СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Философия искусства, культуры и творчества ТВОРЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ПРИРОДЕ И ТЕХНИКЕ

ТВОРЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ПРИРОДЕ И ТЕХНИКЕ

© Д-р Авраам Гольдберг

Контакт с автором: Marishka@netvision.net.il

Израиль, Нетания, тел.: 09-8351241


Аннотация

Энерго-материальный и интеллектуальный Творческие Процессы (ТП) – это способ существования, самоорганизации, адаптации и эволюции “неживой” и живой материи Вселенной, обеспечивающих этапы её эволюции, усложнение и деградацию её организаций, устойчивость и изменчивость её форм, их “целесообразность” и “тонкую настройку”.

Парадигма ТП делает возможными ряд гипотез и практических продвижений в областях космологических и физических исследований, проблемах возникновения и эволюции живой материи, разумных (природных и искусственных) существ.

Искусственный ТП позволяет строить системы искусственного Творческого интеллекта, эквивалентные натуральным интеллектуальным системам, которым ТП дает способности сознания, познания и понимания.


1. Творческий процесс

Все натуральные и искусственные ограниченные (конечной величины) материальные системы подразделяются на классы в зависимости от способа взаимодействия с окружающей их средой и внутрисистемного взаимодействия:

1. Замкнутые системы, изолированные от среды. Это идеализация, которая используется при анализе систем, где можно пренебречь связями со средой и внутренними связями, изменяющими энтропию системы.

2. Открытые системы, взаимодействующие со средой посредством:

- (2а) Односторонней (от среды к системе) энерго-материальной связи, при которой возможны локальные – по месту и времени – повышения организации (самоорганизации) системы, т.е. снижения её энтропии. (Например, синергетика, резонансные цепи, катализаторы, волны, пламя, облака, ячейки Бенара.)

- (2b) Двусторонней энерго-материальной связи, при которой возможны локальные – только по месту – снижения энтропии. (Например, автогенератор, атом, молекула, планета, планетная система, звезда, галактика, скопление галактик, связанных гравитацией, “черная дыра”.)

- (2с) Двусторонних энерго-материальной и информационной связей, при которых уже возможны нелокальные снижения энтропии. Информационная связь возможна, если система обладает:

- Только Генетическим Интеллектом (ГИ), когда энтропия может снижаться не быстрее, чем по линейному закону. (Например, это “генетические” роботы и ЭВМ - с программами, введенными извне и заранее (перед работой); неадаптивные обнаружение, различение, обработка сигналов; разработка теорем; генетическая составляющая живой материи.)

- Как Генетическим, так и Творческим Интеллектом (ГИ+ТИ), когда энтропия может снижаться быстрее, чем линейно – вплоть до её уменошения по экспоненте. (Это изучение закономерностей окружающей среды, адаптация в нестационарных средах, создание гипотез и аксиом, творческая составляющая живой материи, реализация того, что называют “нелинейным мышлением” или “озарением”.)

(Понятия ГИ и ТИ поясняются ниже. Принципиальные отличия теорем от гипотез и аксиом суть следующие: Теорема может быть получена из аксиом логическими операциями и доказана окончательно и полностью. Создание же аксиом и гипотез происходит посредством внелогических синтетических операций, а их проверка никогда не является исчерпывающей, хотя увеличение числа положительных результатов проверки их или вытекающих из них теорем и увеличивает уверенность в их справедливости.)

ТП возможен только в открытых системах 2а, 2b, 2с, которые будут далее подразумеваться под словом “Система”. Разграничение Системы и среды – “автономность” Системы и, соответственно, параметры связи изменяются при переходе от систем 2а к системам 2с. Системы 2а – это, по сути, фильтры, специализирующие воздействия среды, которая играет здесь активную роль (например, ёмкости и индуктивности в резонансных цепях, катализаторы, условия поступления горючего и окислителя при формировании пламени). Поэтому системы 2а организуются там и тогда, где и когда они подвергаются внешнему воздействию. Системы 2b более автономны, в них существенны параметры связей как со средой, так и внутри системы. Как видно по вышеприведенным их примерам, они организуются на время, ограниченное только поступлением энергии от среды или отдачей её в среду. Внутрисистемные энерго-материальные и информационные связи, а также информационные связи со средой играют основную роль в активно действующих самоорганизующихся системах 2с.

ТП представляет собой диалектическое взаимодействие между Случайным Процессом (СП) изменения в некоторых областях физических и (или) интеллектуальных Параметров связей (П) Системы и среды и внутри Системы и Детерминизацией (Д) этого СП (т.е. концентрацией его функции плотности вероятности) посредством управления детерминизацией, которое уменьшает и передвигает эти области в соответствии с положительными или отрицательными для Системы результатами (Р) изменения параметров.

à Д à СП à П à Р à

ß ---------------------------ß

В этом кольце, точнее, спирали, развертывающейся в пространстве деятельности и знаний Системы, изменяются не только её параметры (включая и алгоритмы работы), но и её критерии и даже цели (задачи), создавая её исследовательские возможности.

Управление детерминизацией в этом определении ТП полностью происходит только в системах 2с, где имеются специальные для этого цепи, использующие сравнение с действующим в данной Системе критерием. В системах 2b такие цепи отсутствуют и детерминизация определяется установлением в конкретных условиях равновесия противоборствующих сил. Параметры систем 2а изменяются не сами, а относительно воздействий среды и детерминизация здесь наступает при некоторых конкретных значениях воздействий среды относительно параметров Системы. Однако детерминизация СП является общей для систем 2а, 2b, 2с и главной особенностью ТП.

ТП определяет поведение, структуру, самоорганизацию конкретной Системы в конкретной среде и ситуации. Детерминизация обеспечивает нелинейное – вплоть до экспоненциального – развитие ТП и ту, реально происходящую, быструю адаптацию и эволюцию в природе, несмотря на частые космические и земные катастрофы, которая неосуществима для “классического” дарвиновского естественного отбора случайных изменений (без детерминизации СП).

ТП – самовозникающий и саморазвивающийся процесс, не нуждающийся во внешнем создателе или управлении. Он приостанавливается при достижении не наилучших, а только достаточных в конкретной ситуации результатов. Этим природа дополнительно ускоряет адаптацию, исключая проверку других возможных вариантов адаптации, которая приводит к “комбинаторному взрыву”. Вместе с тем, можно показать, что множество достаточных результатов (решений) в среднем не уступает множеству наилучших решений в экономичности расходования ресурсов Системы, таких как энергия, объем, спектр.

Различия видов СП не имеют в ТП принципиального, а только практическое, конкретное в каждом случае, значение – по скорости достижения достаточного результата.

ТП возобновляется, когда ситуация изменяется настолько, что перестает удовлетворять потребностям Системы (например, при поддержании метаболизма или репликации живых Систем, фазовых переходах в “неживых” Системах и т.п.). Поэтому ТП обеспечивает как устойчивость, так и вариабельность Системы, “целесообразность” и “тонкую настройку” как параметров Систем, так и их физических констант. ТП действует “по обстоятельствам”, не имея никем и ничем, кроме собственного опыта, заранее установленных направления или тенденции. Это “творец”, действующий против диссипативного процесса, и именно он является движущей и направляющей силой самоорганизации, адаптации и эволюции материи.

ТП происходит на базе предыдущих организации и знаний Системы и, таким образом, состоит из “генетической” и творческой компонент, причем творческая компонента базируется на генетической, а затем, в свою очередь, совершенствует генетическую - по мере накопления опыта работы в конкретных условиях.

Из-за своей случайной компоненты, ТП – необратимый, неформализуемый и невычислимый процесс, однако это позволяет Системе находить решения и приобретать знания, логически не следующие из того, что Системе уже известно, т.е. вырабатывать внелогичные суждения, гипотезы и аксиомы.

