Николай Амосов - Мысли и сердце
Печально. Значит, мало сделать так: один ученый в деталях изучает клетку, другой — моделирует на уровне органа, третий — объединяет в одно целое.
До сих пор все медики так думали. Деятельность органа определяется работой клеток, жизнь целого организма — функцией органов. Теперь ясно — этого недостаточно. Это действия «снизу вверх». Клетки зависят от поведения организма в целом. Прямые и обратные связи. Поэтому тот, кто хочет понять весь организм, должен одновременно понимать и клетки, и органы, и их системы. Выходит, это невозможно. Или, вернее, можно, но только очень приблизительно. Именно так мы и понимаем. И, исходя из этих моделей, так же приблизительно лечим. Если часто удается, то только потому, что организм — саморегулирующаяся и самонастраивающаяся система, и все неточности нашего внешнего управления она компенсирует сама.
Вот какие умные вещи я знаю. Кибернетика! А что? Я проникся к ней глубоким уважением. «Наука об управлении и связи в живых организмах и искусственных системах». Вся наша медицина — это искусственное управление организмом. Беда, что оно неточное. Точного быть не может, потому что нет точной модели. Модели нет, потому что моделирующая система мала. Кроме того, она работает очень медленно. Поэтому мы и делаем ошибки: не можем охватить, смоделировать большого количества фактов или просто не успеваем во времени. Особенно это стало заметно нам, хирургам, когда подошли к самым сложным операциям с выключением сердца. Саморегулирование организма при этом нарушается, а искусственное управление жизненными функциями мы не можем осуществить на достаточном уровне, чтобы все охватить, и притом быстро.
Наверное, такое же положение при попытках управлять всеми очень сложными системами.
Интересно — «пределы познания». Нужно вдуматься. Мой мозг ограничен. Для очень сложной системы я могу построить только приблизительную модель. Ну, а простую можно представить во всех деталях. Тысяча кубиков. Из них можно построить точную модель маленького домика, но Московский университет воспроизвести лишь в общих чертах.
Предел скорости — это тоже ясно. Процесс запоминания идет с определенной скоростью, не больше.
Читаем дальше: «Человеческое познание — коллективное. Большую часть мира мы познаем по готовым моделям, сделанным нашими предшественниками или современниками. Это сильно увеличивает наши моделирующие возможности, но не беспредельно. Ограниченный коллектив людей, например, института, также не может точно познать очень сложную систему, как и один человек, потому что нет возможности соединить несколько моделирующих установок, чтобы получить одну большую моделирующую систему — колоссальный мозг».
Это не очень понятно, но я чувствую его правоту на примере организма. Десятки врачей — узких специалистов — обследуют больного своими аппаратами. Выдадут тысячи анализов и кривых. Но нужен еще один, самый умный врач, который сумел бы объединить все эти материалы, чтобы понять, как функционирует организм. Такого врача нет. Узкая специализация помогает нам, так как каждый специалист дает свои модели, но объединить их в одну действующую я не могу. Не хватает размеров моей моделирующей установки. Поэтому данные останутся втуне, или я их обработаю слишком поздно. Больной может умереть...
Знаю, что Саша только пугает, чтобы выдать свой главный козырь — машины. Вот он: «Коллективное познание не может перейти определенный предел моделирования сложных систем, так как не может создать сложной „действующей“ модели. Теперь техника обещает создать сколь угодно сложные искусственные моделирующие установки. Ученые вложат в них свои частные модели, как вкладывают в книги, но эффект будет совсем другой: книга мертва, а электронная модель может жить. Так, например, специалисты по клетке заложат в машину свою модель, имеющую связь с другими клетками, составляющими орган. Одни физиологи установят связи между печенью и сердцем, другие заложат физиологию нервной системы, третьи — эндокринной. В целом это составит модель организма, готового к жизни. Стоит включить ток — и модель оживет.
Можно подействовать на нее моделью микроба, и модель организма будет болеть, то есть развернется динамика взаимодействия в необычных условиях между клетками, органами, системами, их регулирующими... Это и будет «действующая модель» организма, столь сложная, что ее нельзя представить одним человеческим мозгом.
