Выше уже указывалось, что действие развивается во времени и что в
результате действия изменяется внешняя среда. Это явление может быть
точно выражено посредством понятия «механизм».
Механизм есть такая физическая система, которая может последовательно
изменять свое состояние. Например, двигатель автомобиля состоит из
деталей, занимающих при его работе ряд различных последовательных
положений. Двигатель — это механизм. Химические вещества, реагирующие
между собой и изменяющиеся во времени, также представляют собой
механизм. В таком же смысле говорят о механизме химической реакции, об
экономическом механизме, о механизме математического доказательства.
С понятием о механизме связано еще несколько других простых понятий.
Механизм называется формализованным, если его связи
с окружающей средой заранее известны. Формализованный механизм получает
исходные данные через ввод-ное устройство, перерабатывает их и на выходе
выдает результаты. Действие механизма определяется логической связью
между исходными данными и результатом; структура механизма зависит от
природы его органов и способа их действия.
Различие между действием и структурой механизма очень значительно: оно
основывается на том, что механизмы, имеющие разную структуру, могут
совершать одно я то же действие, а один и тот же механизм может
выполнять несколько разных действий.
Пример первого: для нагрева кастрюли с водой можно использовать любой из
таких механизмов, как пламенная печь, газовая плита и электрическая
плитка. Пример второго: наиболее наглядное действие мускулов
человеческого тела состоит в том, что они приводят в движение кости
скелета, но у них есть и менее заметная функция, заключающаяся в
накоплении глюкозы.
Два механизма аналогичны, если их органы, соответствующие один другому,
выполняют одну и ту же функцию. Например, диск фонографа и лента
магнитофона — аналогичные механизмы, так как их функция состоит в
хранении музыкальной записи.
Понятие аналогии широко распространено; в процессе мышления все
прибегают к аналогиям и сравнениям. Но, как было показано, кибернетика
не может довольствоваться методом научного мышления, т. е. дедуктивным,
а должна анализировать рассуждения, которые она использовала, и условия
их эффективности. По этой причине была изучена сущность и метода
аналогии.
Метод аналогии состоит в следующем. Убедившись в аналогичности двух
механизмов (т. е. в том, что они выполняют некоторые общие функции),
предполагают, что известные функции одного механизма присущи также и
другому механизму, для которого их наличие не установлено.
Например, наблюдали, что функции организмов животных — пищеварение,
дыхание, кровообращение, выделение и т. д.— аналогичны функциям
организма человека я что отправление этих функций может быть нарушено
одними и теми же болезнями. При изучении действия
лекарственного препарата Сначала проводят ойыть1 на животных и затем
предполагают, что при назначении этого лекарства человеку результаты
будут аналогичны результатам, наблюдавшимся на животных. Таким путем
устанавливают приближенно дозы лекарств для человека.
Моделью некоторого механизма или действия называют искусственно
созданный механизм, имеющий определенные аналогии с данным механизмом.
Вернемся к предыдущему примеру.
Прежде чем ставить опыты на животных, выращивают микробы определенной
болезни в питательной среде, которая представляет собой модель
гуморальной среды живого организма. Как питательные среды, так и
организмы животных представляют собой аналоги человеческого организма,
но питательные среды производятся человеком и поэтому являются моделями;
организм животного не может быть создан человеком и представляет собой
природный аналог человеческого организма.
Из данного выше определения и приведенного примера становится понятно,
что создание моделей тесно связано с методом мышления по аналогии.
Прогресс человека в познании окружающего мира и в воздействии на
окружающий мир происходил благодаря созданию моделей, к которым
применялся метод мышления по аналогии. Один из наиболее значительных
последних результатов изучения метода мышления по аналогии — выработка
условий, необходимых для того, чтобы существовала большая вероятность
эффективности модели:
— модель должна быть верной, т. е. иметь аналогии с оригиналом;
— модель должна воспроизводить преимущественно функции оригинала, а не
его структуру;
— модель должна быть простой.
Например, обычной моделью силы служит вектор. Это верная модель, потому
что такие характеристики, как начало вектора, его направление, длина,
аналогичны свойствам силы: точке приложения, направлению, величине.
Поэтому в большинстве задач динамики силы могут быть представлены их
векторной моделью с большой вероятностью того, что решения, полученные
при оперировании и векторами, подтвердятся на опыте. Замечу, впрочем,
что французские исследователи Поль Пенлеве и Этьен Делассю привели
примеры и таких реально существую-
щих систем, поведение которых не может быть описано
путем применения законов динамики к их векторной модели. Норберт Винер в
1951 г. на Парижском конгрессе «Вычислительные машины и человеческая
мысль» указал ад сходство между замкнутыми контурами нервной системы и
замкнутыми электрическими контурами вычислительных машин, в которых
импульсы движутся сколь угодно долго, образуя «память» машины. Такое
сходство позволяло думать, что замкнутые контуры нервов являются
элементами памяти мозга. Однако другой участник конгресса Лоренте де Но
показал, что это не так: аналогия, отмеченная Винером, основывалась лишь
на структурном сходстве контуров и оказалась неэффективной.
Ниже, в подразделе «Реакция населения на психологическое воздействие»,
мы расскажем об аналогиях между указанными контурами, которые основаны
на сходстве их функций и оказались весьма эффективными.
Математические модели переросли в теории, излагающие те изменения,
которым можно подвергнуть некоторые модели путем применения правил
логики. Развитие большей части теорий на определенном этапе
прекращается, и более внимательное изучение показывает, что этот момент
наступает тогда, когда модели становятся настолько сложными, что
человеческий ум перестает их представлять. Так, теория алгебраических
кривых, детально разработанная для кривых второго порядка, в отношении
кривых третьего порядка в лучшем случае ограничивается классификацией их
форм, а изучение кривых более высоких порядков сводится к рассмотрению
отдельных частных случаев.