Единственная аксиома, определяющая существование материи, это Аксиома Случайного Изменения её Систем (кластеров материи) в пространстве и времени, в структуре и поведении. Эти изменения могут быть и вынужденными, иметь и какую-то внешнюю причину (например, мутации под действием радиации, тепловое движение молекул), но даже идеально одинакоые воздействия вызывают изменения, имеющие случайную составляющую. Закон сохранения энергии (в частности, вытекающее из него свойство инерции) может при случайных изменениях (скорости, массы, заряда и др.) соблюдаться в среднем (не уменьшая энтропию Системы). В открытых системах случайные изменения могут перестать быть равновесными – соответственно: локально – по месту и времени – в системах 2а, локально – только по месту – в системах 2b и нелокально – в системах 2с. ТП детерминизирует такие случайные отклонения, эту неравновесность, приводя к снижению энтропии, к самоорганизации в указанных выше, возможных для систем 2а, 2b, 2с, пределах. Исследования систем 2а, 2b, проведенные школой И.Пригожина, установили это присущее материи свойство самоорганизации, хоть и не раскрыли его глубинного механизма.

Возможны возражения против определения “творческий” в ТП, связанные с привычным понятием, что творчество, созидание присуще живым существам или даже только человеку, а “неживая” материя не может обладать творческими способностями. Однако несомненно, что изменяющаяся эта материя организуется, адаптируется и эволюционирует в конкретных условиях. Значит либо кто-то предопределил как эти процессы, так и их течение, либо это способности самой материи, представляемые происходящими в ней творческими (иначе не назовешь) процессами, создающими новые её организации, детерминизирующими, движущими и направляющими эти изменения. Но никакой “Высший Разум” не может предопределить все изменения и эволюцию материи: Не говоря о том, что это лишило бы всю “неживую” и живую материю всякой творческой инициативы, такой Разум должен был бы сообщать материи стремящееся к бесконечности количество информации, даже если Он будет управлять материей перманентно. Предоставление же материи частичной самостоятельности проблему не решает, так как уже для этого в материи должен происходить ТП. Вопреки бытующим представлениям, что эволюция создает всё более сложные системы (для описания которых нужно всё большее количество информации), новые организации могут стать и проще предыдущих, если окажутся достаточными для новых условий.

Самоорганизованный мир – не громадная, невероятно редкая, случайная флюктуация, постепенно и неуклонно размываемая диссипативными процессами, а постоянная борьба между ТП созидания, снижения энтропии и процессами ухода материи к “равновесию”, неограниченному росту энтропии, тепловому инферно.

Небольшие отклонения в сочетании и величинах универсальных физических констант резко изменили бы наш мир или сделали бы его невозможным. Формы “неживой” материи, формы флоры и фауны оказались именно такими, как были в прошлом и есть сейчас из бесчисленного множества возможных вообще комбинаций. Это происходит не потому, что кто-то создал всё именно таким и не потому, что в одной из множества возникших после Большого Взрыва Вселеных случайно оказалось подходящее сочетание, породившее наш мир и нашу жизнь. Именно ТП “отобрал” из хаоса случайных изменений материи это сочетание, причем он мог бы выбрать и другой вариант, где и мир и жизнь существовали бы в другом виде и формах, что, может быть, имеется в другой Метагалактике.

Даже с религиозной точки зрения – если Всевышний создал мир, то Он дал ему и “свободную волю” в существовании и развитии, т.е. ТП. Вообще дискуссия о “начале всего”, о божественном или материальном сотворении Вселенной никогда не завершится: микро-, макро-, мега-Вселенная никогда не будет познана до конца, не будет предрекаемого некоторыми учеными “конца науки”, всегда останутся, может быть, и возрастут, непознанные области и явления, а потому всегда будут сохраняться основания как для религиозной, так и для атеистической точек зрения. Более того, оба эти подхода нужны и продуктивно дополняют друг друга, если не занимаются взаимоотрицанием. Даже с материалистической точки зрения религия возникла и оказалась нужной сознательному существу – человеку как морально-этическая и психологическая поддержка.

Управление изменениями параметров Системы в природе (и технике) осуществляется посредством катализа (или подобного ему технического процесса), который выделяет (селектирует) тот или иной параметр за счет нелинейных – вплоть до пороговых – химических реакций, в том числе основанных на структурно-молекулярной селекции. Последняя придает повышенную эффективность ферментативному катализу живых Систем. Ферменты увеличивают скорость реакции до 10(+10...13)* раз и обеспечивают её высокую специфичность и управляемость. (* Здесь и ниже цифра со знаком в круглых скобках обозначает степень предыдущего числа.) Катализ известен только в химических (электромагнитных) взаимодействиях. Другие – сильное, слабое, гравитационное взаимодействия - катализаторов не имеют или, по крайней мере, они там неизвестны. В живой материи ферментативный катализ (на органических и неорганических ферментах) эволюционирует в обмен сигналами, неизоморфными акциям или явлениям, которые они отображают или селектируют, посредством пороговых коммутирующих элементов “акция (явление) ß à сигнал”, запускающих или регистрирующих сигналы. (Например, молекулярные или субклеточные контакты по принципу “ключ-замок”, передача нейроимпульсов через дендриты и аксоны нейронов, запахи, знаки, звуки, речь, генетический код.)

Появление сигналов, которыми Система обменивается со средой, с другими подобными Системами и которые в процессе дальнейшей эволюции начинают использоваться внутри Системы (нервная и эндокринная системы, ферментативный метаболизм, транспирация в растениях, системы управления искусственных Систем) знаменует возникновение Интеллектуального Творческого Процесса (ИТП).

Структурные изменения Системы – это её Количественно-Качественные Трансформации (ККТ), которые тоже происходят посредством ТП и часто имеют скачкообразный пороговый характер. ККТ известны на ядерно-атомном и молекулярном уровнях, в эволюции звезд и галактик, на ступенях эволюции живых существ и интеллекта. В “неживых” системах 2а, 2b ККТ может происходить как коллективная, почти одновременная, акция – фазовый переход первого рода (например, плавление, испарение, конденсация, кристаллизация) или второго рода (например, появление сверхтекучести гелия, переход железа из ферромагнитного состояния в диамагнитное). Алгоритм такой акции обратим, но конкретную новую структуру определяет ТП в конкретной ситуации и эта структура необратима. (Превращение воды в лед или снег при охлаждении, а, затем, при нагреве, вновь в воду не сохраняет конкретное расположение молекул воды, кристаллов льда или снега.)

ТП, в частности ККТ, объединяет, таким образом, процессы рандомизации и детерминизации, в том числе в неравновесной термодинамике и в квантовой механике. Это, например, объясняет обратимость уравнений Э.Шрёдингера, связывающих плотности вероятноси случайных величин, но не сами эти величины, определяемые ТП и необратимые во времени. (Непонимание этого приводит даже к утверждению о возможности “вечного” сохранения, т.е. по сути – предначертания информации.) В живых Системах 2с ККТ может относительно мало изменить структуру (например, один ген), но при этом открыть новый путь (направление) адаптации и эволюции. Подобно этому, относительно мало-энергетичное “курковое” воздействие разумного существа на природу, небольшой, но разумный, адекватный месту и времени, толчок может изменить ход обладающих колоссальной энергией земных и космических процессов.

2. Некоторые примеры и особенности ТП

ТП вездесущ, так как системы 2 – это все практически встречающиеся системы. Живые Системы распространяются от вируса до человека и искусственных Систем с творческим интеллектом. Конкретный атом имеет конкретные валентные связи с другими атомами в молекуле при определенной температуре, расстояниях, наличии других молекул. Изменения этой среды дискретно (ККТ) меняют параметры орбит электронов этого атома. Происходят ядерные реакции, жидкость закипает или замерзает, “черная дыра” питается окружающим её веществом и воздействует на него своей меняющейся при этом гравитацией. Все подобные взаимодействия никогда в точности не повторяются, даже если точно воспроизводятся их условия, но и последние никогда точно не повторяются, т.е. всегда имеет место случайность, детерминизируемая ТП, дающим конкретный результат.

(Например, ТП детерминизирует флюктуации, возникающие в переходном процессе установления валентных свизей между атомами водорода и атомом кислорода при образовании молекулы воды, в ядерных реакциях – в процессе образования изотопов. Длительность таких процессов находится в пределах одного порядка с длительностью электромагнитных (Te) и сильных (Ts) взаимодействий (см ниже – раздел 3), и поэтому часто практически незаметна.)