Таким образом, человеческий гений, создав моделирующие электронные машины, сделал новый шаг к преодолению предела своих познавательных способностей. Это самый большой шаг в истории человечества».
Я это уже слышал от него — о пределах коллективного познания. Странным мне сначала это казалось. Сравнить — объем знаний во времена Древней Греции и сейчас. Несоразмерно. Но Саша объяснил — это объем моделей, накопленных всем человечеством, как более высшей системой. Он все время возрастает. Люди узнают о мире все новые и новые факты. Модели становятся точнее. Значит, пределов нет? Оказывается, есть. При старых способах познания, когда модели закладывались в книги, нельзя представить очень сложную систему в целом — одновременно в деталях и в общем. Без этого нет полного понимания, необходимого, например, для точного управления. По кусочкам все изучено, а целого нет. Врачу это близко: так хочется иметь «действующую модель» человека, чтобы точно лечить.
Человечество дойдет до застоя? Говорят, нет. Уже изобретены моделирующие машины. Они будут все сложнее, и через них не человек — человечество познает системы любой сложности и научится управлять ими.
Страшно увлекательные идеи! Я слишком стар, чтобы активно приложить к ним руку. Я не знаю математики, моя профессия высасывает из меня все соки, полностью загружает мой мозг. Но я с восхищением и надеждой смотрю на эти идеи и на таких людей, как Саша, которые должны воплотить их в жизнь. Конечно, может быть, он перегибает, но что-то рациональное в этом есть.
И в то же время немножко грустно после этих рассуждений. Стоишь ты такой ничтожный перед громадой человеческих знаний, от которых можешь откусить лишь маленькую частицу. Когда был молод, казалось — могу все узнать, изучить, нет предела. Теперь эта самонадеянность кажется смешной.
Как-то там дела в операционной? Вывезли его в палату или еще нет? Нет, конечно. Прошло всего тридцать минут, как я ушел. Пойти или еще почитать? У Димы приличная моделирующая установка...
«Программы. Программа — это возможное изменение системы во времени, заложенное в структуре самой системы и реализуемое при различных внешних воздействиях. Иначе: это последовательность действий, заложенная в памяти системы».
Дальше идет расшифровка. «В структуру молекулы заложены возможности ее изменения при действии атомов, других молекул, элементарных частиц. В структуре нервных клеток и их волокон, образующих рефлекторную дугу, заложена программа прохождения нервных импульсов. Сам рефлекс — это программа. Вся физиология — набор простых и сложных программ. В вычислительной машине — цифрами, в определенных ячейках памяти заложена программа решения задачи, исходные данные для которой хранятся в других ячейках».
«В простых системах набор программ ограничен, и они реализуются за короткий промежуток времени. Сложные системы имеют очень много программ, они включаются при самых различных внешних воздействиях или сами по себе — одна заканчивается и включает следующую и т. д. Система может „жить“ очень долго. В процессе выполнения программы меняется структура, а она, в свою очередь, определяет следующую программу...»
Программы, программы... Много он мне говорил о них. Мы привыкли к этому слову. Есть программа концерта — последовательность выступления артистов. Бумажка, на которой она записана у конферансье, — это модель программы, по которой он ведет концерт. Есть программа развития народного хозяйства. Программа партии.
«По программе система воздействует на другие, отдает информацию. Модель программы — это содержание предполагаемого воздействия. Она может быть записана точно или приблизительно, как и всякая информация, обнимать короткий или длинный промежуток времени».
Стиль неважный. В каждой фразе пестрят «программы».
«Сложные системы имеют управляющие структуры. В них заложены модели сложных и длительных программ, построенные по этажному принципу. В частности, огромный набор программ двигательных актов хранится в коре головного мозга. В самом верху — идея какого-нибудь трудового процесса, например, операции у хирурга. Она состоит из крупных блоков — двигательных актов: разрез кожи, вскрытие плевры и прочее. Модель каждого такого акта составлена из элементарных движений, они включаются по мере выполнения предыдущего, после получения сигналов по линиям обратной связи. Так дело доходит до элементарных химических процессов в мышечных волокнах рук. Набор вариантов программ очень велик — они выбираются в зависимости от внешних условий...»
