Ar kibernetika tik biomedicininių mokslų šaka?
Doc. Dobilas Kirvelis
Tiesa, ši mokslo klasifikacija nėra originali, Lietuvos mokslo autoritetų sugalvota. Ji yra 1991 m. Europos Sąjungos Komisijos rekomenduojama Mokslo klasifikacija (Official Journal of the EUROPEAN COMMUNITY, L 189, v. 34, 13 July1991), tik šiek tiek pakeista. Galima pastebėti kai kuriuos atskirų mokslo skyrelių pavadinimų redakcinius pakeitimus, pvz., mokslo šakos B130 europinis pavadinimas fiziologinė biofizika, o lietuviškame variante - sistemų (fiziologinė) biofizika. Didesnių pergrupavimų yra mokslo šakų priskyrimo mokslo kryptims, nurodomoms suteikiant teisę steigti doktorantūrą ir teikti mokslo laipsnius, lentelėje, pvz., čia biomechanika ir kibernetika (B115) priskirta mokslo krypčiai biofizika (kodas B 02). Tai reiškia, kad kibernetika yra biomedicininių mokslų biofizikos krypties tik pusšakė (nes dalinasi šaką B115 su biomechanika). Mokslo klasifikacijos lentelėje kibernetika yra priskirta ne biofizikos (B002), bet bendrųjų biomedicininių mokslų (B001) krypčiai.
Aiškiai matoma, kad mokslo klasifikatoriams iškyla problema - kur dėti kibernetiką?!
Ar logiška, kad kibernetika yra pateikiama tik kaip mokslo šaka, net ne kryptis, kaip bendrųjų biomedicininių mokslų krypties pusšakė ar biofizikos krypties šaka?
Pabandykime prisiminti kibernetikos atsiradimo ir jos sampratos raidos istoriją nūdienos požiūriu ir suvokti pateiktos mokslo klasifikacijos nesusipratimų esmę bei žvilgtelėti į šio mokslo perspektyvą.
Iš kibernetikos istorijos
1948 m. matematikas Norbertas Vyneris (Wiener) publikavo knygą CYBERNETICS, kurioje skelbė, kad greta fundamentaliųjų fizikos ir chemijos gamtos mokslų turės atsirasti taip pat fundamentalus, tačiau kitoks, gamtos pažinime turintis ne mažesnės reikšmės mokslas, kuriam jis davė kibernetikos vardą. Kibernetiką apibrėžė kaip mokslą apie valdymą, valdančias sistemas, t.y. ryšius bei informacinius procesus gyvuose organizmuose, mašinose, techninėse sistemose ir visuomenėje. Tiesa, kibernetikos mokslo svarbą visuomenės reiškinių supratimui jis išsamiau parodė po kelerių metų išleistoje knygoje Kibernetika ir visuomenė. Jo požiūriu specifiškiausios kibernetikos sąvokos buvo valdymas ir informacija, tokios pat svarbos, kaip energija fizikoje ir medžiaga chemijoje. Buvo atkreiptas dėmesys į tai, kad kibernetikos informacija iš esmės skiriasi nuo energijos ir medžiagos sąvokų, kad informacija neatsiejama nuo valdymo, ji valdo medžiagų bei energijos virsmus, nukreipdama juos tam tikra funkciškai tikslinga kryptimi. Sąvokos - informacija, valdymas, tikslingumas - pateiktos kaip neatsiejamos kibernetikos sąvokos, pasižyminčios nematerialumo savybėmis. Suprantama, kad po Antrojo pasaulinio karo, viešpataujant fizikinio materialaus mąstymo hegemonijai, kibernetikos nematerialių procesų deklaravimas ideologizuotose visuomenėse buvo priimtas kaip erezija ir atmestas kaip klaidingas bei mistinis. TSRS mokslo autoritetai kibernetiką charakterizavo kaip buržuazinį pseudomokslą, liaudies apgavystei sukurtą idealistinę mrakobesiją.
Tais pačiais 1948 m. inžinierius Klodas Šenonas (Shennon) pradėjo mokslinių publikacijų seriją matematinės komunikacijų teorijos klausimais, kuria parodė, kaip kiekybiškai įvertinti ir išmatuoti šią nematerialią, labai svarbią naują kokybę - informaciją. Jis padėjo pamatą informacijos teorijai. Informacijos teorija kartu su automatinio valdymo teorija ir sudarė kibernetikos mokslo pagrindą, t.y. pamatą mokslo apie tokias sistemas, kurioms būdinga tikslinga, kryptinga veikla, kurių elgsena, priešingai fizikos bei chemijos mokslų tyrinėjamoms sistemoms, pasižymi judėjimu ne didžiausios tikimybinės būsenos kryptimi. Kaip yra pasakęs kibernetikos pradininkas Rossas Ešbi (Ashby), kibernetinės sistemos pasirenkančios tikslingus veiksmus ne didžiausių tikimybių kryptimi ir atlieka juos gautos informacijos dėka. Vieni tokias sistemas vadino kibernetinėmis, kiti organizuotomis.
Tiesa, reikėtų prisiminti, kad kibernetikos vardu mokslą apie visuomenės, valstybės valdymą kūrė ir vadino dar senovės graikų filosofas Platonas (428-347 p.m.e.). Praeitame šimtmetyje kibernetiką tarp kitų mokslų Platono samprata matė prancūzų fizikas A.M.Amperas(1775-1836). O šio šimtmečio pradžioje, 1913-1928 m., rusų medikas, žymus politinis veikėjas, filosofas ir mokslininkas A.A.Bogdanovas(Malinovskis) (1873-1928) net keliais leidimais yra paskelbęs originalų dviejų tomų veikalą Tektologija bendrasis organizavimo mokslas, kuriame slypi bendroji kibernetikos idėja - organizuotų sistemų teorija.
