Творческая еволюція живий і «неживої» матерії

Творческая еволюція живий і «неживої» материи

Авраам Гольдберг В останні десятиліття, значною мірою завдяки роботам Іллі Пригожина у сфері нерівновагової термодинаміки (див. статтю «Синергетика — теорія самоорганізації»), у науці з’явилося розуміння те, що матерії властиво властивість самоорганізації. Проте механізм та рушійна сила самоорганізації, адаптації й еволюції живий і «неживої» природи ще визначено. Напрям еволюції всесвіту та наявність сингулярності матерії цьому шляху є одним із найменш ясних проблем. Поль Девіс (The Fifth Miracle, 1999) розглянув різні аспекти живих істот і шукав принцип життя, який відрізняє живі істоти від «неживої» матерії. Як багато раніше Джон Вейценбаум (Computer Power and Human Reason, 1982), Стефен Гранд, відомий творець штучних живих істот, яка написала книжку «Creation: Life and how to make it» і з гри «Creatures», сказав у одному зі своїх інтерв'ю, що ознакою реальних живих істот служить наявність емоцій, уяви і до самонавчання. Він зазначив, що «він виявляє себе у Всесвіті в дрібний проміжок часу, протягом багатьох мільярдів років існування всесвіту, хотів би знати, звідки ж він прийшов, куди піде й що там делает».

Имеется багато сучасних робіт і гіпотез про виникнення життя Землі й переносу її з космосу, про молекулярних процесах і процесах структурної організації відбувалися у своїй. Безсумнівно, існує певний поріг де «нежива» матерія трансформується на живу і далі, в «розумну», що має свідомістю. Цей поріг мусить перемогти, навіть коли всі вищезгадані процеси будуть змодельовані. Варіанти штучної життя, як і різноманітні види природної, допомагають зрозуміти що таке (хто таке) живе существо.

Очень важливо визначити, як з’явилося життя Землі, але ще більше важливим є пошук принципу існування живої матерії: по-перше, оскільки тривалий метод, використаний природою, не адресований створення штучних живих істот і, по-друге, неземна життя, що її шукаємо, може мати форми, цілком які від нашої, і тільки це Принцип може бути загальним для будь-який життя, включаючи нашу.

Кратко розглянемо роль творчих Процесів (ТП) в самоорганізації і еволюції матерії і інтелекту (описану у книзі автора «Natural and Artificial Creative Processes in Nature, Science and Engineering»). Природна організація, адаптація і еволюція відбувається з допомогою ТП взаємодії відкритої (кінцевої величини) матеріальної (живий або «неживої») Системи із навколишньою її середовищем, зокрема процесів Энерго-Материального (ЭМТП) і (чи) Інформаційного (ИТП) взаимодействия.

ТП — це натуральний «всюдисущий» і «самодостатній» процес. Він створив в і постійно оновлює всі форми матерії всесвіту. Це діалектичне взаємодія між Випадковим Процесом (СП) зміни фізичних чи інтелектуальних параметрів Системи у деяких сферах і детерминизацией СП (збільшенням щільності ймовірності СП) у вигляді зворотний зв’язок, яка зменшує і зрушує ці області у відповідність до позитивними чи негативними для Системи результатами, достигаемыми цим. Ця детерминизация експоненціально прискорює ТП, забезпечуючи ту реальну швидку адаптацію і еволюцію природи (попри багато космічні і земні катастрофи), яка нездійсненна для дарвінівського природного відбору випадкових змін (без детерминизации СП). ТП — це самовозникающий і саморазвивающийся процес, не нужденний в зовнішньому творця чи управлінні. Він припиняється при досягненні ненайкращих, лише достатніх успіхів у конкретної ситуації. Це додатково прискорює адаптацію, виключаючи перевірку інших можливих варіантів адаптації й експонентний «комбинаторный вибух». Крім того, безліч достатніх рішень не поступається загалом безлічі найкращих рішень на економічності витрати ресурсів Системи (енергія, обсяг, спектр, і т.п.).

ТП відбувається завжди у мінливих (хаотично) матерії при двосторонньої зв’язку відкритої (обмеженою Системи із навколишньою її середовищем. Саме ця забезпечує спостережуваний, «властивий» матерії феномен самоорганізації (самостворення), тобто. перехід такий Системи на нові стану коїться з іншими рівнями упорядоченности.

Из-за своєї випадкової складової ТП — необоротний, неформализуемый і невычислимый повністю процес. Але це дозволяє знаходити рішення отримувати знання, які логічно не взято з знань, у яких відомі Системі, виробляти внелогичные судження, гіпотези і аксіоми. ТП йде базі попередніх організації та знань Системи, доповнюючи і коригуючи їхню і такою чином, має «генетичну» і письменницьку компоненти. Творча еволюція не повторюється, а рухається вперед, іноді лавинообразно.

