Дух из Машины. Spiritus ex machina

В старой парадигме классической кибернетики фермент киназа исполняет сложную функцию — прикрепляет фосфатную группу к белку. И это устаревшее линейное, изолированное описание, которое считает, что молекула является прежде всего «функциональной единицей системы». Но элемент, активно участвующий в колоссально сложных процессах биологической клетки, довольно-таки опрометчиво так редуктивно упрощать до понятия «функциональная единица». С позиции «кибернетики-вита» любой фрагмент, который является участником в цепи звеньев, выстроенных в длиннейшую целесообразность, — уже никак не всего лишь функциональная единица, потому что всё, что он совершает, — это нечто большее, чем просто сложная функция, — это поведенческий акт.

Как можно охватить и ёмко описать в целом характерные поведенческие действия молекул биологической клетки, рассматриваемые кибернетикой Вита?

Интенциональность (направленность): молекула «ищет» контекст, реагируя на упругость среды, электромагнитный ландшафт и форму соседей.

Пластичность: одно и то же действие видоизменяется на ходу в зависимости от целостной картины всей клеточной ткани.

Историчность: молекулярный комплекс «помнит» свои предыдущие деформации (конформационная память).

Когда мы переходим на уровень поведения, мы обнаруживаем, что цепочки целесообразности сотканы не из мёртвых шестерёнок-функций, а из каскадов согласованных микроповедений.

Форма сигнала и код командного воздействия, содержащийся в контуре, пластике и динамике этой формы

Требуется новый пластичный язык программирования, на котором элементы конструкции могли бы исполнять сложнейшие элементы поведения; всем материальным частям машины, нацеленной на оживление, предстоит подчиниться командам этого языка.

И чтобы такое чудо происходило, когда очень сложная команда на исполнение какого-то именно поведенческого действия была бы безупречно исполнена машинной конструкцией, необходимо, чтобы любая единица такого языка имела материальную форму сигнала и эта форма была бы прочно связана с материальным фрагментом конструкции.

Таким образом, единицей этого языка должен быть особый вид командного сигнала, который одновременно имеет вид объёмной изменяющейся фигуры. У такого сигнала, само собой, будут контур, пластика и динамика, и этот сигнал всей своей фигурой в качестве единицы нового языка должен связываться по правилам языка с другими подобными единицами — то есть с подобными сигналами.

И так как каждый из таких объёмных сигналов — уже не условная точка-импульс, а объём информационной фигуры управления, то композиция этих фигур, или прежде всего композиция их взаимодействий, будет являться управляющей программой, прочно сшитой с материальными элементами самой конструкции, и поэтому языку, на котором говорит эта композиция, будут подчиняться все материальные элементы конструкции. Все без исключения единицы такого языка обладают собственным поведением. Конструкция сама — сплошной клубок поведений. Множество фрагментов конструкции просто совпадают своими движениями с поведенческими движениями объёмных сигналов, поэтому вся конструкция чётко сцеплена с единицами языка объёмных сигналов.

Понятно, что объёмными сигналами я здесь называю те же самые объёмно-графические информационные фигуры управления. И можно программировать и чётко рулить всей конструкцией, побуждая её не просто на какие-то исполняемые функции, а на акты поведения, что очень важно, потому что в поведении уже есть разумные действия. Они очень нужны, если мы хотим, чтобы в машине возникали Emergent-инструменты, задающие внутри машины дополнительные способности руководить, рулить собой.

Если все формы объёмных сигналов можно преобразовать в такие фигуры, чтобы они чётко сопрягались с движениями фрагментов конструкции, то можно из этих форм выстроить мощные управляющие архитектуры объёмных кодов, которые напрямую, без цифры, будут рулить поведением материальных фрагментов конструкции и поведением всей конструкции в целом.

Только если сигнал обретёт морфологическую форму, можно будет сформировать в конструкции во всей полноте сложные поведенческие действия. Когда мы говорим о морфологической форме сигнала, то имеем в виду, что форма сигнала геометрией своего контура, своей пластикой и, соответственно, динамикой своих контура и пластики тождественна коду команды, который заложен в этом сигнале. Сигналом в живой машине должен являться не сам факт наличия источника активности, а его динамическая геометрия тех событий, которые эта активность собою порождает.