Таким образом, даже многократно повторяющееся “стандартное” объединение частей (частиц) определенного вида в определенного вида Систему на самом деле каждый раз представляет конкретный ТП. Он может идти по определенному алгоритму, но его конкретный результат – всегда творческий в конкретных условиях. Малозаметные (сегодня) в микромире, такие процессы становится весьма заметными в макромире и мегамире. Все так называемые переходные процессы, процессы установления, как скачкообразные, так и перманентные, являются в конкретных условиях творческими процессами.

Параметры связи внутри Системы и со средой, существенные для конкретного взаимодействия, Система “устанавливает сама” в процессе взаимодействия.

Пока никому не удалось (и не могло удаться) найти математический аппарат для описания ККТ (и ТП в целом). Не только потому, что эти процессы сильно нелинейны, а потому, что для них невозможно и статистическое описание. Если системы 1 можно описать алгебраическими уравнениями, а (при недействующем ТП) системы 2а – линейными дифференциальными уравнениями, системы 2b – нелинейными дифференциальными уравнениями, системы 2с (ГИ) – комбинаторной логической математикой и статистическими стационарными процессами, то в системах 2с (ГИ+ТИ) ТП активен постоянно, полное логическое описание невозможно и это нелинейные нестационарные необратимые процессы.

В квантовой механике существует феномен “нелокальности”, когда “переплетенные” (entangled) при своем зарождении частицы (например, электроны) остаются (без внешнего воздействия) связанными по состояниям (например, спинам). Если же после их расхождения изменить – для передачи информации – состояние одного из них, то состояние другого может измениться лишь с вероятностью 0.5, что и обнаруживается при измерении (наблюдении) и называется “несигнальностью”, т.е. невозможностью передать информацию. Это напоминает рождение близнецов с одинаковой генетикой но разными условиями жизни, поведение которых можно предсказать только с вероятностью 0.5 < p < 1.

Относительная мера случайности состояния любого кластера (частицы) материи от микромира до мегамира отображается длиной волны Л. де-Бройля, равной

h/mv = сТ, где h – постоянная Планка, m и v – масса и скорость кластера, с – скорость света в вакууме. Интенсивность этой волны в некотором месте пространства служит мерой вероятности обнаружения кластера в этом месте в течение времени Т. Уменьшение m увеличивает меру случайности состояния. Р.Фейнман как-то сказал, что “даже сама природа не знает по какому пути полетит (конкретный) электрон”. Она, действительно, этого наперед не знает и не может знать, потому, что это определяется творческими процессами, детерминизирующими случайность в конкретной ситуации. Начиная с мысленного эксперимента Э.Шрёдингера (1935г) с кошкой, жизнь которой определяется фактом распада атомного ядра, и до нашего времени, когда экспериментируют с потоками электронов в сверхпроводящей среде (Дж.Фридман, Каспар ван дер Валь, 2000г) и с интерферометром и зеркальцем, разделяющими пути фотонов (Роджер Пенроуз, 2003г), делаются попытки найти “границу”, отделяющую макромир от микромира с его квантовой механикой. Но чёткой “границы” нет. Понятие вероятности состояния объекта определяет лишь статистическую возможность этого состояния, но не материальную реализацию конкретного состояния в конкретных условиях, которую каждый раз индивидуально определяет ТП. И эта возможность не означает, что до наблюдения или измерения объект микромира (как и макромира, где это очень незаметно и несущественно) находится сразу в нескольких возможных ссостояниях.

Некоторые учёные, даже А.Эйнштейн, полагали, что возможно существование “более глубокого слоя реальности” с ещё не выявленными параметрами, детерминирующего статистическое усреднение, посредством которого мы определяем наблюдаемую материю. Глубина этого слоя, его дискретность может, например, соответствовать планковским квантам. Такое представление подобно определению поведения некоторого кластера газа или жидкости, учитывая поведение каждой входяцей в него молекулы. Но это не только невозможно и ненужно практически, но невозможно принципиально вследствие соотношения неопределенностей В.Гейзенберга.

В сколько-нибудь обозримом будущем человечество не будет иметь энергетические возможности, чтобы приблизиться к планковской дискретизации материи. Для этого понадобились бы ускорители диаметром в десятки световых лет (которые природа, однако, создала в космических просторах). Некоторое продвижение в этом направлении возможно во внеземных лабораториях при наблюдении воздействий космических лучей – потоков ядер высоких энергий, достигающих 10(+10) Гэв. Возможно, при этом обнаружатся и новые виды ККТ: Почти 20 порядков отделяют пока размеры частиц, с которыми оперирует современная физика, от их предельно малых размеров, установленных М.Планком, и еще много неожиданностей может встретиться на этом пути вглубь материи.

В поединке кобры и мангусты оба пртивника одинаково быстры, но мангуста провоцирующими движениями вызывает ответные реакции кобры, а затем делает неожиданный (“нелогичный”) для кобры выпад .... ТП и ТИ необходимы для эффективных действий в большинстве конфликтных ситуаций. Они требуются и во всех случаях нетрадиционных способов и решений.

Реальные образы – акустические (речь, музыка, звуки живой и “неживой природы), видео (буквы, иероглифы, пиктограммы, картины), электрические сигналы – всегда нечётки, т.е. имеют при одинаковом смысле вариации, зависящие от конкретного их источника. Неразличимость образов возрастает вследствие обычно присутствующих помех. Образ может трансформироваться под влиянием внешних или внутренних причин, но признаки, определяющие его специфику, сохраняются (например, лицо человека в разном возрасте). Распознавание всех таких образов биосистемы осуществляют посредством творчески адаптирующихся эталонов.

Работа систем связи с адаптирующейся рабочей (несущей) частотой в зависимости от загрузки данного диапазона помехами, которая меняется по нестационарным непредсказуемым законам, требует предсказания помеховой ситуации, невыполнимого без ТП и ТИ.

Подобные примеры можно продолжать почти бесконечно.

Парадигма ТП служит основой нескольких гипотез и практических предложений, излагаемых ниже в разделах 3, 4, 5.

3. ТП в “неживой” материи

Предлагается гипотеза, что Большой Взрыв (БВ) не является единственным, а БВ спорадически возникают как ККТ – взрывы особенно больших Черных Дыр (ЧД) при достижении массы и плотности ЧД критических значений. Возможно, такие ЧД возникают при столкновениях внутри скоплений из N галактик. Расширение Метагалактики происходит между, а не внутри скоплений, где галактики, наоборот, сближаются под действием превалирующей гравитации. Энергия БВ вызывает расширение материи, отбрасывающее её со скоростью, большей с, и создает группу расходящихся и расширяющихся Метагалактик, разделенных изолирующими их “пустотами”, где материя, включая вакуум, отсутствует вместе с её пространством и временем. (Слово “пустота” - в кавычках потому, что обычно пустота ассоциируется с пространством, которого здесь просто нет: пространство определяется протяженностью частей материи друг относительно друга, а время, подобно пространству, есть относительная продолжительность событий, т.е. существования состояний частей материи, зависящая в вакууме от гравитации и относительной скорости.)

Это не кратковременное раздувание (инфляция) с очень большой скоростью, а постоянное инерционное расхождение продуктов БВ с “умеренно” большой, хоть и многократно превышающей с, скоростью. (Этими “пустотами” объяснимо и отсутствие бесконечно большой яркости неба – свет звезд других Метагалактик не проходит через “пустоту”.) Возникающее затем в процессе охлаждения вещество (материя с ненулевой массой покоя) создает гравитацию, которая замедляет расширение вещества внутри каждой из Метагалактик. По мере увеличения расстояний силы гравитации ослабевают и скорость расширения возрастает вновь, но уже не превышает с. (Соответственно в законе Э.Хаббла появляются некоторый минимум и затем асимптотическое приближение к с. Математическое моделирование, с учетом имеющихся данных о массе вещества Метагалактики и этапах его эволюции, показывает, что почти линейная часть такого закона находится в пределах от 2-3 до 12-18 млрд световых лет с постоянной H = 60-70 км/сек мегапарсек.)

