Введение в кибернетику - Эшби У.Р.
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, первичные данные всякого исследования «черного ящика» состоят из последовательности значений вектора с двумя составляющими:
(входное состояние, выходное состояние). [Не исключена возможность, что каждая составляющая в свою очередь является вектором (§ 3/5)].
Отсюда следует фундаментальный вывод: все, что можно узнать путем исследования «черного ящика» (с данными входом и выходом), можно узнать путем перекодирования протокола — все это и ничего больше.
Упр. Составьте таблицу переходов, наблюдаемых в системе, начиная с ag. Найдите в них какие-либо закономерности.
6/4. Заметим, что мы ничего не говорили об искусстве экспериментатора в выборе воздействий на вход. Это умолчание было намеренным, ибо никакого искусства н@ требуется! Вспомним, что, согласно нашему допущению, о «ящике» не известно ничего; но в таком случае метод чисто случайных изменений входных переключателей Хт- е. изменений, определяемых жребием) ничуть не хуже
9*
132
ГЛАВА 6. ЧЕРНЫЙ ЯЩИК
6/5
любого другого метода, ибо у нас еще нет никаких фактов, которые могли бы служить оправданием для предпочтения того или иного конкретного метода. Когда дело касается реальных механизмов — промышленных, биологических, нервных, — экспериментатор часто располагает предшествующим опытом обращения с «ящиками» того же класса. В этом случае может оказаться, что один метод позволит исследовать не известные экспериментатору свойства «ящика» более эффективно, чем другой метод. (Исследование частично известной системы приводит к вопросам гораздо более сложного типа и поэтому должно рассматриваться позже; кое-что сказано об этом в § 13/5 и далее.)
6/5. Абсолютность. Получив достаточно длинные записи, экспериментатор приступает к поискам закономерностей в поведении, к поискам повторяемости в поведении (§ 7/19). Например, в упр. 6/3/1 он может заметить, что за а/ всегда следует либо а/, либо |3/; следовательно, хотя переход от а неоднозначен, переход от / однозначен.
Итак, экспериментатор исследует записи. Обычно первая его задача — установить, является ли «ящик» абсолютным при данном входном состоянии. Для этого экспериментатор должен:
(I) выписать все переходы, следующие за входным состоянием а, и рассортировать их, на переходы от ?, переходы от к и т. д. по всем выходным состояниям; (II) сделать то же самое для входа |3;
(III) и т. д. по всем наблюдаемым входным состояниям.
Иными словами, он старается найти такое множество преобразований, как в § 4/1, и исследует полученное им множество, чтобы установить, однозначны ли эти преобразования.
Так, пусть рассматривается приведенный выше протокол (упр. 6/3/1)..Если записать каждый из 16 образов, то получится таблица
1 / )
///. } //
6/5
ЧЕРНЫЙ ЯЩИК
133
(Переход от g при входе р не наблюдался.) Все буквы в каждой клетке одинаковы, так что таблица упрощается:
! / п У
а у у /
Р • к /
отсюда вывод, что на протяжении всего протокола наблюдалось это замкнутое однозначное преобразование.
Таким образом, прямым перекодированием протокола экспериментатор может показать, что данное поведение машиноподобно, и может вывести его каноническое представление.
Следует отметить, что он вывел каноническое представление из прямого наблюдения над действительным поведением «ящика». Экспериментатор не опирался ни на какое «заимствованное» знание. Чего бы он ни ожидал и как бы он ни был уверен в своих ожиданиях, окончательный вывод зависит только от того, что действительно случилось. Таким образом, в любом конфликте между тем, чего ожидал экспериментатор или другие лица, и тем, что было обнаружено, эти эмпирические результаты являются решающими, составляя проявление природы «ящика».
Если система не детерминированна, т. е. преобразование не однозначно, экспериментатор может пойти по одному из двух следующих путей.
Первый путь — изменить множество входов и выходов, приняв во внимание большее количество переменных, а затем посмотреть, не является ли новая система (эквивалентная новому «ящику», см. § 3/11) детерминированной. Так, химик может обнаружить, что поведение системы, сначала недетерминированное, становится детерминированным, если принять во внимание присутствие следов хлорида. Значительное число исследований состоит из таких поисков подходящего множества переменных.
Другой путь состоит в том, чтобы отказаться от поисков строгой детерминированности и попытаться отыскать статистическую детерминированность, т. е.
ГЛАВА 6. ЧЕРНЫЙ ЯЩИК
6/3
детерминированность в среднем и т. д. Если подробности не являются предсказуемыми от шага к шагу, то экспериментатор, собрав обширные записи, разбивает их на большие отрезки и исследует, не являются ли средние значения (или аналогичные статистические характеристики) предсказуемыми от отрезка к отрезку. Он может установить, что записи обнаруживают статистическую детерминированность, соответствующую марковской цепи. (Однако рассмотрение этого случая будет отложено до гл. 9, а до тех пор мы будем заниматься только машинами, детерминированными от шага к шагу.)
