу автора «Устройство мозга» довольно часты в настоящей главе. Для удобства читателей в конце настоящего перевода помещены два приложения, составленные по книге «Устройство мозга». Эти приложения не ¦ устраняют, конечно, необходимости в более близком знакомстве с «Устройством мозга» для тех, кто желает более детально изучить предмет. — Прим. ред.

В части II методы, развитые в части I, применяются к исследованию понятия «информации» и к исследованию кодирования информации при ее прохождении через механизмы. В этой части рассматривается применение указанных методов к различным проблемам биологии и делается попытка показать хотя бы часть всего обилия их возможных применений. Это приводит к теории Шеннона, так что, прочитав эту часть, читатель сможет без затруднений перейти к изучению работ самого Шеннона.
В части III понятия механизма и информации применяются к биологическим системам регулирования и управления — как к врожденным, изучаемым физиологией, так и к приобретенным, изучаемым психологией. В ней показывается, как могут строиться иерархии таких систем регулирования и управления и как посредством этого становится возможным усиление регулирования. В ней дается новое и в общем более простое изложение принципа ультраустойчивости. Эта часть закладывает основы общей теории сложных систем регулирования, развивая дальше идеи книги «Устройство мозга». Таким образом, она дает, с одной стороны, объяснение исключительной способности регулирования, присущей мозгу, а с другой стороны — принципы, на основе которых проектировщик может строить машины, обладающие подобной способностью.
Хотя книга задумана как легкое введение, она не является просто болтовней о кибернетике — она написана для тех, кто хочет путем самостоятельной работы войти в эту область, для тех, кто хочет на деле, практически овладеть предметом. Поэтому она содержит много легких упражнений, тщательно подобранных по степени сложности, с указаниями и подробными ответами, так что читатель по мере продвижения может проверять усвоение прочитанного и упражнять свои новые интеллектуальные мускулы. Немногие упражнения, требующие специального аппарата, отмечены звездочкой: «*Упр.». Их пропуск не затруднит продвижения читателя.
Для удобства ссылок материал разделен на параграфы; при всех ссылках приводятся номера параграфов,и поскольку эти номера стоят на каждой странице сверху, найти параграф так же легко и просто, как найти страницу. Параграфы обозначаются так: «§ 9/14», что указывает на § 14 гл. 9. Рисунки, таблицы и упражнения нумеруются внутри каждого параграфа; так, рис. 9/14/2 есть второй рисунок в § 9/14. Простые ссылки, например «Упр. 4», обозначают ссылку на материал внутри данного параграфа. Там, где слово фор¬мально определяется, оно напечатано полужирным шрифтом.
Я хотел бы выразить мою признательность Майклу Б. Спорну, проверившему все ответы к упражнениям. Я хотел бы также воспользоваться случаем, чтобы вы¬разить глубокую благодарность управляющим больницы «Барнвуд Хаус» 1 и д-ру Дж. У. Т. X. Флемингу за ши¬рокую поддержку, которая сделала возможными эти исследования. Хотя книга затрагивает многие вопросы, они служат лишь средством; целью всей книги было вы¬яснить, каким принципам нужно следовать, пытаясь восстановить нормальную деятельность больного орга¬низма, потрясающе сложного, если речь идет о человеке. Я верю, что новое понимание может привести к новым и действенным методам, ибо потребность в них велика.
У. Росс Эшби., «Барнвуд Хаус»
Глостер
J «Барнвуд Хаус» (Barnwood House) — психиатрическая больница в Глостере (Gloucester). Автор является заведующим исследовательским отделом (Director of Research) этой больницы — Прим, ред.