Вакуум здесь рассматривается как вид материи, состоящей из частиц с нулевой массой покоя, планковской пространственно-временной дискретностью (1.6 10(-35) м, 5.3 10(-44) сек), скоростью передачи электромагнитных и гравитационных взаимодействий с, отсутствием сопротивления движению вещества. Вместе с находящимся в нём веществом вакуум занимает некоторое ограниченное пространство, образуя конечной величины кластер материи – Метагалактику, в котором справедливы Специальный и Общий Принципы Относительности А.Эйнштейна. Этот кластер изменяется, в частности, перемещается в окружающей его “пустоте”, причем измерение параметров этого перемещения возможно только относительно других подобных кластеров. Возможно также соприкосновение и взаимопроникновение таких кластеров. Частицы вакуума могут случайно приобретать ненулевую энергию с вероятностью, тем меньшей, чем больше эта энергия, причем в среднем нулевая энергия сохраняется (модель П.Дирака). Можно представить передачу вакуумом электромагнитных взаимодействий, т.е. образование в вакууме электромагнитных полей, как движение в нём “наведенных” в группах частиц вакуума электрических зарядов. Гравитационные взаимодействия и поля можно представить как “сжатия” - изменения плотности материи вакуума (сближения его частиц), которые распространяются со скоростью с, “искривляют” структуру вакуума и, соответственно, движение электромагнитных полей, т.е. структуру пространства внутри Метагалактики. Нулевая масса покоя частиц вакуума не создает гравитацию. По мере расширения Метагалактики число частиц вакуума на единицу поверхности расширяющегося тела уменьшается пропорционально квадрату расстояния и так же уменьшаются силы гравитационного и электромагнитного взаимодействий в трехмерном пространстве. Заодно это служит доказательством (с точностью, возможной при измерениях сил взаимодействия) трехмерности пространства Метагалактики.

Процессы ... БВ – образование Метагалактик – БВ ... способны неограниченно повторяться. Они не нуждаются в ступенях сингулярности, снимают вопросы о “начале и конце” Вселенной (Метагалактики), предопределенности её эволюции, её границах и форме, её бесконечном расширении или реколлапсировании. На такие вопросы полностью или частично не отвечает ни теория кратковременной – сразу после БВ – инфляции, ни теория суперструн с множеством дополнительных к четырем физических измерений, ни предположение о постепенной “утечке” гравитации в эти измерения, ни теория “распирающего” скалярного поля “темной” (фантомной) энергии или энергии “квинтэссенции”.

Используя последние данные, полученные с помощью микроволнового анизотропного зонда WMAP (опубликованные в феврале 2003г), по которым: масса нашей Метагалактики содержит 4% обычного (“светлого”) вещества, 23% “тёмного” вещества, 73% массы-энергии, вызывающей расширение Метагалактики и возраст Метагалактики 13.7 млрд лет, можно по изложенной гипотезе рассчитать ряд связанных с БВ параметров. Ниже приводятся результаты этого расчета (с указанием его принципов):

- Критическое значение массы ЧД порядка 4N 10(+41) кг, а гравитационная энергия, выделяющаяся при БВ, - порядка 2 10(+81) N(+5/3) Гэв.

Гравитационная энергия массы ЧД рассчитана, пользуясь обычной формулой закона тяготения и полагая, что и внутри ЧД гравитационная постоянная сохраняет свою величину (т.е., что материя и там сохраняет свои свойства – вплоть до самого БВ). Эта энергия при достаточном накоплении массы и повышении плотности в ЧД может многократно превыщать по величине и концентрации эйнштейновскую энергию Мс(+2) и сделаться достаточной для БВ. Энергия, затраченная на расширение Метагалактики, определена, исходя из величины 73% от общей массы-энергии с учетом релятивистской массы при скоростях движения, близких к с (0.985с).

- БВ может породить порядка 200N(+5/3) “зародышей” Метагалактик, расходящихся в “пустоте” с условной (относительно мыслимого неподвижного материального объекта) скоростью порядка 15 10(+19) N(+1/3) м/сек, что больше с в 5 10(+11) N(+1/3) раз.

- Вся порожденная БВ группа Метагалактик занимает в настоящее время – 13.7 млрд лет после БВ - “пространство” радиуса порядка 6 10(+12) N(+1/3) млрд световых лет (свл), в котором эти Метагалактики очень далеки от соприкосновения и каждая из них имеет форму, очень близкую к плоской.

- Временные интервалы между БВ Tb = Tс + Tf. Расчет длительности Tс группового сближения галактик типа нашей к некоторому общему для скопления центру с исходного расстояния порядка 1 мегапарсек приводит к величине порядка 30 млрд лет. Время формирования ЧД в галактике Tf порядка 10-15 млрд лет, хотя может быть и много больше – до 10(+15...20) млрд лет, чтобы ЧД поглотила свою галактику полностью. Очередной БВ произойдет, если в одном из нескольких млрд скоплений в одной из родившихся в предыдущем БВ Метагалактик распределение скоплений по числу N окажется больше единицы. Такое распределение можно уже приблизительно оценить для нашей Метагалактики, которая (предположим, не зная других) имеет средние среди других данные.

- Накануне БВ линейный размер ЧД (или хотя-бы её центральной части, где создаются условия для БВ), исходя из планковских при этом расстояний между частицами, может быть всего 18N(+1/3) м.

(Сильные внутриядерные взаимодействия происходят за время Ts = 10(-22...23) сек на расстояниях Ls = 3 10(-14...16) м. Электромагнитные взаимодействия происходят за время Te = 10(-18...20) сек на расстояниях Le = 3 10(-10...12) м, на которых, однако, их силы превышают силы гравитации в 4 10(+42) раз. Эти силы уравновешиваются лишь на расстояниях 1.5 10(-31...33) м, приближающихся к планковскому, меньше которого материя уже неразделима в пространстве и времени.)

Все вышеприведенные данные, включая критическую массу, зависят от N. Для определения N нужно, но пока отсутствует, представление о внутренней структуре ЧД и механизме БВ. Есть лишь два примитивных соображения: (1) Для образования группы несоприкасающихся почти плоских Метагалактик достаточно N = Ns порядка единиц. (2) Примитивная модель для определения величины N, необходимой для получения критической массы ЧД, может быть такой: Сила гравитации между массами Ma и Mb на планковском расстоянии R

F = gMaMb/R(+2). Пусть Ma – масса некоторого слоя внутри ЧД толщиной R. Чтобы создать очаг и затем цепную реакцию БВ, окружающее этот слой вещество ЧД с массой Mb должно сжать его до толщины, меньшей R, при которой существование материи уже невозможно, с силой KF, где K >> 1, например K = 10, 100 и т.п. (K – это коэффициент запаса, по сути, “незнания”, подобный используемому при расчетах сопротивления материалов.) Мb увеличивается пропорционально кубу размера ЧД, а сила, обеспечивающая сжатие, ослабевает пропорционально его квадрату, так что в итоге сила сжатия растет пропорционально Mb, т.е. чтобы цепная реакция захватила весь, необходимый для БВ, объем ЧД нужно N >= NsK.

В нашей Метагалактике N колеблется от нескольких десятков до нескольких тысяч. Событие столкновения N галактик со слиянием их ЧД является, таким образом, как возможным, так и довольно редким.

(Галактика “Туманность Андромеды”, находящаяся с нашим “Млечным Путем” в одном скоплении, столкнется с ним примерно через 5 млрд лет. В галактике 4GC 6420 (400 млн свл от Земли) обнаружены две ЧД, вращающиеся друг вокруг друга на расстоянии 3 тыс свл. Предполагают, что эта конфигурация возникла в результате слияния двух галактик и что это “может служить предсказанием будущего для остальной Вселенной”. Почти 10% наблюдаемых скоплений находятся в состоянии слияния друг с другом и это, повидимому, самый мощный процесс в нынешней Метагалактике, образующий так называемые суперскопления, например, суперскопление Шепли, содержащее около 20 скоплений. Возможно, некоторые квазары являются результатами взаимопоглощений ЧД, при которых ещё не достигается критическая масса.)

ТП не нуждается в фиксированном наборе элементарных частиц. Как и сам ТП, их множество может не повторяться в разных Метагалактиках, кроме частиц-“квантов” планковской дискретности, возникающих при БВ, с массой 2 10(- 8...9) кг и энергией 10(+18...19) Гэв, создающих затем всё множество атомов в Метагалактиках. В пересчете на атомы водорода их общая энергия оказывается в 5 раз меньше гравитационной энергии взорвавшейся ЧД, т.е. составляет 20%. Разница 4 + 23 – 20 = 7% повидимому расходуется на синтез сложных атомов и другие структурные преобразования материи Метагалактики, не связанные с расширением. Образование и интеграция вещества приводит к ряду ККТ, создающих новые организации, не обязательно более сложные, чем предыдущие (см выше – раздел 1).

