Развитие средств обработки информации и эмерджентное явление.

Разделы

Современное развитие кибернетики, в значительной мере, использует средства обработки информации, в качестве которых в настоящее время  выступают электронные вычислительные машины  (ЭВМ). Таким образом, любые алгоритмы, востребованные кибернетикой, в большой степени «привязаны» к информационным технологиям, по которым работают, современные вычислительные машины. Поскольку эти технологии не претерпели  существенных изменений со дня появления первых  ЭВМ (середина двадцатого века), то в них обработка информации сведена к операциям над числами, представленными в двоичной системе счисления, т.е. в битах. Это обстоятельство дало отрицательный эффект в развитии средств обработки  информации, сосредоточив основное внимание,  только, на схемной реализации числовых (цифровых) вычислениях. То есть на совершенствовании  аппаратуры за счет изменений в ее элементной  базе, игнорируя, при этом, степень свободы в выборе самой информационной технологии, которую  она должна реализовывать.  

Таким образом, в качестве главного направления в развитии ЭВМ, от поколения к поколению, до  сих пор установилось стремление к сокращению габаритов и энергетического потребления схем машины, т.е. элементов аппаратуры, на которых они  построены. Так, если первые машины создавались  на лампах (в Советском Союзе на двойных триодах  6Н8С), то на их смену, потом стали приходить существенно уменьшенные по величине и низкому  энергетическому потреблению навесные транзисторы, а, затем, они, но уже в исполнении мини,  микро. В результате, дальнейшую минимизацию элементов материальной базы вычислительной техники (ВТ) обычно связывают с их размерами нано  уровня, что, безусловно, потребовало от фундаментальной науки физики более совершенных знаний о  существовании материи в таком измельченном трехмерном пространстве. Познание природы, в  этом диапазоне, «натолкнулось» на проблему, разрешение которой в современном естествознании  оказалось труднодостижимым. Напомним, что в  физике, вначале двадцатого столетия, было обращено внимание на явление, с которым приходится  сталкиваться ее служителям весьма часто. Исследования в [1] показали, что в этом случае приходится  иметь дело с фундаментальным законом природы,  согласно которому при достижении определенного  порога в накоплении вещества в пространстве и во  времени возникают новые его свойства, не являющиеся простой суммой свойств материальных  сгустков, участвующих в этом накоплении. Такое  свойство в научной литературе обозначили словом  «появившееся», или с учетом английского языка – «эмерджентное». Напомним, что, по мнению некоторых ученых, «теория эмерджентной эволюции  возникла в 20 веке [2] в противовес идеализму», который относил это свойство появления новых качеств материи из ничего к проявлению нематериалистических сил. Приверженцы в науке материализма посчитали, что если его назвать словом  «эмерджентным», то оно сразу приобретет материалистические свойства. Понятно, что такое суждение не имеет ничего общего с материализмом.  Ведь, как не называй появившееся из ничего новое  свойство рожденной материальной совокупности в  пространстве и во времени, оно будет «появившееся». Чтобы на него «смотреть», как на материальное проявление природы необходимо показать его  материалистические корни, а не, просто, обозвать  каким-либо словом, которому приписать свойства  материалистического существования явления.  Иными словами, новое обозначение, того, что существовало и не называлось эмерджентным, ничего  по существу не изменило в материалистическом понимании мира. А ведь явление в природе, которое  было и есть не понятным для ученого, познающего  окружающий мир, «осталось» на прежнем месте, и  представляет собой, как уже отмечалось, закон природы, познание которого является самым важным и  трудным в естествознании.  

