Конкретный результат деятельности системы как системообразующий фактор

Достаточно понаблюдать после каких-либо нарушений за восстановлением какой-нибудь простой и очевидной функции с весьма четким результатом, например за удержанием тела человека в вертикальном положении, чтобы ответить с определенностью на поставленные выше вопросы.
Таким императивным фактором, использующим все возможности системы, является полезный результат системы, в данном случае вертикальная поза, и формируемая им обратная афферентация. Именно достаточность или недостаточность результата определяет поведение системы: в случае его достаточности организм переходит на формирование другой функциональной системы с другим полезным результатом, представляющим собой следующий этап в универсальном континууме результатов (П.К. Анохин, 1970).
В случае недостаточности полученного результата происходит стимулирование активирующих механизмов, возникает активный подбор новых компонентов, создается перемена степеней свободы действующих синаптических организаций и, наконец, после нескольких "проб и ошибок" находится совершенно достаточный приспособительный результат.
Мы не вскрываем всех детальных механизмов, при помощи которых система подбирает необходимый па данный момент результат. Это будет сделано в одном из последующих разделов статьи. Сейчас же нам необходимо лишь дать исчерпывающую формулировку системы, в которой результат является ведущим компонентом.
Включение в анализ результата как решающего звена системы значительно изменяет общепринятые взгляды на систему вообще и дает новое освещение ряду вопросов, подлежащих глубокому анализу.
Прежде всего, оказывается возможным как всю деятельность системы, так и ее всевозможные изменения представить целиком в терминах результата, что еще более подчеркивает его решающую роль в поведении системы. Эта деятельность может быть полностью выражена в вопросах, отражающих различные этапы формирования системы:
1) какой результат должен быть получен?
2) когда именно должен быть получен результат?
3) какими механизмами должен быть получен результат?
4) как система убеждается в достаточности полученного результата?
По сути дела, эти четыре вопроса разрешаются основными узловыми механизмами системы. Вместе с тем в них выражено все то, ради чего формируется система.
Возьмем для примера последний вопрос. Центральная нервная система должна непременно получить информацию о полученном результате. Мы знаем, что в механических системах эта информация получила название "обратная связь". В нашей лаборатории она получила название "обратная афферентация" или "санкционирующая афферентация", поскольку она может санкционировать последнее распределение в системе эфферентных возбуждений, обеспечивших получение полезного результата.
Все это будет четко показано в дальнейшем изложении на основе конкретных физиологических механизмов. Сейчас же нам необходимо отметить одно решающее обстоятельство: результат обладает императивными возможностями реорганизовать распределение возбуждений в системе в соответствующем направлении.
Итак, мы видим, что формирование системы подчинено получению определенного полезного результата, а недостаточный результат может целиком реорганизовать систему и сформировать новую, с более совершенным взаимодействием компонентов, дающим достаточный результат. Что может быть более убедительным для доказательства справедливости положения о том, что результат является в самом деле центральным фактором системы. И вместе с тем, что может быть очевиднее того, что не может быть понятия системы без ее полезного результата.
Правда, нам приходилось не раз слышать замечания, что система с результатом - это "специальный случай" системы. Но тогда очень важно было бы узнать, что является у системы без результата тем фактором, который обеспечивает переход, выражаясь языком Эшби, "от неорганизованного к организованному", т.е. от хаоса взаимодействия к системе.
Такое положение радикально меняет и наше отношение к понятию "взаимодействие", которое, как мы видели, будучи основным критерием для определения понятия системы у многих современных исследователей, определило общий неуспех всего направления.
Показанная выше роль результата во всех превращениях системы делает невозможной какую-либо формулировку системы, не основанную на роли результата в ее деятельности, ибо, как мы видели, только он может "изменить неорганизованное множество в организованное".
Важным последствием включения результата как решающего операционального фактора системы является то, что сразу же делаются понятными механизмы освобождения компонентов системы от избыточных степеней свободы. А ясность в этом вопросе - это серьезный шаг в разрешении противоречий, возникших в связи с недостаточностью понятия "взаимодействие".
Следует отметить, что, говоря о "степенях свободы" центральной нервной системы как важнейшего звена функциональной системы, мы имеем в виду не только степени свободы, определяемые количеством участвующих нейронов, по и степени свободы, определяемые количеством участвующих синапсов из всех синапсов, имеющихся на каждом из 14 млрд. нейронов.