Некоторые подтверждения изложенной гипотезы могут быть получены с помощью переспективных телескопов и наблюдательной аппаратуры при изучении квазаров, а также расширении наблюдаемой области Метагалактики до её границ, где перестанут обнаруживаться еще более далёкие объекты (которые лежат от нас на расстояниях , близких к определяемым значением Тb, т.е. “всего” несколько десятков млрд свл – сегодня мы уже “видим” примерно на 10-15 млрд свл).

Эта гипотеза порождает также вопросы, на которые пока нет достаточно ясных ответов: 1) Как можно представить возникновение и эволюцию вакуума? 2) Как выполняется закон сохранения энергии в циклах повторения БВ?

1) Суммарная энергия вакуума в среднем равна нулю, т.е. на создание его частиц затраты энергии не нужны. Возможно, частицы вакуума – это “побочные продукты” в реакциях образования новых частиц вещества по мере охлаждения материи после БВ по типу: kЧ(1) à mЧ(2) + nЧ(вак). Действительно, масса покоя не равна нулю у всех частиц вещества , включая нейтрино. Это предположение согласуется с вышеописанным прелположением о распространении в вакууме гравитационных и электромагнитных полей. Может быть его можно проверить наблюдением изменений прохождения света через область, где происходят ядерные реакции. Эти изменения могут появиться, если в такой области возникают “добавляющиеся” частицы вакуума. По мере расширения Метагалактики и затухания процесса формирования новых частиц “плотность” вакуума должна уменьшаться и при некотором малом её значении могут измениться параметры распространения полей.

2) В последовательно идущих разветвляющихся циклах повторения БВ общая энергия части Вселенной, где это происходит, возрастает: E = Eg + Sum Eei, где:

i = 1, 2,…. - номера последовательных БВ, Еg – гравитационная энергия БВ, порождающего группу Метагалактик, Еe – эйнштейновская энергия Метагалактики, в которой находится скопление галактик со взорвавшейся ЧД. Эйнштейновской энергией этой ЧД и даже всего этого скопления Ес можно пренебречь в сравнении с Еe >> Ес. Для соблюдения закона сохранения энергии в процессе повторения БВ могут быть следующие предположения:

- Этот процесс, как ТП, не повторяется в точности, может не иметь постоянных параметров, таких как с или гравитационная постоянная, и может получиться, что в некоторых его ветвях условия взрыва ЧД не выполняются.

- “Начальная” энергия материи Вселенной не “установлена” и, возможно, бесконечна, но тогда закон сохранения теряет смысл.

- Если закон сохранения энергии во Вселенной всё же соблюдается, то, может быть, баланс поддерживается за счет экзотической отрицательной (заимствуемой) энергии из каких-то областей Вселенной.

4. ТП в живой материи

Имеется много работ и гипотез о возникновении жизни на Земле и вне Земли, заноса её из космоса, специфических аспектах живых и “разумных” существ. Поль Девис и другие пытались найти “Принцип жизни”, отличающий её от “неживой” материи. Дж.Вейценбаум еще в 1970-80гг, затем многие другие, указывали на наличие в природной живой материи (в отличие от искусственной) эмоций, способности к обучению, воображения, на качественный разрыв между возможностями программируемых ЭВМ и психикой, самосознанием, мышлением, исследовательскими способностями живых существ. Парадигма ТП предполагает, что живая материя возникает неотвратимо, а ИТП развивается на базе энерго-материального ТП. Это важно для оценки возможностей появления жизни во Вселенной. Катализаторы, ферменты, коммутирующие элементы, сигналы возникают случайно, но – раньше или позднее – обязательно, а затем ТП быстро закрепляет их. Эта “обязательность”, по существу, следствие Аксиомы Случайных Изменений (см выше – раздел 1) ИТП, после своего возникновения, придает (или, по крайней мере, может придать) эволюции живой материи, а также, под её воздействием, и “неживой” материи “целенаправленность” в интересах Жизни.

Одна из моделей возникновения жизни на Земле (изложенная в книге M.Nussinov, V.Maron, S.Santoli “Self-organization in the universe and Life” Jerusalem, 1999) рассматривает возможность заноса с космической пылью и астероидами органических и неорганических соединений, включая катализаторы, и воды, образующих олигопептиды, что может, хоть и с малой вероятностью, создать структуры, пригодные для ИТП. Однако переход от этой пригодности к реализации ИТП и дальнейшая эволюция живых существ не может не быть “земным вариантом жизни – оригинальным (самостоятельным) творением ИТП в земных условиях. Именно творческие процессы обеспечили реальную быструю эволюцию на Земле живой материи с её интеллектуальными способностями при недостаточной (для классической дарвиновской эволюции) стабильности земных условий – главного довода сторонников “космической жизни”. В книге известного неодарвиниста Ричарда Даукинса с характерным названием “Взбираясь на Гору Невероятности”, а также в работах (расчетах) Нильсона и Полгер (1994г) показано как природа, шаг за шагом селектируя направления случайных изменений (мутаций), смогла создать современные виды сложного органа – глаза за относительно малое время – порядка 400 млн лет. Понятие ТП ими не использовалось, но эта селекция есть не что иное как детерминизация СП. Другой пример ТП – создание природой, начиная с одноклеточных водорослей и бактерий, сложнейшей системы движения веществ внутри клетки и молекулярных моторов.

Со времени своего возникновения биосистемы “используют” для своего совершенствования функциональную и половую диморфии. Функциональная представляет творческую и генетическую компоненты ТП и состоит, соответственно, из оперативной (активной, авангардной) части, создающей и проверяющей изменения, и консервативной части, фиксирующей полезные изменения структуры и поведения (так называемый “тезаурус”). Например, диморфия полушарий головного мозга, где функции левого полушария – фиксация знаний, логика, снижение энтропии, инерция мышления, тогда как функции правого – вариабельность, увеличение энтропии, преодоление инерции мышления, разрушение стереотипов. Половая диморфия возникла на более поздней стадии эволюции и значительно её ускорила благодаря возросшим возможностям специализации и комбинаций генома. Например, мужской мозг содержит относительно больше белого вещества, т.е. аксонов-соединений, чем женский. Это позволяет взаимосвязям нейронов изменяться в большей степени, интенсифицируя творческую компоненту.

Память, независимо от биологической или, забегая вперед (раздел 5), технической реализации её ячеек, является основным элементом консервативной части. Однако, поиск ячеек с необходимым в конкретном случае содержанием во всех видах памяти (ассоциативной, зрительной, семантической, рефлексивной, кинетической) не обходится и даже является наиболее успешным, если представляет собой процесс детерминизации случайного поиска, т.е. ТП. (В этом направлении действует и метод хэширования (рандомизации), используемый в технике.)

ИТП создает качество, называемое Творческим Интеллектом (ТИ).

ТИ включает отношения Системы к окружающей среде, такие как эмоции, самоидентификация, изучение среды, воображение и предсказание будущего. Системы с ИТП формируют эти отношения, свое поведение и пути самосовершенствования самостоятельно, используя как наследованный, так и индивидуально накопленный опыт. Можно классифицировать следующие четыре принципиально отличные ступени (они же ККТ) иерархической восходящей лестницы ТИ:

- Простейшая ступень: ИТП происходит только между Системой и её окружением (отсутствует её внутренняя система управления). Примеры: образование цен на стихийном рынке (без договоренности между продавцами); стихийное движение транспорта в дорожной сети, движение сообщений в сети связи; использование многими Системами ограниченного общего ресурса; взаимодействие между клетками и группами клеток многоклеточных организмов.

- Подсознание: ИТП имеется как между Системой и её окружением, так и внутри Системы, но его нет с другими аналогичными Системами. Такая Система уже способна к обобщениям и сознательно неконтролируемым интегральным действиям. Например, это болевые и защитные реакции, наследованные и приобретенные рефлексы, управление внешним и внутренним метаболизмом, репликация, создание потомства, симбиоз и т.п.

