Николай Амосов - Книга о счастье и несчастьях. Дневник с воспоминаниями и отступлениями. Книга первая.

• Название: Книга о счастье и несчастьях. Дневник с воспоминаниями и отступлениями. Книга первая.
• Автор: Николай Амосов
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1986

Известный хирург, ученый, писатель, Николай Михайлович Амосов рассказывает о работе хирурга, оперирующего на сердце, делится своими воспоминаниями и мыслями о проблемах кибернетики.

---

Вот так приходится оправдываться перед требовательным взглядом критиков. Я - за точный отсчет. А то ведь есть такая удобная ширма: "Единственный критерий и судья врача - его совесть". Ненадежный судья. Нужен контроль.

Еще к вопросу о смерти: в личном плане мне стало гораздо спокойней жить, когда убедился, что "уходить" не страшно.

Есть указания, что глубокие старики умирают от старости очень спокойно': ложатся, перестают принимать пищу - и угасают. Представляется, что это возможно: торможение чувственной сферы, такое же, как при тяжелых болезнях... Но до такого, наверное, но дожить. Да и сведения об этом сомнительны.

Отступление. Система, модели, эвристика

О том, чем мы занимаемся в отделе кибернетики, я писал в научных книгах и статьях. Теперь хочу написать еще раз с добавлением нового, что надумал. Рассказать предельно просто. Это самому важно.

Строго научная литература имеет выход только к кучке специалистов. В то же время любознательность возросла пропорционально образованию. Ее удовлетворяют за счет научно-популярной литературы. И это законно: "свое" специалист изучает по научным книгам.

Мою кибернетическую половину занимают "вечные проблемы": Истина, Разум, Человек, Общество, Человечество, Планета.

Начнем с главного. Что есть истина? "Истины" разных людей часто оказываются противоположными. Существует настоящая проблема доказательства истины. Я не философ, и для меня истина о чем-то - это его модель. Чтобы понять, как устроены и действуют клетка, организм, общество, нужно представить все это в их структуре и функции, то есть создать модель, по возможности полную и правильную.

К этим словам - система, модель - так привыкли, что кажется, нет нужды объяснять. Однако не совсем. Система - это некое множество объединенных связями разнородных элементов, выполняющее целостную функцию, имеющее свои особые качества. Модель - система со своей структурой и функцией, отражающая структуру и функцию системы - оригинала. Модель является упрощением оригинала и обычно тем или иным искажением его. Элементы системы состоят из атомов, а по связям циркулирует энергия. Однако такое упрощенное понимание применимо только к простым системам - камень, машина, даже солнечная система. А вот если это сложные и живые системы - ответ не однозначен - "да" или "нет". Да, элементы из атомов, да, в системе циркулирует энергия. Но не только тепло или электроны. Циркулируют еще сигналы от управляющих частей системы, регулирующие физику и химию более простых ее рабочих частей. Эти сигналы представляют собой особые организованные порции энергии или вещества, а управляющие части системы являются сложными структурами, в которых заложены все сведения о системе - ее модели.

Вот примеры для пояснения.

Клетка. Ее рабочие органы - митохондрии ("электростанция"), лизосомы (пищеварение - подготовка топлива), оболочки (отграничение, защита и внешние связи). Управление всем этим хозяйством сосредоточено в ДНК генов, в ядре. В них модели, то есть структуры всех белков, и программа, как и когда их выдавать. Управляющие сигналы представлены информационными РНК.

Целый организм. Рабочие органы всем известны: мышцы, легкие, сердце, желудок и прочее. Управляющие - нервная и эндокринная системы. Сигналы - нервные импульсы и молекулы гормонов. Модели для управления - в нервных связях.

Слово "модель" теперь очень распространилось. Когда говорят "модель автомобиля, дома, плотины" - это просто. Воспроизвести строение, внешний вид. Игрушечный автомобиль может бегать, значит, воспроизвели уже функцию. Модель машины можно довести до полной копии, будет как настоящая. Но понятие модели шире. Словесное описание объекта - это тоже модель. Рисунок - тоже. Расчеты, графики функций - тоже. Все они могут быть моделями одного объекта, только разные средства отображения (говорят, разные коды).

Главное качество модели - точность и полнота воспроизведения. Возьмем простой объект - машину. Для машиниста дают краткое описание устройства и работы, достаточное для управления. Для ремонта машины нужно уже более подробное описание. Чтобы построить новую, требуется набор чертежей, схем, расчетов, технология. Все модели - об одном, разница в детальности. Есть модели детальные и есть обобщенные, в которых представлены только структурные блоки. Те и другие модели необходимы для полного понимания объекта.