В самом деле, допустим, что какая-либо система имеет в своем составе а, b, с, и, е-компонепты. Возникает вопрос, какие факторы устанавливают вполне определенные системные (!) взаимоотношения, например между компонентами b и е. Что может вообще установить между всеми компонентами системы такие взаимоотношения, которые устранили бы хаос всеобщего взаимодействия, т.е. одновременной реализации всех степеней свободы каждого компонента?
Для нас ответ на этот вопрос является вполне определенным: упорядоченность во взаимодействии множества компонентов системы устанавливается на основе степени их содействия в получении целой системой строго определенного полезного результата. Степени же свободы каждого компонента системы - нейрона, не помогающие получению полезного результата, устраняются из активной деятельности.
Таким образом, к системе с полезным результатом ее деятельности более пригоден не термин "взаимодействие", а термин "взаимоСОдействие". Она должна представлять собой подлинную кооперацию компонентов множества, усилия которых направлены па получение конечного полезного результата. А это значит, что всякий компонент может войти в систему только в том случае, если он вносит свою долю содействия в получение запрограммированного результата.
Именно по этому принципу, как мы увидим ниже, и происходит вовлечение всякого нового компонента в трудных условиях функционирования для получения полезного результата. Компонент при своем вхождении в систему должен немедленно исключить все те степени своей свободы, которые мешают или не помогают получению результата данной системы. Наоборот, он максимально использует именно те степени свободы, которые в той или иной мере содействуют получению конечного полезного результата данной системы.
Главное качество биологической самоорганизующей системы и состоит в том, что она непрерывно и активно производит перебор степеней свободы множества компонентов, часто даже в микроинтервалах времени, чтобы включить те из них, которые приближают организм к получению полезного результата.
Возвращаясь к спору Бора и Эйнштейна о наиболее эффективном подходе к изучению целостных организаций, мы бы сказали, что термин "взаимодействие" звучит более феноменологически, нейтрально, в то время как термин взаимодействие звучит более каузально, активно, поскольку для создания этого взаимодействия включаются многие новые специализированные механизмы.
Несколько удивляет то обстоятельство, что, несмотря на весьма широко развивающийся в настоящее время системный подход к биологическим и техническим объектам, результат системной деятельности как решающий самоорганизуюший фактор системы не был взят в качестве основного операционального фактора, а соответственно с этим не были даны формулировки и не сделаны те преобразования в наших поисках, которые заставляют ставить многие вопросы по-новому.
Суммируя все сказанное выше, мы можем теперь легко дать ту формулировку понятия системы, которая, с нашей точки зрения, наиболее полно отражает ее суть.
Системой можно назвать только такой комплекс избирательно вовлеченных компонентов, у которых взаимодействие и взаимоотношения принимают характер взаимоcодействия компонентов на получение фокусированного полезного результата.
Конкретным механизмом взаимодействия компонентов является освобождение их от избыточных степеней свободы, не нужных для получения данного конкретного результата, и, наоборот, сохранение всех тех степеней свободы, которые способствуют получению результата.
В свою очередь результат через характерные для него параметры и благодаря обратной афферентации имеет возможность реорганизовать систему, создавая такую форму взаимосодействия между ее компонентами, которая является наиболее благоприятной для получения именно запрограммированного результата.
Таким образом, результат является неотъемлемым и решающим компонентом системы, инструментом, создающим упорядоченное взаимодействие между всеми другими ее компонентами.
Теперь мы сможем вполне определенно ответить на поставленный выше вопрос: такой фактор упорядочивает множество компонентов системы. Таким решающим и единственным фактором является результат, который, будучи недостаточным, активно влияет па отбор именно тех степеней свободы у компонентов системы, которые при их интегрировании определяют в дальнейшем получение полноценного результата.
Именно потому, что в нашей концепции результат оказывает центральное организующее влияние на все этапы формирования функциональной системы, а сам полезный результат является, несомненно, функциональным феноменом, мы и назвали всю архитектуру функциональной системой. Ниже будет дана более подробная аргументация этого понятия. Сейчас же мы считаем нужным разобрать одно принципиальное следствие нашей концепции для общепринятой кибернетической терминологии.
Имеется в виду, прежде всего, весьма распространенное выражение "управляющая система", которое ни семантически, ни логически не может быть принято теорией функциональной системы. В самом деле, что означает это выражение? Ничего, кроме традиционного игнорирования результата системы при обсуждении кибернетических закономерностей.
Действительно, выражение управляющая система по самой своей сути предполагает, что управляемый объект не является компонентом управляющей системы, т.е., попросту говоря, он находится за пределами (!) самой управляющей системы.