- Сознание: Система может формулировать свои знания и обмениваться ими с другими аналогичными Системами на общем для них языке, способна к самоидентификавции, сознательно вырабатывает свои отношения к окружающему миру и изучает его, может действовать коллективно с другими Системами. Это уже в различной мере разумные существа, обменивающиеся с другими неизоморфными сигналами.

- Надсознание: Индивидуум Системы приобретает такие большие специфические знания, которые он уже не может передать другому индивидууму посредством общих для них языка и понятий. Например, мастер своего дела, выбирая решение, не может объяснить новичку, как он это делает. Это непередаваемый высший результат индивидуальной работы Системы.

“Мы не знаем механику того как мыслим и творим, может быть мозг – лишь подобие компьютера, работающего по некоей, введенной со стороны, программе – “Матрице”, - говорят некоторые ученые, в частности, физиологи и нейрохирурги (Дж.Экклз, Уайлдер Пенфилд, Сет Ллойд, акад. Н.Бехтерева, Дэвид Бом, Карл Фибрам). Многие ученые, композиторы, писатели связывали свои успехи с некоторым “наваждением”, многие изобретения делались разными людьми почти одновременно. Парадигма ТП делает такие вопросы лишними и не нуждается в посторонней программе. Мысль и сознание – это ощущения индивидуумом установившихся в его мозгу к данному моменту связей между нейронами мозга, сопоставляемые с сигналами от органов чувств или памяти. Одновременность изобретений (вообще говоря – мыслей) – следствие эволюции общества Систем на ступени “сознание”. В некоторой мере эта ступень, как “со-знание”, т.е. совместное, в результате общения, знание, так и “само-сознание” - самоидентификация присущи не только человеку, но и животным, однако различия здесь не только количественные: речь, способность к абстракциям, создание инструментов – это ККТ, связанные с появлением человека.

Как показали недавние находки останков человекообразных возраста около 7 млн лет, в те времена у обезьян появилось эволюционное многообразие – так называемая “адаптивная радиация”, т.е. увеличение случайной компоненты ТП в ответ на происходившее сильное похолодание и изменение среды обитания. Это увеличение породило (палеонтолог Бернард Вуд, ун-т Дж Вашингтона) целый куст эволюции человекообразных, переплетение ветвей которого привело к homo sapiens.

Творческое взаимодействие с внешним миром, его отображение и сам этот мир, разумеется, различны для человека, мыши, муравья, бактерии, но ИТП должен присутствовать во всех из них, хотя и в разном объеме. Элементы “разумной” жизни присущи многим живым существам. Это муравейники и улья, норы и гнезда, дома и инструменты для работы, передвижения, защиты, обучения. Эти элементы находятся на ступенях “подсознание” и “сознание” (последнее – у человека и, чаастично, у высших животных). При этом окружающий мир, его восприятие и воздействие на него количественно различны для всех этих существ.

Появление существа, обладающего сознанием, тоже неотвратимо, хотя оно может иметь разные формы в разных местах Вселенной и быть построенным на разных, необязательно органических, элементах. Это существо может и должно интересоваться своим местом, ролью, следами в эволюции Вселенной и другими сознательными существами. Лишь наличие ИТП является общим для всех их форм и конструкций. Поэтому, например, поиск внеземной жизни, её сигналов и обращения к ней целесообразно проводить посредством сигналов – проявлений ИТП, а не посредством неизменных кодовых или графических символов или картин, которые могут отличаться от земных по условностям, спектру и даже логике. Это могут быть узконаправленные поляризованные псевдослучайные сигналы, детерминизирующиеся по получении ответов, излучаемые в широком, может быть еще неосвоенном земной техникой, электромагнитном спектре, причем ответ может прийти через много лет. (Возникнув, жизнь пытается сохранить себя, как минимум, несколько десятков млрд лет – до очередного БВ, но, поскольку эволюция всей нашей Метагалактики началась одновременно, можно оценить, что разброс моментов, когда возникшие в разных местах цивилизации становятся способными посылать другим свои сообщения составляет для планет типа Земли порядка 0.5 млрд лет, а для разных галактик и их скоплений, с учетом их расхождения, - порядка 5-10 млрд лет. Мы же сделались (ограниченно) способными принимать сообщения всего несколько десятков лет назад.)

Если ГИ (у более простых биосистем, где творческая компонента невелика или в технических системах) даже “заинтересован” в короткой жизни индивида и быстрой смене поколения для ускорения адаптации в изменяющейся среде, то для ТИ возникает необходимость и появляется возможность продления жизни индивида. Более того, ТИ позволяет смягчить (“гуманизировать”) жестокий естественный отбор. Искусственные ТИ Системы оказываются более выгодными, даже с учетом их повышенной стоимости, потому что имеют большие диапазон способностей и длительность жизни, заменяя несколько специализированных ГИ систем, а во многих случаях они вообще не могут быть заменены никакой комбинацией ГИ систем.

Неотвратимость появления ступени “сознание”, как и всех других ступеней ТИ, - следствие ТП, а не так называемого “антропного принципа”, что Вселенная , такая как она есть, существует потому, что в ней обитает человек, или даже “анти-энтропийной миссии” человека во Вселенной: Эту миссию выполняет ТП, действующий во всей, живой и “неживой” материи.

Подлинное познание – это способность предсказания на основе обнаруженных в окружающем мире закономерностей. Оно не может оставаться в пределах логики, а потому невозможно без ИТП. Оно справедливо до тех пор, пока эти закономерности сохраняются. Заметим, что более многомерный мир может, таким образом, быть познан менее многомерной Системой ТИ (например, мозг человека посредством деятельности этого же мозга) при двух условиях: 1)Познание возможно лишь косвенное – по изменениям, происходящим в измерениях познающей Системы; 2)Познание должно быть творческим – путем выдвижения и проверки гипотез.

Считается, что система ГИ понимает предмет, если она имеет (извне полученную) программу, этот предмет реализующую. Понимание Системы ТИ – это фиксация обнаруженных закономерностей посредством создания собственных эталонов образов и идей. Это понимание отображается в “сознании” и может быть передано другим Системам. Оно никогда не бывает полным (абсолютным), но всегда должно быть достаточным для конкретной проблемы. Только такое понимание создает качественный эквивалент человеческому.

Генетические знания живого существа и знания, накопленные им в течение его индивидуальной жизни, передаются потомкам и другим подобным существам. (Введение результатов индивидуальной адаптации в генетические знания, в геном еще недостаточно изучено, но оно несомненно существует, возможно посредством эпигенетических изменений работы генов.)

Эта информация передается также посредством Первой (сигналы, изоморфные действиям, например, аттрактивные, репеллентные насильственные акции) и Второй (сигналы, неизоморфные действиям) сигнальных систем. По известной из фантастики гипотезе существует Третья сигнальная система, действующая через электромагнитное биополе: В мозгу и нервной системе движутся электромагнитные импульсы, образуя пространственно распределенные электромагнитные волны. Возможно, это дополняет связи через аксоны и дендриты, решая в мозгу еще нерешенную техникой задачу преодоления “тирании межсоединений”. Комбинации этих волн сложны и, главное, индивидуальны, однако они могут слабо отличаться при одинаковом смысле у индивидуумов с близкими параметрами нервной системы, что создает возможность телепатии. Выполняемая ИТП “тонкая настройка” у передающей и(или) принимающей стороны структуры связей между нейронами может быть главным средством передачи и восприятия таких сигналов. Генетические способности к такой настройке могут усиливаться путем обучения и тренировки. Сигналы биополя могут продолжать существовать и после гибели их источника, что может объяснить некоторые паранормальные явления. Таким образом, интеллектуальные следы индивидуума могут сохраняться некоторое время в дополнение к его “материальным” следам в разных областях, существенных для потомков. Третья сигнальная система, повидимому, проявляется в живой природе, когда экстремальные действия человека и животных предваряются стрессом в их нервной системе, всплеском биополя, воспринимаемым объектом этих действий тогда, когда он еще не чувствует это своими Первой и Второй сигнальными системами. (Это иногда имеет место даже между существами разных биологических видов.) Пока нет достоверного подтверждения гипотезы Третьей сигнальной системы, тем более нет её практического использования для избирательных взаимодействий, агрессии и защиты от неё – возможно, из-за отсутствия искусственного ИТП для “тонкой настройки”. Естественная же такая настройка нерегулярна и индивидуальна и пока достаточно достоверно не наблюдалась. Всё же, анализируя тенденции эволюции обществ живых существ, особенно у человека, можно предположить дальнейшее повышение относительной роли Третьей сигнальной системы и поэтому целесообразно сосредоточение в этом направлении на базе парадигмы ТП научных и практических исследований.