Еще пример из электроники. Возьмем схемы приемника: есть блок-схема - несколько квадратов и стрелок. Есть принципиальная схема: условными знаками в ней отражены все части и связи. Есть монтажная схема, где детали представлены в их внешнем виде и взаимном расположении.

Возможна неравномерная модель, когда одна часть выделена в подробностях, а другие представлены в общем виде, только чтобы отразить отношение главной части к остальным. Иногда значимую часть выделяют на чертеже жирными линиями, а другие рисуют бледно.

Модель может представлять всю систему - это "полная модель" или только ее часть - "частичная модель". Для моделей можно пользоваться разными наборами знаков и средств - от математики и слов через схемы и рисунки - к физическим моделям из металла, пластика или деталей электроники. Более того, модель можно выразить условным кодом в памяти вычислительной машины.

Существуют два вида моделей: качественные и количественные. Первые представлены словесными описаниями. Они субъективны и неточны, неравномерны как по отражению частей системы, так и по обобщенности. Они пригодны разве что для приблизительного управления системой, но уже построить по ним объект заново никак нельзя: каждый человек допускает произвольную трактовку. Наоборот, количественные модели отражают объект "в масштабе". Это чертежи, цифры, формулы, механические или электронные модели и самое новое - сложные модели, заложенные в ЭВМ. По таким моделям, если они достаточно детальны, в принципе можно построить саму систему. 'Еще одно деление моделей: статические и действующие. Словесное описание, чертеж или набор формул статичны. Человек может только представить, как движется модель. Такие модели без человека не работают. Есть действующие модели. Пример - движущиеся модели машин или модель гидроэлектростанции. Эти - простые. Но можно сделать сложную действующую электронную модель. Можно воспроизвести ее в ЭВМ. Такая модель может управлять объектом без человека.

Для каждого более или менее сложного объекта можно создать много обобщенных моделей - все зависит от "вкуса и умения" их создателя. Это касается не только описательных моделей, но даже действующих. Представьте, сколько моделей можно сделать на один автомобиль.

Не случайно я пользуюсь примерами из техники: ее объекты достаточно сложны и в то же время неизмеримо проще систем "типа живых" - от вируса до общества и биосферы. Для любой технической системы существуют "полные" модели - чертежи, схемы и описания, по которым их можно строить. Для биологических систем сделать это пока нельзя. Мы еще не знаем биологию так подробно, чтобы уметь смоделировать природу.

Означает ли это, что для таких объектов нужно ограничиваться описаниями, словесными моделями, что для них принципиально непригодны количественные, тем более действующие модели? Ни в коем случае! Полных моделей не создать, но обобщенные возможны и необходимы. Без них неполноценно познание и ограничено управление.

Даже в технике, чтобы инженер мог разобраться в незнакомой машине, ему недостаточно посмотреть на нее или получить подробнейшую монтажную схему. Ему необходимы обобщенные модели: блок-схемы, принципиальная схема, характеристики и кривые. То же касается и живых систем.

Нельзя познать организм, если смотреть на него даже через микроскоп. Нужны описания его крупных частей, обобщенные модели. Это касается не только структуры, но и функций. Например, для понимания физиологии организма нужна модель взаимодействия - сердца, сосудов, легких, почек и пр. Ее можно создать и не имея модели клеток, составляющих эти органы. Она поможет понять, как нарушаются функции при некоторых болезнях, например, при пороках сердца, и даже автоматически управлять ими после операции. Но такая обобщенная модель не может разъяснить нам, как возникает рак, потому что это происходит на уровне молекул в клетке. Для этой цели нужна не обобщенная, а полная ее модель, что пока недоступно.

Итак, мы познаем истину через моделирование, создание моделей. При этом для сложных объектов обязателен набор моделей разной обобщенности - детальности.

Важнейший вопрос - соотношение сложности модели и объекта. Невозможно сложность выразить просто, если претендовать на полноту. Не можем же мы нарисовать клетку, чтобы обозначить все молекулы! Для сложных объектов пока существуют только обобщенные модели с разной степенью подробности. Часто однобокие, неравномерные. Впрочем, этот вопрос - об отображении сложности в модели - не так прост. Нельзя говорить категорично. Возьмем природу. В генах, в ДНК зародышевой клетки заложена модель будущего организма. Конечно, генов до ста тысяч, и каждый состоит из тысячи нуклеотидов - букв. Это много. Но все равно живая модель из генов неизмеримо проще всего организма.