Wednesday, 1 April 2015

Особенности сложных организованных систем не выявляются средствами термодинамики

Рис.1. Термодинамика организованных систем. Организованной системой является любая сложная функциональная многокомпонентная система (например, живой организм). С точки зрения термодинамики, машиной по созданию организованных систем (например, нового сорта растений) может выступать как интеллект селекционера, так и гипотетическая эволюция. Практика, тем не менее, свидетельствует, что организованные системы являются исключительно результатом интеллектуального процесса принятия решений и их последующей реализации.

Рассмотрение термодинамики сложных систем не позволяет выявить суть феномена организации. Информационная сложность сама по себе его не отражает: при реализации равновероятных исходов случайной величины наблюдатель получает максимум информации (1 бит в случае двух возможных исходов). Информация как оборотная сторона неопределенности недостаточна для рассмотрения организованных систем. Организация предполагает не просто сложность, но функциональную сложность совместного действия частей в контексте целого. Это чрезвычайно важный момент.

Примеры организованных систем включают:
  • механические машины:
    • двигатели;
    • движители;
    • часы;
    • передачи;
  • лингвистические машины:
    • системы с управлением состоянием;
    • системы с памятью;
    • системы, основанные на правилах (rule based systems);
    • системы принятия решений;
    • комплексы <процессор,данные>, где формат представления данных должен соответствовать заранее установленному соглашению, а функцию процессора выполняют:
      • классификаторы;
      • распознаватели;
      • парсеры;
      • компилляторы;
      • операционные и иные вычислительные системы;
    • живые организмы, в состав которых входит подсистема воспроизведения, основанная на записи на биополимеры и считывании с них генетических и эпигенетических инструкций; при этом материальными символами выступают тройки нуклеотидов, денотатами являются аминокислотные остатки, входящие в состав синтезируемых белковых макромолекул дочернего организма, а концептом — т. наз. протеом, то есть множество белков строящегося организма;
    • языковые системы животных: распознавание «свой-чужой», социализация, стайная охота, а также системы оповещения об опасности и источниках пищи.
Обширный класс организованных систем составляют лингвистические машины, функционирование которых так или иначе связано с использованием символов, в роли которых выступают отдельные компоненты систем, а также их интерпретаторов.

Функциональность невозможно рассматривать вне контекста планирования и принятия решений с прагматическими целями, то есть целеполагания (апобетики). Целеполагание — принципиально логическая, нефизическая категория. По этой причине физическая среда, лишенная возможностей целеполагания и принятия решений, не способна породить нетривиальную функцию.

  • Тривиальная функциональность упорядочения, сводящаяся к генерации регулярностей фрактального типа, наблюдается в неживой природе (например, конвекционные токи, песчаные дюны, интерференция волн, кристаллы и пр.) и здесь не рассматривается. Феномен организации качественно отличен от упорядочения, являющегося результатом фазовых переходов между хаосом и порядком.

Аппарат термодинамики неадекватен задаче рассмотрения семантики организованных систем (рис.1). С точки зрения термодинамики, машиной, производящей работу по созданию организованной системы, может выступать любой конечный автомат, будь то интеллект селекционера, выводящего новый сорт растений, или дарвиновский эволюционный механизм, представляющий собой комбинацию факторов случайной (мутагенез и дрейф) и закономерной природы (отбор).

Таким образом, с точки зрения термодинамики, тот факт, что работа по локальному уменьшению энтропии в рамках создаваемой организованной сложной системы, на практике заключается в реализации принятых разработчиком решений, никак не отражается. В рамках термодинамики можно лишь говорить об энтропийной, синтаксической стороне процесса создания и функционирования организованных систем, тогда как семантический, функциональный аспект остается в стороне.

Тем не менее, именно практика свидетельствует о высокой статистической значимости гипотезы об интеллектуальном происхождении любой организованной системы (как альтернативы нуль-гипотезы о вероятном неинтеллектуальном возникновении организации).

Организованные системы, в частности, лингвистические машины, на практике создаются только интеллектуальным путем. Это нисколько не противоречит законам термодинамики. В противном случае второму началу противоречила бы и деятельность человека по созданию интеллектуальных систем. Наблюдения самопроизвольного возникновения лингвистических машин совершенно отсутствуют. Утверждение об интеллектуальной генерации лингвистических машин как единственном способе их возникновения есть полноправная научная гипотеза, ничего общего с пресловутой проблемой заполнения пробелов не имеющая. Ведь именно из эксперимента известно, что интеллект способен создавать такие машины, тогда как самопроизвольное неинтеллектуальная их генерация никогда не наблюдалась и, по-видимому, невозможна.


Литература
  1. David Abel (2011): The First Gene.
  2. David Abel (2015): Primordial Prescription.

No comments:

Post a Comment