5. Искусственные интеллект и ИТП

Сегодня человек - разработчик или программист вводит в систему искусственного интеллекта “генетически”, т.е. извне и заранее, свои знания о необходимой их структуре и поведении на базе своих предположений о мире, в котором эта система будет действовать. Такая система не имеет собственного ИТП и по сути не является не только разумной, но и живой системой. Попытки создания искусственных интеллектуальных систем путем формального копирования структуры и процессов, происходящих в биосистемах, включая внутреннее управление для поддержания жизнедеятельности, будут успешными только если в искусственную систему вводится искусственный ИТП. Существующие ЭВМ типа “Модели понимания” - программируемые компьютеры Тьюринга-Неймана и типа “Нейронная кибернетика” - обучаемые нейрокомпьютеры непригодны в этом отношении при каком угодно увеличении их памяти и быстродействия, совершенствовании программ и обучения, поскольку не могут эффективно работать в нестационарной, непредсказуемой заранее, ситуации. Эти ЭВМ иногда называют обучаемым “черным ящиком”. Система же с искусственным ИТП обладает Искусственным Творческим Интеллектом (ИТИ) и действительно эквивалентна живой системе на любой из её интеллектуальных ступеней. Такая Система представляет собой уже “таинственный ящик” с заранее непредсказуемым (неполностью предсказуемым) поведением.

Так называемая “бессознательная” деятельность мозга и нервной системы по поддержанию жизнеспособности биосистемы при внешних и внутренних воздействиях использует на много порядков больше ресурсов управления, чем сознательная деятельность, обычно ассоциируемая у людей с творчеством. Однако эта бессознательная деятельность “организовалась” в процессе длительной творческой эволюции и адаптации биосистем, да и её текущая сиюминутная работа не полностью автоматична, а постоянно адаптируется посредством ИТП, поскольку внешние и внутренние воздействия никогда в точности не повторяются – невозможно войти дважды в одну и ту же реку.

Всё усложняющиеся задачи, такие как космические, военные, да и бытовые, роботы, управление комплексными, пространственно распределенными, системами промышленности, энергетики, связи, системы с уникальными (индивидуальными) свойствами, децентрализованные нестационарные системы, системы разового действия, лечение индивидуума от его конкретного недомогания (а не “средне-статистического больного от “средне-статистической” болезни), распознавание и исследование неизвестных ранее объектов, противодействие или взаимодействие с конкретным противником или партнером, решение логически неполных задач (требующих догадки), передача сообщения, учитывающая его понимание конкретным адресатом и т.п., где сложность системы, окружающая среда, вычислительная мощность,. объем памяти, быстрота решений непосильны для человека, требуют самостоятельных действий системы искусственного интеллекта, не обусловленных заранее. Природные интеллектуальные системы решают такие задачи не потому, что они содержат очень много нейронов (никакое их физическое количество не может охватить комбинаторное число возможных ситуаций), а потому, что эти нейроны взаимодействуют через творчески устанавливающиеся связи.

ИТИ может асимптотически приближаться к творческим способностям своего создателя: Все, практически возможные, данные, алгоритмы, критерии, цели (задачи) являются функциями, которые, как и их производные, могут быть описаны полиномами (степенными, гармоническими, кодовыми, гауссовыми – в зависимости от специфики задачи). Случайная компонента ИТП изменяет коэффициенты (параметры) полинома и адаптация этих параметров оказывается творческой, следующей изменениям конкретной ситуации.

Казалось бы, что примитивно, чуть ли не кощунственно, выражать “коэффициентами полинома” такие отношения Системы к своему окружению, как эмоции (вера, стремление, пристрастие, эйфория, уверенность и т.п.). Для внешне-программируемого “генетического” интеллекта (ГИ) – да, но для творческого интеллекта (ТИ), где эти коэффициенты Система полностью или хотя-бы частично устанавливает сама, – нет, разумеется, каждый раз в том мире, в котором этот ТИ действует. В этом принципиальное различие возможностей ТИ и ГИ.

Области и шаги изменений параметров, список изменяемых параметров, начальные значения параметров, алгоритм искусственного случайного процесса, последовательность циклов адаптации разных параметров и т.п. являются, в свою очередь, объектами ИТП более высоких уровней адаптации. Разработчик ИТИ постепенно-асимптотически приближает эти уровни к собственному интеллектуальному уровню, но при сохранении быстродействия, объема памяти и других возможностей компьютера, создавая Творческие программы и Творческие компьютеры. Этот разработчик играет по отношению к создаваемой им творческой системе роль “творца”, дающего ей самостоятельность и творческие способности в установленных им пределах.

Само-воспроизводящиеся системы ТИ способны и превзойти творческие способности своих создателей. Последние оказываются еще более ответственными за те основы поведения и эволюции, которые они заложили в такие Системы.

Системы ИТИ, их построение и применение в различных областях техники, в том числе в перечисленных выше усложняющихся задачах, включая и практически уже реализованные системы управления в нестационарных условиях, детально описаны в книге автора Аbraham Goldberg “Natural and Artificial Creative Processes in Nature, Science and Engineering”, Pilies Studio Tel-Aviv 2002 (Tel 972-3-6832853, Fax 972-3-6837350, E-mail: pilies-studio@bezeqint.net)

Помимо улучшения поиска внеземной жизни и понимания возможностей возникновения земной, парадигма ТП (ИТП) кажется полезной как для создания искусственных самосовершенствующихся помощников человека (поскольку длительный метод и материалы, использованные природой для создания жизни не подходят для создания искусственной), так и чтобы предвидеть возможности грядущей, предполагаемой многими, пост-биологической цивилизации и вообще перспектив существования и развития живой материи.

ИТИ, сознательно проектируемый людьми, невозможен без логического правополушарного мышления, имеющего некоторую независимость в пределах внелогических предположений. (Натуральный ТИ тоже включает логическое мышление, появляющееся позже образного, как отображение объективных закономерностей природы.) Таким образом, появление в процессе эволюции “логической оболочки” необходимо, можно и нужно поверять “гармонию алгеброй”, но нельзя подменять “гармонию алгеброй”: движущая сила эволюции и познания внелогична и имеет приоритет по сравнению с логическим инструментарием, который она создает, применяет, по необходимости, корректирует.

Существует много внешне похожих на ИТИ генетических алгоритмов и программ решения частных и групповых задач. Это множество в некоторой степени и до некоторого времени скрывает необходимость в ИТИ. Требуемое для создания этих решений творчество выполняется внешним естественным ТИ их разработчиков. Имеются две причины пока еще небольшой востребованности ИТИ: “Психологическая” - только действия, предопределенные заранее, программируются и считаются оптимальными на основании опыта разработчика; Сиюминутные проблемы решаются без учета перспективы, тем более, что введение элементов ИТИ несколько удорожает разработку, хотя в перспективе окупается с избытком. Однако, как сказано выше, прогрессирующее усложнение и нестационарность задач приводит к границе - своего рода ККТ, за которой без ИТИ уже нельзя обойтись.