ТП забезпечує як самоорганізацію і еволюцію матерії, а й її самоотображение, стабільність і варіації її форм, їх «цілеспрямованість» і «тонку настроювання». Він діє «для розслідування обставин», які мають встановлені заздалегідь тенденції, чи напрями. ТП знижує ентропію, формує закономірності. Це творець, діючий проти диссипативного процесу. Саме ТП є рушійною і спрямовуючої силою, що забезпечує самоорганізацію, адаптацію і еволюцію матерії, виникнення її нових форм. ТП об'єднує процеси рандомизации і детерминизации, зокрема у нерівновагової термодинаміці і за залежності спостережуваного об'єкта від наблюдателя.

ИТП відбувається у вигляді обміну сигналами (неизоморфными выражаемым ними діям чи явищам) — знаки, звуки, мова, запахи, генетичного коду, нейроимпульсы, електромагнітні поля тощо. ИТП «приєднується» до ЭМТП на деякою стадії еволюції, коли з’являються порогові коммутирующие елементи «дію (явище)? сигнал», які запускають чи регистрирующие сигнали. Саме ця визначає поява живої матерії - Життя і її інтелектуальних здібностей в як природних, і штучних системах. ИТП створює якість, зване Творчим Интеллектом.

ТП з великим показником експоненти розвитку до ланцюгової реакції та вибуху — це Количественно-Качественная Трансформація (ККТ). ККТ відомі ядерно-атомном і молекулярному рівнях, в еволюції зірок і галактик, на щаблях еволюції інтелекту. Так зване «нелінійне мислення» — це ККТ в ИТП.

Концепция Природного і Штучного ЭМТП і ИТП робить можливими ряд гіпотез і результатів, істотних науці і практики.

1. Великий Вибух (БС) перестав бути єдиним. БС спорадично трапляються як ККТ — вибухи особливо великих чорних дір (ЧД) під час досягнення їх массы-энергии певного критичної позначки. Можливо, такі ЧД виникають при зіткненнях галактик, чи його скупчень. Такі зіткнення можуть повторюватися через багато десятків, навіть сотні мільярдів років. Таке критичне значення має бути набагато порядків більше енергії 1067…1068ГэВ, відповідної енергії середньої галактичної ЧД. Енергія БС викликає інфляцію, отбрасывающую матерію зі швидкістю, більшої швидкості світла, і формує групи Метагалактик, розділених ізолюючими їх «порожнинами», де матерія (включаючи вакуум) разом із її простором і часом відсутня. (Це може також пояснити і відсутність нескінченно великий яскравості неба.) Виникає речовина (з ненульовий масою спокою) викликає гравітацію, замедляющую інерційний розширення. Принаймні збільшення відстаней швидкість розширення зростає знову, але вже перевищує швидкості світла — відповідно до скоригованим законом Хаббла. Всі ці процеси не потребують щаблях сингулярності і знімають питання «початок і кінці» всесвіту, обумовленості її еволюції, її кордонах, і формі, її нескінченному розширенні чи реколлапсировании.

ТП непотрібні в якомусь фіксованому наборі елементарних частинок чи конструкцій. Як багато і сам ТП, все їх безліч, зазвичай, на повинен повторюватися у різних Метагалактиках, крім, можливо, часток-квантів матерії з травня нульової масою спокою і енергіями близько 1018ГэВ, виникаючих відразу при БС. Інтеграція речовини можуть призвести до нових ККТ, які нові організації, не обов’язково складніші, ніж предыдущие.

2. ИТП виникає неминуче. Порогові елементи виникають випадково, але ТП швидко закріплює їх. Потім ИТП у принципі може існувати й розвиватися необмежене час і навіть, в разі потреби, коригувати ЭМТП з єдиною метою самозбереження в межах, що поступово розширюються. Можливо, деякі «конструктивні» елементи і було занесені на Землю з космосу, але це елементи було неможливо бути коммутирующими, і «земної варіант» Життя — це оригінальне (самостійне) творіння ИТП. ИТП забезпечує виникнення життя і за недостатньою (для дарвінівської еволюції) стабільності земних умов — головного аргументу прибічників «космічної жизни».

Творческий Інтелект (ТІ) включає відносини Системи до навколишньому середовищі, такі як емоції, самоідентифікація, вивчення цього середовища, передбачення майбутньої України і уяву. Системи ИТП формують ці відносини, свою поведінку й шляху подальшого вдосконалення самостійно, використовуючи генетичний і індивідуально накопичений досвід. Ця якість — ТІ має бути властиво всім природним і штучним інтелектуальним системам. Можна класифікувати такі чотири різні щаблі (ККТ) ієрархічної висхідній драбини ТИ:

Простейшая щабель, де ИТП відбувається між Системою і її оточенням (відсутня її внутрішня «нервова система»). Наприклад, це особливе утворення ціни стихійному ринку (без домовленості між продавцями), рух транспорту у дорожній сіті або повідомлень у мережі связи.