Tačiau Platono, A.M.Ampero, A.A.Bogdanovo ir kitų originalūs darbai dar buvo ankstyvi, jų plėtotei dar nebuvo subrendusi mokslinė-kultūrinė situacija. Tik po Antrojo pasaulinio karo N.Vinerio ir K.Šennono kibernetikos idėjinė sėkla davė tokį ūglį, kad šiandien kalbama apie visiškai naują informacinę visuomenę.
Bet, atrodo, net ir po 50 metų kibernetikos mokslo perspektyva bei vieta tarp kitų mokslų lieka nepakankamai įvertinta.
Kibernetikos objektas organizuota sistema
Fizikai bei įvairiausi sistemotyrininkai savo dėmesio objektą sistemą apibūdina kaip priežasties-pasekmės, poveikio-reakcijos funkciją, dažnai ją išreikšdami matematine-logine ryšio išraiška. Fizikoje ir chemijoje tai suvedama į energijos bei medžiagų virsmus, charakterizuojamus virsmų dėsniais, o sistemų ir signalų teorijoje - perdavimo funkcijomis, kurios paklūsta bendriausiems materijos virsmų dėsningumams (pvz., tvermės dėsniui). Įprasta, kad materialiosios sistemos natūraliai vystosi-juda didžiausios energetinės būsenos tikimybės kryptimi. Tai sutapatinama su antruoju materijos-termodinamikos dėsniu, kurį populiariai galima apibūdinti sakiniu: laikui bėgant viskas irsta, viskas griūna ir visi nelygumai-gradientai lyginasi. Tai charakteringa fizikinėms-cheminėms neorganizuotoms sistemoms.
Gyvi organizmai, socialinės-ekonominės ir net kai kurios žmogaus sukurtos techninės sistemos, paklusdamos materijos tvermės dėsniui, nepaklūsta antrajam termodinamikos dėsniui - vystosi-juda net mažiausių energetinių būsenų tikimybių kryptimi, o tai rodo nelygumų-gradientų auginimą, pvz., embriono vystymasis kiaušinyje. Tokios sistemos dar prieš 200 metų, kai dar nebuvo biologijos vardo, buvo vadinamos organizuotomis arba organinėmis būtybėmis (A.Sniadeckis. Organinių būtybių teorija. Vilnius, 1804). Šiandien jos vadintinos organizuotomis sistemomis.
Nesunku suprasti, kad visas mus supančias sistemas prasminga skirstyti į neorganizuotas ir organizuotas. Tokį skirstymą galime pastebėti kai kurių, o gal ir visų tautų kalboje, kuriose yra skirtingos kalbinės priemonės gyviems ir negyviems daiktams išreikšti, pvz., rusų kalboje čto-kto, čevo-kovo ir t.t. Vadinasi, žmogus pačioje pradinėje bendruomenės organizavimosi stadijoje, kai formavosi kalba, jau skyrė gyvą (organizuotą) nuo negyvo (neorganizuoto), tuo atkreipdamas dėmesį į tai, kad tai kokybiškai labai skirtingi daiktai.
Šiandien klasifikuojant gamtos mokslus ir ieškant tarp jų vietos kibernetikai, verta į tai atkreipti dėmesį ir pabandyti surasti principinius skiriamuosius neorganizuotų ir organizuotų sistemų požymius. Tai padėtų iš esmės skirti fizinius ir kibernetinius mokslus.
Organizuotos sistemos apibendrinta funkcinė struktūra pateikta pav. Ji sudaryta iš dviejų glaudžiais tarpusavio ryšiais sujungtų pasistemių: valdančios, t.y. tos, kuri priima, saugo, perdirba ir siunčia informaciją, ir valdomos kuri ima iš aplinkos išteklius ir vykdo medžiagų bei energijos virsmus pagal gautas informacines komandas iš valdančiosios. Tai ir yra tikslingi organizuotos sistemos veiksmai. Šiuos veiksmus visada lydi atliekos tarša. Medžiagų ir energijos virsmų pasistemės tiekia valdymo pasistemėms būtinus išteklius medžiagas bei energiją normaliam informacinių procesų funkcionavimui. Šie ištekliai yra informacinių procesų vykdymui reikalingų signalų pagrindas. Gyvuose organizmuose valdymo pasistemę sudaro konkrečios, hierarchiškai funkcionuojančios struktūros: genetinės kiekvienoje ląstelėje, hormonų daugialąsčiuose organizmuose ir dar gyvūnų nervinė. Jos specializuotos informaciniams procesams. Tuo tarpu virškinimo, kraujotakos, kvėpavimo, raumenų, širdies bei kai kurių kitų organų struktūros vykdo medžiagų ir energijos perdirbimus, transportą, realizuoja konkrečius veiksmus yra vykdančios organizuotos sistemos struktūros. Socialinėse ir ekonominėse sistemose akivaizdžiausiai matomi valdžios ir pagal valdžios įsakymus (informaciją) dirbantys - vykdantys padaliniai. Taip pat labai gerai skiriamos elektroninės valdymo bei gaminančios energijąjėgą skirtingos struktūros techninėse mašinose.
Neorganizuotos sistemos neturi viršutiniosios valdymo pasistemės, jose nėra informacinių procesų bei valdančių poveikių, joms būdingi tik fiziniai medžiagų ir energijos virsmų dėsningumai.