 

6. Некоторые фрагменты социального ИТП

Роль ИТП значительна и в эволюции общественных отношений и ментальности, возникших с появлением человека и взаимодействующих с эволюцией качества его жизни. Разрывы этих взаимоотношений иногда разрешаются ККТ – конфликтами, революциями, войнами. Социальные ИТП действуют на ступени “сознание”, но их внутренние пружины и перспективы развития не всегда осознаются обществами, в которых они происходят. Несколько заметок, связанных с социальными ИТП:

1. Групповые и национальные психологические особенности, привычки, мировоззрение, отношения к представителям своей и других наций и социальных групп, образ мышления, отношение к религии часто объединяют понятием ментальности. Эволюция ментальности является существенной частью эволюции общества. Повидимому, ментальность, как и вообще характеристики поведения, как-то фиксируется в геноме, причем условия жизни и воспитания корректируют эту часть генетического интеллекта относительно быстрее, чем другие части. Ментальность является более чётким признаком, чем те внешние признаки, которыми часто определяют нацию, и даже чем родственные признаки. (Разумеется, это не означает, что если и когда будет найдена эта часть генетического аппарата, по ней станет возможно идентифицировать национальность, но это сможет послужить некоторым критерием оценки перспектив поведения и возможностей конкретного человека.) Религия не исчерпывает ментальность: Она может объединить несколько наций, но и разделить одну. Объединяя нацию на раннем этапе её формирования, она затем может препятствовать консолидации нации. Характерны примеры США и Израиля, сформированных эмигрантами (репатриантами) из многих стран мира. Эмигранты в США представляют разные нации, этносы, языки, религиозные объединения, даже расы, но ни одна из них не может претендовать на коренную – государство-образующую. Оказавшийся дальновидным, ИТП создателей конституции США позволил оздать из эмигрантов патриотический американский народ при сохранении свободы национальных, культурных, религиозных объединений. Еврейская нация и государство воссоздаются после длительного рассеяния – изгнания с исторического ареала, когда, чтобы выжить, приходилось адаптироваться к языкам и ментальности других народов. Это потребовало дополнительного повышения уже имевшейся ранее увеличенной творческой компоненты ИТП (которая, кроме положительных результатов, привела к разобщению народа и краху древнееврейских государств). В дополнение к конфликту с арабским окружением, это представляет большую трудность в становлении государства. Она может быть преодолена разумным конституционным ограничением случайных параметров общественного ИТП. Параллельно необходима коррекция государственных структур и приоритетов в направлении высоких технологий, науки, целей и перспектив мирового значения, используя высокие национальные творческие способности.

2. Выигрывает не тот, кто не делает ошибок, а кто способен их во-время исправить. Диктатуры действуют динамично и решительно и вначале часто имеют успех, но демократия (в разумных её пределах в каждом конкретном случае), несмотря на её менее динамичное управление, в итоге побеждает. Это происходит потому, что при всех её несовершенствах, она имеет одно решающее преимущество: демократическая структура действует творчески и не застревает в догмах и волюнтаризме диктаторов.

3. ИТП – это не только способ существования и эволюции индивидуальной и общественной жизни, но и источник осознаваемой радости, удовлетворения для разумного существа в любой, даже самой примитивной, области его деятельности, которая без творческой составляющей никогда и не может происходить.

4. Возникновение языка, речи, т.е. комбинаций связанных между собой по смыслу неизоморфных семиотических (знаковых) сигналов, - это ККТ, ознаменовавшая появление ступени “сознание” и социального ИТП. Смысловая связь приводит к формированию грамматик языков. Принципиальное отличие сознательных коллективных действий, организуемых речью, от наследуемых коллективных действий в том, что первые используют ИТП (в конкретных условиях), а вторые создаются и действуют на генетическом уровне.

5. Возникающие в эволюции человеческого общества цивилизации вначале не соприкасались и все вместе занимали небольшую часть Земли. Затем они начали конфликтовать, занимаемая ими площадь расширилась и сегодня охватывает всю Землю, а их орудия взаимоуничтожения способны ликвидировать всё человечество. Эволюция цивилизаций подошла к порогу ККТ, в которой человечество или погибнет или создаст новую свою организацию, адекватную новой ситуации, которой существующий “много-цивилизационный” многополярный мир уже не соответствует. Повидимому, новая организация должна быть разумным творческим (преодолевающим как авторитарные догмы, так и догмы псевдо-демократии и псевдо-равенства для разных цивилизаций), добровольным, но – по необходимости – и принудительным созданием Единого Мира с единым управлением, заботящемся о всём населении планеты и её ресурсах. Созданием, разумеется, постепенным, но с неуклонным стремлением к этой наперед провозглашенной цели. Сказанное, конечно, упрощено – без таких существенных в противоборстве цивилизаций деталей как неравномерность их развития, этапы демографического и интеллектуального расцвета, упадка, а иногда и попыток возрождения цивилизаций в современном мире, но всё же необходимо постоянно видеть между этими деревьями лес и дорогу в нём.

Заключение

Парадигма ТП возникла не дедуктивно “сверху” - из изучения свойств творческих процессов, а индуктивно “снизу” - из потребности создания искусственных систем, самостоятельно действующих в сложной неполностью предсказуемой, иногда противодействующей среде. Оказалось, что такие системы осуществимы только если ввести в них искусственный ТП. Лишь затем была осмыслена роль ТП в более общем плане – существования, адаптации и эволюции материальных систем, причем ТП, ИТП представляют собой не изобретение автора, а раскрытие и формулировку объективно существующего в природе (что, однако, не устраняет необходимости и возможности ряда изобретений при разработке конкретных систем ИТИ).

Парадигма ТП – результат не анализа, а синтеза, обобщения, т.е. имеет аксиоматический характер (см об аксиомах в разделе 1) и служит, в свою очередь, основой ряда изложенных выше гипотез, допускающих сегодня или в будущем экспериментальное подтверждение, а, возможно, и дополнения и коррекции.

Данные, использованные при формулировке и в приведенных здесь обоснованиях этих гипотез, опираются на работы и проблемы, опубликованные рядом известных современных ученых (Мартин Рис, Стивен Вайнберг, Поль Дэвис, Андрей Линде, Илья Пригожин, Ян Таттерсал, Лауренс Краусс, Стюарт Кауфманн, Фримен Дайсон, Энди Кларк, Рой Курцвейль, А.М.Эндрю, Стив Гранд, Дж.Вейценбаум, Ричард Фейнман, Ричард Ларсен, Э.Хант, Н.Нильсон, Е.Л.Файнберг, Д.А.Поспелов и др.)

Существенным полезным результатом парадигмы, именно как творческого процесса, содержащего как детерминизацию, так и рандомизацию, представляется расширение научных и практических исследований на непредсказуемые ранее новые области. В этой статье не приведены некоторые дополнительные обоснования выдвинутых гипотез, обширная, имеющаяся в этих областях применения литература, изложение часто конспективное - по причине как ограниченного объема статьи, так и, главное, того, что само существо ТП состоит в непрерывном расширении и коррекции этих обоснований и областей. Это невозможно охватить в одной работе, даже книге, но читатель, воспринявший суть парадигмы ТП, сможет творчески распространить её на конкретные интересующие его области и Системы. В этом и состоит основная задача настоящей статьи и упомянутой выше книги автора.

Возможно, читатель скажет, что он давно использует ТП во всей своей деятельности, например, при разработке компьютерных программ. И он будет прав (как и персонаж известной комедии Мольера, который ранее не подозревал, что говорит прозой), поскольку обладает натуральным ТИ. (А ИТИ дает возможность машине осуществлять творчество, хотя-бы, для начала, в заданных ей пределах.)

В заключение следует еще раз подчеркнуть основу и главное отличие парадигмы ТП, которые используются при проведении научных исследований, создании гипотез, разработке Систем ИТИ и т.п. – Это вездесущий естественный процесс случайных изменений структуры, поведения, внешних и (или) внутренних параметров Системы, детерминизирующийся по достаточной полезности этих изменений для Системы или для её взаимодействия со средой.

 

Перечень встречающихся неоднократно аббревиатур и условных обозначений:

ТП – Творческий Процесс;

ИТП – Интеллектуальный Творческий Процесс;

СП – Случайный Процесс;

ККТ – Количественно-Качественная Трансформация;

БВ – Большой Взрыв;

ЧД – Черная Дыра;

ГИ – Генетический Интеллект;

ТИ – Творческий Интеллект;

ГИ+ТИ – Система обладает Генетическим (т.е. наследованным или самостоятельно приобретенным ранее) и Творческим Интеллектами;

ИТИ – Искусственный Творческий Интеллект;

N – число галактик в скоплении галактик;

Ts, Ls – длительность и расстояние сильных взаимодействий;

Te, Le – длительность и расстояние электромагнитных взаимодействий;

Примечание: В этой статье - для удобства написания сложных степеней - цифра со знаком в круглых скобках обозначает степень предыдущего числа.

Дата публикации: 16 июня 2003
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.