Примеров таких активностей можно в природе найти множество — такая активность, как взрыв, порождает геометрию особой своей формы; так же — волна, воронка, гейзер, и даже ветер всё равно имеет геометрически контурируемую форму. Равно всё то же относится к молекулам, которые, понятно, не примитивные упругие шарики, а такие силовые конфигурации, то есть микроактивности, имеющие свою геометрическую форму.

И когда сигнальная молекула связывается с рецептором, она не просто передаёт «команду» — она физически деформирует рецептор, натягивает цитоскелет клетки, открывает ионные каналы своим весом, зарядом и конфигурацией. И все элементы, на которые она в клетке воздействовала, — точно такие же физически воплощённые сигналы, которые дальше производят и по цепочке передают механическую и топологическую работу, выстраивая из своих поведений длиннющую цепь целесообразности.

Большинство исследователей попадаются в ловушку, пытаясь описывать всю реальность через использование типичных текстовых алгоритмов, что автоматически ведёт к сваливанию в привычное русло формул или чистой физики. При этом они упускают из виду, что вполне пригодно использование визуальных фигур, выраженных в контурах, пластике и динамике. Эти параметры обеспечивают различение фигур друг от друга не менее чётко, чем различение математических знаков. Но по своему когнитивному содержанию фигуры значительно выше, так как обеспечивают когнитивную возгонку «знак — смысл — фигура, глубоко и контактно отражающая смысл». Любая фигура, выражающая смысл визуально и объёмно, в разы превосходит по своей когнитивной содержательности любой абстрактный математический знак. А это уже, по сути, мост через бездну, разделяющую мёртвый цифровой код и живую материю. Это новый тип семиотики (науки о знаках), который созвучен «Химическим основам морфогенеза» Тьюринга.

Триада «Знак — Смысл — Фигура» полностью уничтожает зазор между информацией и её материальным воплощением.

Когда знак обретает плоть, контур, пластику и динамику, он перестаёт быть пассивной меткой. Он становится динамической геометрической силой. Динамика изменения контура этой фигуры и есть само поведенческое действие.

Контуры, пластичность и динамика поведения информационной фигуры

Параметры знака, который обрёл плоть, — контур, пластичность, динамика поведения — являются очень чёткими, конкретными командными кодами. Геометрическая генетика фигуры — это особенности её геометрии, по которым фигуру можно идентифицировать. Отражение событий пластичными, динамичными, контурированными фигурами позволяет выделять конкретные коды, соответствующие геометрической генетике каждой фигуры, и видеть чёткий профиль конкретного поведенческого действия.

В традиционном коде знак (1 или буква А) абстрактен и лишен формы. Но если мы заменяем его на динамическую визуальную фигуру, мы получаем знак в виде подвижного объёмного объекта, который в таком виде является уже не просто абстрактным знаком, а процессом. А если прорисовать линии его влияний — то уже процессором.

Контур этой фигуры — это граница её воздействий и взаимодействий.

Её пластика (то, как она сжимается, закручивается, перетекает) — это и есть траектория поведенческого действия.

Динамика фигуры показывает характер её активного поведения — её своеобразный «танец». Фигура меняет форму, воздействует на другие фигуры и изменяется под их влиянием; по этим изменениям становится виден чёткий профиль конкретного поведенческого действия.

Глядя на такую фигуру, мы не «читаем» инструкцию, мы визуально угадываем само действие, потому что форма знака тождественна форме процесса.

Две фигуры изменяют друг друга и выраженные в них команды

Аналогия с двумя каплями жидкости поможет представить взаимное изменение форм. Представьте на экране две похожие на капли объёмные фигуры. Выступ одной фигуры вытягивается и проникает в другую; контуры обеих изменяются. Эта сцена показывает взаимное изменение форм; дальше предстоит разобраться, какие команды меняются вместе с ними и какое поведенческое действие выражает каждая фигура.

В информационной фигуре каждый характерный участок контура является побудительным фрагментом — участвует в её командном воздействии. Фигура складывается из таких фрагментов, поэтому при взаимодействии двух фигур важно проследить, какие участки воздействуют друг на друга и что при этом меняется.