Из самого выражения "управляющая система" следует, что она уже сама является полноценной системой, несмотря па то что управляемый объект находится вне ее. С точки зрения всех решающих влияний результата на систему, которые были изложены выше, такое положение является неприемлемым.
В самом деле, стоит лишь поставить вопрос, что произойдет с управляющей системой, если результат, т.е. управляемый объект, окажется не совпадающим с запрограммированным результатом, т.е. если попросту результат окажется неполноценным.
На основании предложенных нами выше представлений о системе результат должен сам немедленно сигнализировать о своей недостаточности и стимулировать управляющую систему на реорганизацию, которая временами заходит так далеко, что может привести к полной перемене установившихся взаимоотношений между компонентами системы.
Можно пойти еще дальше и поставить чисто риторический вопрос: откуда управляющая система "узнает", каким именно объектом ей надо управлять, если она уже система? Ведь чтобы управлять чем-то, надо иметь весьма адекватные связи: и соотношения с управляемым. И не обстоит ли дело так, что уже начальные процессы формирования самой управляющей системы находятся полностью под управлением будущего, необходимого в данный момент организму результата?
Именно так позволяет смотреть на этот вопрос теория функциональной системы, которая включает приспособительный результат функционирования системы как органическую составную часть системы. Только в этом случае можно уйти от бесплодных терминов, которые, уводя мысль в сторону, несомненно, наносят ущерб пониманию самой системы. Именно к атому ведет чрезвычайно широко распространенная тенденция употреблять такие выражения, как "управляющая система", "управляемый объект", "управляемая система", "биоуправление" и т.д.
Как мы видели выше, при более глубоком анализе все эти понятия превращаются в научную фикцию, поскольку они не соответствуют истинным соотношениям в действительной регуляции, т.е. просто-напросто не имеют реального содержания.
Однако эта тенденция оперировать понятиями, не имеющими конкретной основы, отразилась и на построении моделей систем. Они все, как правило, имеют input и output, т.е. вход и выход. Большей частью выход замыкается на вход дополнительной петлей обратной связи.
Для примера можно указать па недостаточность схем Винера, Гродинса, Милсума, Эшби, Мак Кея, Паска и многих других, хотя они и внесли весьма полезный, а часто и решающий вклад в теорию регуляции.
Но что значит "выход" с точки зрения биологического объекта, например развитого организма? Выходом может быть и реальное возбуждение, выходящее всего лишь па эфферентные пути к рабочим органам; выходом может быть также и работа этих органов, т.е. то, что соответствует физиологическому термину "рефлекторное действие". Но этот выход никогда фактически не связывается с результатом функционирования системы, конкретные и измеримые параметры которого, как правило, определяют все дальнейшее поведение системы.
Традиция избегать результат действия как самостоятельную физиологическую категорию не случайна. Она отражает традиции рефлекторной теории, которая заканчивает "рефлекторную дугу" только действием, не вводя в поле зрения и не интерпретируя результат этого действия. Между тем сейчас становится все более и более очевидным, что именно результат функционирования системы является движущим фактором прогресса всего живого на пашей планете.
Еще одно замечание. Часто приходится встречаться с понятием "состояние системы", которое при неправильном его применении может повести мысль в ненужном направлении. Так, например, Ханике (1969) говорит: "Каждый раз, когда возникают возмущения равновесия, система стремится найти устойчивое состояние". Было бы совершенно непрогрессивным для живой природы, если бы система "стремилась" найти лишь устойчивое состояние.
Если уж употреблять термин "стремиться", то наиболее правильно такое выражение: система "стремится" получить запрограммированный результат и ради этого результата может пойти на самые большие возмущения во взаимодействиях своих компонентов. Следовательно, центральным пунктом, ради которого происходят всякого рода "изменения состояний системы", является опять-таки результат. Именно он в случае затрудненного его получения может привести всю систему в крайне беспокойное и неустойчивое состояние. Итак, вся трактовка состояния системы радикально меняется, как только мы пойдем естественным путем, приняв в качестве центрального фактора получение системой полезного результата.
Но так как организм живет в среде непрерывного получения результата, в подлинном континууме результатов, то после достижения определенного фазного результата начинается "беспокойство" по поводу последующего результата.
Надо обратить внимание на одну особенность функциональной системы, не укладывающуюся в обычные физиологические представления. Речь идет о том, что содержание результата, или, выражаясь физиологическим языком, параметры результата, формируется системой в виде определенной модели (см. ниже) раньше, чем появится сам результат. Именно этот чудесный и реальный подарок всему живому на земле, имеющий характер предсказания, отпугнул от себя даже гениальных экспериментаторов.