Подсознание, де ИТП є як між Системою і її оточенням, і всередині самої Системи, але відсутня коїться з іншими подібними Системами. У такій Системі можливі узагальнення і формулируемые свідомо решения.

Сознание. Система може формулювати знання і обмінюватися інформацією коїться з іншими подібними Системами спільною для їм мові, здатна до самоідентифікації, свідомо виробляє свої взаємини до світу, може діяти колективно коїться з іншими подібними Системами.

Надсознание. Індивідуум Системи набуває такі великі знання, що він не може передати іншим Системам спільною для їм мові. Наприклад, майстер у справі, приймаючи рішення, неспроможна пояснити новачку, як це робить. Це неповторний вищий результат індивідуальної роботи Системы.

Творческое взаємодію Космосу з зовнішнім світом, його відображення, і цей світ, зрозуміло, різні в людини, миші, мурахи, бактерії, штучної творчої системи, але ИТП повинен бути присутніми при всіх. Елементи «розумної» життя притаманні багатьом живих істот. Це мурашники і вулика, нори і гнізда, будинки і інструменти до роботи, руху, захисту, науки. Але світ довкола себе та її сприйняття кількісно різні тих существ.

3. У цей час людина виводить на штучні системи («генетично», тобто. ззовні й заздалегідь) знання про необхідної їхньої структури й поведінці з урахуванням своїх припущень про мир, у якому система діятиме. Така система має не має власного ИТП не є як розумної, і навіть живої системою. Створення штучних систем у вигляді формального копіювання структури та процесів, наявних у биосистемах, включаючи внутрішнє управління підтримки життєдіяльності, будуть успішними, лише коли штучний ИТП вводять у штучну систему. Така Система буде мати Штучним Творчим Інтелектом (ИТИ) і вони справді буде еквівалентній живої системі в одній (будь-який) з її інтелектуальних ступеней.

Возможно заперечення, що «несвідома» діяльність мозку і нервової системи з підтримці життєвих функцій біосистеми при зовнішніх й міністр внутрішніх впливах використовує набагато більше ресурсів, ніж свідома діяльність, зазвичай ассоциируемая має з доробком. Однак це несвідома діяльність «організувалася» у процесі тривалої творчої еволюції і адаптації біосистем і навіть поточна сьогохвилинна робота біосистеми перестав бути повністю автоматичной, а постійно адаптується у вигляді ИТП, оскільки внутрішні і зовнішні впливи ніколи у точності не повторюються — неможливо ввійти двічі в таку ж реку.

Всё час усложняющиеся завдання систем штучного інтелекту, такі як космічні, військові, і навіть повсякденні, роботи, управління пространственно-распределенными системами промисловості, енергетики, зв’язку, системи з унікальними (індивідуальними) властивостями, децентралізовані, нестационарные, разового дії системи, лікування індивідуума з його конкретного нездужання (а чи не средне-статистического хворого — від средне-статистической хвороби), розпізнавання як дослідження невідомих раніше об'єктів, протидія чи взаємодію Космосу з конкретним противником чи партнером, рішення логічно неповних завдань (яка потребує здогади), передача повідомлень з урахуванням їхньої розуміння конкретним адресатом, тощо., де складність системи, довкілля, обчислювальна потужність, обсяг пам’яті, необхідна швидкість прийняття рішень непосильні в людини, вимагають самостійних дій штучного інтелекту. А діючі сьогодні системи дедалі менше придатні цих цілей. Вони нездатні діяти у нестаціонарних нечітких непредвидимых наперед середовищі і правових умовах, бути еквівалентними живих істот при будь-якому збільшення їх швидкодії, пам’яті й удосконаленні їх генетичних програм. Природні інтелектуальні системи можуть вирішувати завдання не тому, що утримують багато нейронів (ніяке їх фізичне кількість неспроможна охопити комбинаторное число можливих ситуацій), тому, що це нейрони взаємодіють творчо. Тільки ИТИ має змоги зробити це, включаючи всі вищезгадані ієрархічні ступени.

ИТИ може асимптотически наближатися до творчим здібностям свого творця: все, практично можливі дані, алгоритми, критерії, мети є функціями, які, як та його похідні, може бути описані полиномами (степенными, кодовими, гармонійними) — залежно від специфіки завдання. Випадкова компонента ИТП змінює коэффициенты-параметры полинома, і це адаптація параметрів виявляється творчої, наступній змін ситуації. Області і кроки змін, початкові значення параметрів і алгоритм штучної випадкової компоненти, своєю чергою, може бути об'єктами ИТП більш високих рівнях адаптації. Розробник ИТИ постепенно-асимптотически наближає ці рівні до свого інтелектуальному рівневі, зберігаючи швидкодія, обсяг пам’яті та інші здібності комп’ютера, створюючи творчі програми розвитку й творчі комп’ютери. Розробник ИТИ грає стосовно нього роль «творця», що дає ИТИ самостійність в встановлених їм межах. (Вищезгадана книжка вмістила ряд конкретних застосувань ИТИ у різних областях.).