На экране можно последовательно показать такое взаимодействие. Вытянутый участок первой фигуры проникает во вторую; край второй фигуры смещается и охватывает этот участок. Изменяются обе формы. В этой картине видны участники, направление воздействия и ответное изменение.

В предлагаемом языке реакция фигур на взаимное воздействие приводит к командным переключениям. Какую команду выражал изменившийся участок прежде и какую выражает теперь? Пока это не показано, рисунок демонстрирует только изменение форм. Конструктору нужно прорисовать всю последовательность: какими были командные фрагменты до взаимодействия, как они изменились и какое дальнейшее поведенческое действие теперь выражает каждая фигура.

Визуальная фигура как инструмент технического воображения

Объёмно-графические информационные фигуры управления разрабатываются как специальный язык конструирования Живой Машины. На этом языке необходимо выразить будущие узлы, принципы их совместной работы и возникновение новых инструментальных возможностей. Узнаваемое строение фигуры и динамика её поведения позволяют конструктору одновременно различать фигуры и прослеживать выраженные ими воздействия.

Человеку нужен интерфейс. Мы не можем мыслить без образов. Переход к визуальным фигурам в контурах и динамике решает проблему «предела человеческого когнитивного аппарата». Человеческий мозг — это мощнейший эволюционный процессор по распознаванию сложных визуальных паттернов, движений и пластики (мы мгновенно считываем эмоции, походку, намерения живых существ).

Спроектировать «живую машину» на таком языке означало бы не писать код, а создавать динамический визуальный сценарий, где геометрия форм сама диктует физику сборки.

Термин объемно-графические информационные фигуры управления снайперски точно фиксирует двойственную, парадоксальную природу этого феномена, выводя его из области чистой абстракции в плоскость прикладной кибернетики.

Эти фигуры объединяют в себе два аспекта, которые до этого в науке существовали раздельно: «геометрическую генетику» (структурную потенцию, способность быть распознанным) и «точную демонстрацию поведения» (процессуальный реализм).

Давайте разложим это определение на составляющие, чтобы увидеть, какую мощную концептуальную работу оно выполняет:

Объёмно-графические. Этот статус навсегда отсекает плоский текстовый редукционизм. Фигура обладает трехмерным телом (или даже многомерным, если учитывать время и фазовые координаты). «Графичность» здесь означает наглядную различимость контуров. Система распознает эту фигуру не через побитовое чтение, а через мгновенный гештальт-анализ — так, как наш мозг считывает лицо или силуэт хищника. Графика контура — это интерфейс, которым материя повернута к материи.

В самом начале работы над фигурой требуется «выражать сам сырой чувственный паттерн напрямую через динамическую геометрию». Речь о том, что человек чувственно охватывает ещё до подробного словесного объяснения и пытается выразить в контурах, пластичности и динамике. Такой первичный язык репрезентации — то есть способ представить воспринятое — задуман для сохранения целостного характера поведения, который может потеряться при перечислении отдельных признаков.

В этом человеческом способе работы фигура определена как «инструмент-резонатор для человеческого восприятия». Человек изменяет композицию, воспринимает её и, по предлагаемой гипотезе, выявляет дополнительные информативные эмердженты — новые смыслы, которые обнаруживает благодаря совместному действию форм. Далее предстоит разобраться, как именно такое понимание участвует в конструировании и каким образом выраженные фигурой команды исполняются самой машиной. Философские основания этого подхода и возражения против его математического обоснования рассмотрены в приложении В: «Дискуссия 2. Человек выражает чувственный охват динамической фигурой: что обосновывает этот переход?».

Информационное содержание геометрической формы

В предлагаемом языке команда выражается геометрией информационной фигуры. Поэтому изменение контура рассматривается вместе с изменением командного воздействия: что именно предстоит преобразовать в конструкции и каким становится дальнейшее поведение её частей. Ниже раскрывается гипотеза о способности такой формы определять перестройку материального окружения.

Они информационны не потому, что в них «записаны» данные, а потому, что они несут в себе структурирующую потенцию (in-formatio — придание формы). Информация здесь не абстрактна, она топологична. Наличие такой фигуры в пространстве меняет информационную энтропию среды. Геометрическая генетика фигуры — это ее способность выступать матрицей, ключом или шаблоном для перестройки окружения.