Вряд ли кто-либо из теоретиков павловского учения о высшей нервной деятельности обратил внимание на один, на первый взгляд, странный эпизод в генеалогии творческих приемов И.П. Павлова. Как известно, в 1916 г. смелый гений ученого замахнулся на самое тонкое и самое сокровенное в работе головного мозга человека - на цель поведения. И.П. Павлов назвал свое известное выступление по этому вопросу "Рефлекс цели". Казалось бы, с этого момента должна была развиваться бурная исследовательская деятельность павловской лаборатории по этому физиологически, психологически и идеологически столь важному вопросу. Однако нам хорошо известно, что И.П. Павлов никогда больше на протяжении всей своей дальнейшей жизни к этому вопросу не возвращался. Почему?
Нам кажется, что причина ухода И.П. Павлова от важнейшей проблемы - деятельности мозга - заключается в том, что сам факт возникновения цели для получения того или иного результата вступает в принципиальное противоречие с основными чертами рефлекторной теории. И.П. Павлов, несомненно, думал и об этом, несомненно, видел и то, что, поставив проблему цели, он вынужден был бы значительно перестроить то грандиозное здание, которое с такой гениальной смелостью и настойчивостью строил всю свою жизнь.
Как известно, представление о рефлекторном процессе построено па нерушимом принципе поступательного хода возбуждения от пункта к пункту по всей рефлекторной дуге. В формировании цели Павлов, наоборот, встретился с совершенно неожиданным принципом работы нервной системы. Здесь модель конечного результата данного акта создается уже на начальных этапах распространения возбуждения, т.е. раньше, чем закончится весь процесс формирования поведенческого акта, и раньше, чем будет получен сам результат.
Действительно, совершенно ясно, что цель к получению данного результата возникает раньше, чем может быть получен сам результат. Причем интервал между этими двумя моментами может равняться и минуте, и годам... Такая грандиозная роль результата во всех поведенческих актах животных и человека, естественно, не может быть игнорирована, если мы хотим сформулировать системный подход и построить модель системы.
Сейчас, пожалуй, единственной областью, где результат, "полезность результата" и проблема оценки этого результата становится почти центральным фактором исследования, является область промышленно-экономических систем. Такой успех и значение результата именно в этой области системного подхода понятны, ибо здесь полезность деятельности делается настолько очевидной, что игнорировать ее было бы просто неразумно. В самом деле, если мы имеем "большую систему" в виде производственно связанных заводских агрегатов, например в нефтеперерабатывающей промышленности, то игнорирование полезности результата на уровне каждой субсистемы этой большой системы привело бы к расточительности и полной нерентабельности всего предприятия. Именно состояние ценности и полезности результата в каждой субсистеме этого предприятия и сочетание их с окончательным результатом могут дать решающее суждение о том, насколько полезен конечный результат и в какой степени выгодно все обширное предприятие.
Один из теоретиков полезности экономист Bross (1953) так определяет значение пользы: "Суд последней инстанции - это не блестящий словесный аргумент, не солидно звучащий абстрактный принцип и даже не ясная логика или математика, - это результат в реальном мире". Это высказывание весьма показательно для мышления теоретиков управления предприятиями. По сути дела и большие системы организма также сотканы из малых субсистем. Наконец, результат деятельности целого организма также является "судом последней инстанции".
Мы уже видели, что именно отсутствие результата во всех формулировках системы и делает их неприемлемыми с операциональной точки зрения. Этот дефект полностью устранен в развиваемой нами теории функциональной системы.
1. В функциональной системе результат представляет собой ее органическую часть, оказывающую решающее влияние как на ход ее формирования, так и на все ее последующие реорганизации.
2. Наличие вполне определенного результата как решающего компонента функциональной системы делает недостаточным понятие "взаимодействия" в оценке отношений компонентов системы между собой. Именно результат отбирает все адекватные для данного момента степени свободы компонентов системы и фокусирует их усилие на себе.
3. Если деятельность системы заканчивается полезным в каком-то отношении результатом, то "взаимодействие" компонентов данной системы всегда будет протекать по типу их взаимосодействия, направленного на получение результата.
4. Взаимосодействие компонентов системы достигается тем, что каждый из них под влиянием афферентного синтеза или обратной афферентации освобождается от избыточных степеней свободы и объединяется с другими компонентами только на основе тех степеней свободы, которые вместе содействуют получению надежного конечного результата.
5. Включение результата в функциональную систему исключает необходимость применять как несовершенные формулировки самой системы, так и многие другие ("управляющая система", "управляющий объект", "биоуправление" и т.д.).