Особо обратим внимание на то, что этот закон  является одним из главных в природе, и его следует  рассматривать в рамках развития материи [1]. Это,  когда окружающий мир «заполнен» материальной  субстанцией, которая в своем движении распределяется в пространстве и во времени от мельчайших  и простейших ее представителей до уплотненных и  сложнейших материальных систем. Переход от одного такого состояния материи к другому подчинено, прежде всего, свойству, которое, как уже от мечалось, обозначено словом «эмерджентный».  Иными словами, это свойство отражает основную  движущую силу, обеспечивающую представление  материи в различных размерах по объему, плотности и структуре в окружающей среде. Некоторые  «писатели от науки», на что обращается внимание  в [3], сознательно уходят от познания материальной  сущности этого явления в природе. Им вполне достаточно принять на веру ее существование, незадумываясь о материальной причине возникновения  рассматриваемого явления. В частности, довольно  субъективны их рассуждения в отношении использования его в самоорганизующихся системах, которые, в то же время для их материалистического понимания, требуют еще довольно глубоких исследований в рамках естественной науки кибернетики  [1], и, особенно, цифровых систем, уже давно, пришедших к тупиковому пределу в своем развитии.  В настоящей работе обращается внимание на  то, что, при совершенствовании элементной базы  ВТ, имеет место обратный процесс тому, который,  в современных научных рассуждениях, связывают  с эмерджентным явлением природы (усложнением  и уплотнением материальной субстанции). Это когда разработчик ЭВМ вещество, используемое в качестве элементов ее аппаратуры, пытается в своем  объеме уменьшить, и сократить его энергетическое  потребление. В таком процессе обращения с уменьшенными сгустками материи, рано или поздно, возникают в них новые «появившиеся», те же «эмерджентные» свойства, природа которых неизвестна,  и измерять их, и даже обнаруживать современными  вещественными приборами, просто, не представляется возможным. А в развитии ВТ из этих сгустков  необходимо еще и создавать аппаратуру обработки  информации. Иными словами, возникает ПРОБЛЕМА определения сущности эмерджентного свойства материи не в процессе увеличения (накопления материальной субстанции в пространстве и во времени), а в уменьшении ее  размеров и потреблении энергии, т.е. в сокращении количества материальной субстанции в конкретном пространстве и времени.  В современной физике, не уясняя сущности отмеченной выше проблемы, имеют место интуитивные попытки ее разрешения путем чисто теоретических абстрактных рассуждений, неподтвержденных экспериментальными проверками с помощью  вещественных приборов. Учитывать в естествознании, абстрактные модели существования материи,  в том числе, например, известной теории относительности Эйнштейна и квантовой физики, очень  полезно. Однако практическое их использование  требует, чтобы они «поддерживались» еще и положительными результатами экспериментов. Как оказалось, в современной физике далеко не все абстрактные рассуждения ими подкрепляются [4].  Уясняя это, некоторые «работники», «околачиваясь» в научной деятельности человека, пытаются  «выдернуть» физику из плеяды естествознания в  разряд чисто теоретических исследований, отправив ее в число точных наук [5]. Тем самым, пытаются оправдать отсутствие экспериментальных  подтверждений результатов, полученных посредством чисто теоретических рассуждений. По своей  сути, такое восприятие науки физики выводит  ее из разряда востребованных жизнью человечества занятий в число бесполезных «трепыханий» около естествознания. 

По существу, разрешение поднятой в настоящей работе проблемы, с одной стороны, позволит изучить явление природы качественного  скачка в свойствах материи, при раздроблении  ее в пространственных размерах и времени, и, с  другой стороны, расширить знания, позволяющие определить самые малые размеры материальной субстанции, которые могут обнаруживаться вещественными приборами. 

Чтобы не быть голословным, приведем самый  примитивный пример существования этой проблемы, которая содержится в невозможности измерения длины сгустка материи величиной в несколько нанометров при помощи обычной линейки,  самые минимальные расстояния в которой указанны в миллиметрах. Понятно, что, если нет возможности измерять материю, то нет возможности  ее регистрировать и использовать при создании  различного рода приборов. В то же время, в современной науке исследования эмерджентного качественного скачка при раздроблении материальной  субстанции просто вне предмета ее исследований.  А ведь этот скачек в природе имеет место, и его обнаружить, как уже отмечалось выше, не представляет особого труда. Действительно, любое накопление материальной субстанции в трехмерном пространстве сопровождается эмерджентным  явлением, которое с помощью знаний, не учитывающих его, а только на основе того, что было известно до этого накопления, познать невозможно. А  ведь из этого следует, и обратное – при раздроблении накопленной материальной субстанции, для которой имеет место известное эмерджентное явление, из знаний об этой материальной субстанции не  следуют знания об ее материальных составляющих.  Кроме того, разрешив рассматриваемую проблему,  удастся пролить «яркий луч» на понимание сущности самой малой материальной величины, с которой приходится иметь дело в окружающей среде. В  данном случае речь идет об определении планковской величины - минимального размера материальной субстанции в таком ее существовании, как вещество. То есть, той материи, которую можно регистрировать, измерять современными  вещественными приборами, а также, на основе которой, расширять перечень изделий, используемых  в эксплуатации, в том числе и средств обработки  информации. Ведь эти планковские размеры, в современной науке получены на основе формул, взятых из теории относительности Эйнштейна и квантовой физики, несостоятельность которых, как отмечалось ранее, доказана во многих работах, в том  числе и в [4], и «спешить» доверять им не следовало  бы. 

Таким образом, в настоящей работе сформулирована важнейшая проблема естествознания, без разрешения которой слабо представляется дальнейшее развитие науки и техники, и, прежде всего, в  фундаментальной науке кибернетики – в ее познании естественного интеллекта, и, в частности, создании средств обработки информации, приближенным, по своим возможностям, к естественным  совокупностям материи, т.е. созданных природой.  

Литература 

1. Вышинский В.А. О предмете исследований  науки кибернетики. Sciences of Europe № 74, (2021)

2. Эмерджентная эволюция https://ru.wikipe dia.org/wiki/%D0%AD%D0%BC%D0%B5%D1%80 %D0%B4%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D1%82%D 0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%B2%D0 %BE%D0%BB%D1%8E%D1%86%D0%B8%D1%8 F 

3. Добро пожаловать в эпоху эмерджентности.  https://www.iidf.ru/media/articles/trends/dobro pozhalovat-v-epokhu-emerdzhentnosti/ 

4. Вышинский В.А. Что такое энергия? Sci ences of Europe № 42 vol 1, с. 31-41 

5. Ярилин А.А. «Золушка» становится принцессой, или место биологии в физике. «Экология и  жизнь» №12 2008