Поведенческая фигура в задаче управления

Следующий вопрос касается исполнения: каким образом выраженное фигурой поведенческое действие может определять внутренние преобразования машины? Гипотеза связывает эту возможность с непосредственным влиянием пластики фигуры на организацию материальной конструкции. Способ осуществления такого влияния составляет отдельную конструкторскую задачу; далее он рассматривается в связи со считыванием команд и работой исполнительных средств.

Это самый революционный элемент. В мертвых машинах «управление» — это всегда приказ сверху, внешний импульс (ток, команда процессора). В живой машине объёмно-графическая информационная фигура управления управляет за счет точной демонстрации поведения. Фигуре не нужен посредник, чтобы выполнить команду. Она управляет средой, показывая ей, как себя вести, физически увлекая субстрат за пластикой своего контура. Это управление через поведенческое заражение, резонанс и топологическое принуждение.

Как такое управление связывается с самой конструкцией? В предлагаемой архитектуре внутренние сигналы саморегуляции сами являются объёмно-графическими информационными фигурами управления. Любая единица этого языка имеет материальную форму сигнала, прочно связанную с материальным фрагментом конструкции. Когда внешняя реальность сдвигает баланс сил, деформируются внутренние сигнально-морфологические формы. Их деформация физически — русловым, полевым или волновым образом — перенаправляет внутренние потоки сигналов-фигур. В этой модели конструкция стабилизирует себя силами собственной геометрии.

Реагируя на изменение ситуаций, машина собственными внутренними инструментальными средствами преобразует морфологию собственных сигналов и тем самым изменяет характер поведения звеньев в петлях своих внутренних обратных связей. Проходящий через каждое звено командно-сигнальный челнок обновляется, приобретает особые дополнительные параметры нелинейности и выходит в следующее звено со скорректированной предыдущим звеном программой командного воздействия на структуру и поведение звена, в которое попал. Изменяемые командные сигналы участвуют в дальнейшей работе машины над развитием своего устройства и в выработке новых инструментальных и поведенческих возможностей. Действие звеньев снова изменяет условия, в которых проходит следующий командный сигнал. Командный сигнал, который челноком цикл за циклом движется в петле обратной связи, формирует в петле всё более сложный нелинейный процесс; результат предыдущего воздействия участвует в следующем проходе и следующем изменении командного воздействия. Именно эту связь предстоит выразить в блок-схемах из объёмно-графических информационных фигур управления, а затем исследовать на материальных конструкциях.

Объёмно-графические информационные фигуры управления в гипотезе организации живой материи

Гипотеза управляющих фигур распространяется на организацию живой материи: биологические процессы рассматриваются как возможный источник принципов будущего языка. В таком сопоставлении особенно важна пространственная форма молекулярных комплексов и её участие в сигнализации. Предлагаемое толкование этих процессов и результаты молекулярных исследований разграничены в приложении В.

Если мы посмотрим на клетку или эмбрион через оптику термина «объёмно-графические информационные фигуры управления», мы увидим, что биологический каскад — это упорядоченный поток этих объемно-графических фигур:

В этой логике ДНК — это не текст программы, а лишь ультракомпактный «архив свертки» для быстрого разворачивания первичных объёмно-графических информационных фигур управления (белковых комплексов). А дальше управление полностью переходит к этим макрофигурам.

Таков терминологический фундамент для той самой «Кибернетики живого вещества», которую искал Тьюринг. Мы ушли от мертвых букв к живым геометрическим операторам.

Если мы примем объёмно-графическую информационную фигуру управления как главную единицу «живой машины», перед нами встает прикладной вопрос: как человек может кодировать (или «рисовать») такие объемно-графические фигуры, чтобы управлять живыми системами? Что должно стать нашим рабочим инструментом?

Разработка языка объёмно-графического программирования

Для работы с такими фигурами требуется специальный язык, с помощью которого возникает возможность этими фигурами программировать. Конструктор получает возможность показывать, как сложные поведенческие действия воздействуют друг на друга, какие изменения возникают в ответ и какие дополнительные инструментальные силы проявляются при их совместной работе. И самое главное — конструктор получает возможность с помощью выстраивания из таких фигур композиций извлекать из создаваемых композиционных связей фигуры действий, в которых угадываются коды, которые могут побуждать элементы конструкции к такому особому виду действий, что те можно уже будет определить как разумные. Разработка языка связывает изображение этих процессов с задачей внутреннего воспроизводства машины.