Самовоспроизводящиеся Системи з ИТИ здатні перевершити здібності їх создателей.

4. Суть, що має свідомістю, може це має цікавитися своїми місцем, роллю, слідами в еволюції всесвіту. Воно створено ЭМТП і ИТП еволюції і можна стверджувати, що це створення неминуче, хоча може мати різноманітні форми в різних місцях всесвіту. Тільки ИТП є спільною всім цих форм. Пошук позаземного життя і її сигналів є доцільним саме як проявів ИТП, а чи не кодових чи графічних символів чи картин, які можуть опинитися відрізнятися від земних по умовностям, спектру і навіть логике.

Генетические знання живої істоти і, накопичені у плин її індивідуальної життя, передаються нащадкам та інших подібним істотам. (Запровадження результатів індивідуальної адаптації генетичні знання ще недостатньо вивчено, але це безсумнівно існує, можливо, у вигляді эпигенетических змін роботи генов.).

Вся ця інформація передається також із допомогою добре відомих першої та другої сигнальних систем (перша — сигнали, изотропные діям; друга — сигнали, неизотропные діям), і навіть маловідомою третьої сигнальній системи, діючої у вигляді сигналів електромагнітних біополів. У мозку, й нервової системі рухаються електричні імпульси, створюючи просторово розподілені електромагнітні хвилі - сигнали біополя. Вони, можливо, доповнюють зв’язку через аксони і дендрити, вирішуючи, особливо у мозку, нерозв’язану поки технікою завдання подолання «тиранії межсоединений». Комбінації цих сигналів складні, і, головне, індивідуальні. Проте способи і комбінації сигналів однієї й тієї ж сенсу можуть слабко відрізнятися у індивідуумів з близькими параметрами нервової системи, що відкриває можливість явищ, подібних телепатії. Головне засіб передачі й сприйняття таких сигналів — це «тонка настроювання» передавальної і (чи) приймаючої сторони, виконувана ИТП змін структури перетинів поміж нейронами. Генетичні здатність до такий їх настроюванні посилюються шляхом навчання дітей і тренування. Сигнали біополя можуть продовжувати існувати без великого загасання, і після загибелі їх джерела. (Можливо, це може пояснити «безсмертя душ» та інші подібні явища.) Отже, інтелектуальні сліди творчого індивідуума можуть у принципі зберігатися якийсь час у доповнення до «матеріальним» гарячих слідах у науці, літературі, будівництві, політиці, організації та багатьох інших галузях, теж кілька днів залишаються корисними для потомков.

Третья сигнальна система поширена на живу природі. Наприклад, екстремальні дії людини і тварин часто предваряются стресом у тому нервовій системі, сплеском біополя, сприймаються як об'єктом цих дій, коли він ще не відчуває їх своєю другою сигнальній системою. (Це має місце навіть між істотами різних біологічних видів.) Очевидно, людству доведеться, і ще поточному столітті, нова наукова революція, що з використанням третьої сигнальною системи для виборчих взаємодій, агресії та від нее.

В зв’язки України із вищесказаним, кілька слів про клонуванні і процесі створення мінімального штучного геному і одержувачів відповідного найпростішого штучного організму. Труднощі клонування, такі як приховані дефекти клонів, неможливість клонування для низки біологічних видів (можливо, людина належить до них), порушення геному при клонуванні, виникаючі соціальні протиріччя, є непереборними. Але клонування принципово не вирішує свою головне завдання — відтворення людської особистості, непотрібну й інших істот типу овечки Доллі. У найуспішнішого разі клонування може відтворити биоструктуру індивідуума відповідно до генетичної програмі і зробити її «безсмертної», але з відтворює його індивідуальні знання і набутий духовні цінності, вироблені і накопичені за його життя, що саме і роблять притягальної завдання клонування людини. Понад те, відмови від статевого відтворення, який струменіє через індивідуальну смерть, знижує можливості адаптації й еволюції природних багатоклітинних (і навіть штучних) систем рівня найпростіших «безсмертних» істот. Створення штучного живого організму буде успішним (виключаючи все технологічні цього труднощі) лише коли мінімальний геном зможе забезпечити ИТП.

Список литературы.

Goldberg А. Natural and Artificial Creative Processes in Nature, Science and Engineering. Pilies Studio, Tel-Aviv, 2002.