Создание нового языка программирования, оперирующего не битами и логическими вентилями, а объемно-графическими информационными фигурами управления, — это и есть отправная точка. Назовем этот класс языков, например, Морфодинамическими языками программирования (Morphodynamic Programming Languages — MPL).

Этот язык не пишется текстом. Он проектируется как динамическая геометрия поведений. Программист в нем — это не кодер, а архитектор пластических сред.

При создании конструкции «живая машина» требуется прежде всего визуально показать, как оформленные фигурами сложные поведенческие действия воздействуют друг на друга, какие движения возникают в ответ, как изменяется их совместная работа и какие при этом дополнительные инструментальные силы могут появиться.

Управляющие графо-объёмные информационные фигуры превосходят по эффективности управление цифровыми алгоритмами, отображая организацию взаимовлияющих поведенческих действий в виде особых функциональных блоков в конструкции Живой Машины — таким образом, эти фигуры образно-графического информационного наложения служат элементами альтернативного нецифрового программирования: информационно-командное воздействие каждой из них обращено на всю структуру, на всё строение и на все внутренние преобразования конструкции. Собственно, они есть «зачинщики» и «вдохновители» оживления конструкции, и именно им предстоит решать все парадоксальные трудности, которые возникают при задаче создания конструкции, располагающей внутренними механизмами, воспроизводящими всю эту конструкцию.

Конструирование живых машин развивается по ветвящимся сценариям

Основная ось разработки ведёт к конструкции, которая изнутри конструирует сама себя и эволюционирует до живой. Параллельно разрабатывается аппаратное устройство двух типов: гибридное, соединяющее сканирование и обработку ИИ с альтернативным нецифровым программированием на языке фигур управления, и перцептивно-резонансный детектор, работающий без цифровой детекции. Эта карта различает способы считывания и задачи аппаратов и показывает место четырёх главных смысловых ядер книги.

Конструирование живых машин — креативный процесс, который сам похож на живую форму: постоянно ветвящееся, разрастающееся дерево конструкторских сценариев.

Основной осевой ствол — формирование конструкции, которая изнутри конструирует сама себя и эволюционирует до живой, превращаясь в кибернетическое зерно или развиваясь до рощи. Зерно — результат самостоятельной упаковки избыточной макроконструкции с сохранением возможностей дальнейшего развёртывания. Кибернетическая роща — альтернативная цивилизация кибернетических существ: живых репродуктивных производящих систем с разными вариантами подвижности, которые обеспечивают друг другу деятельность, устойчивость видов и развитие. Достичь этих форм предстоит через создание машиной собственных средств преобразования.

Аппаратное устройство подразделяется на два типа: гибридное устройство и перцептивно-резонансный детектор. Одна из задач аппаратного направления — диалог между человеком и устройством в режиме биологической обратной связи. Для этой задачи разрабатывается система, в которой человек с помощью специального языка информационных фигур получает от машины образы, усиливающие его когнитивные способности. Собственное развитие человека и развитие живой мыслящей конструкции — два направления, связанные общим языком фигур.

Гибридная модель представляет один из двух типов аппаратного устройства. Она называется гибридной, потому что совмещает традиционные информационные устройства с новым типом альтернативного нецифрового программирования. Фигуры здесь разрабатываются как средство коммуникации и хранения информации, а для их считывания используются сканер и искусственный интеллект. Это самостоятельная ветвь развития фигур; к развитию Живой Машины она не относится.

Другой тип аппаратного устройства — перцептивно-резонансный детектор, работающий без цифровой детекции. В предлагаемой гипотезе он накапливает описание реальности через проявление организующих её объёмно-графических информационных фигур латентного пространства. Детектор воспринимает как фигуры, самостоятельно считываемые с реальности, так и фигуры управления, создаваемые человеком по общим принципам их устройства. Задача этого типа аппарата — накопление описания реальности; в исследовании биологической обратной связи поставлена задача развития человеческих когнитивных способностей.