У. Росс Эшби: психиатр, спроектировавший адаптацию

В течение сорока четырех лет, с 1928 года и до самой смерти, Росс Эшби (Ross Ashby) вел дневник. Он состоит из двадцати пяти томов и 7189 страниц и сейчас хранится в Британской библиотеке. Почти ничего из этого не является дневником в привычном смысле. Это рабочая тетрадь — упорядоченная запись человека, который всю свою взрослую жизнь задавался одним вопросом: что на самом деле нужно, чтобы построить что-то, что адаптируется? По профессии он был больничным психиатром, и он ответил на этот вопрос с помощью машины.

Кембридж и медицинская подготовка

Эшби родился в Лондоне 6 сентября 1903 года в семье сотрудника рекламного агентства. В 1921 году он поступил в колледж Сидни-Сассекс (Sidney Sussex College, Cambridge), где проучился до 1928 года, получив степень бакалавра в 1924 году и медицинскую квалификацию (M.B. и B.Ch.) в 1928 году после клинической практики в больнице Святого Варфоломея (St Bartholomew's Hospital). Позже Кембридж присвоил ему степени магистра (M.A.) в 1930 году, диплом по психологической медицине в 1931 году и докторскую степень по медицине (M.D.) в 1935 году.

Медицинское образование имело значение. Эшби никогда не был инженером, случайно зашедшим в биологию; он был клиницистом, который проводил рабочие дни среди людей, чья способность к саморегуляции была нарушена, и хотел знать, что такое регуляция. Он начал работать клиническим психиатром в Совете лондонского графства в 1930 году, а с 1936 по 1947 год служил научным патологоанатомом в больнице Святого Андрея (St Andrew's Hospital) в Нортгемптоне — частной психиатрической больнице, а не физическом факультете, где и были заложены основы его теории. Война прервала его работу: с 1945 по 1947 год он служил майором в Медицинском корпусе Королевской армии (Royal Army Medical Corps) в Индии.

Гомеостат

В 1947 году он стал директором по исследованиям в больнице Барнвуд-Хаус (Barnwood House Hospital) в Глостере, где проработал до 1959 года. Там в 1948 году он построил гомеостат: электромеханическую машину, способную к адаптивному поведению, которая стала первой механической демонстрацией того, что он называл ультрастабильностью (ultrastability).

Идея, лежащая в ее основе, более тонка, чем популярное описание машины, стремящейся к равновесию. Обычное саморегулирующееся устройство — например, термостат — исправляет отклонения, используя закон управления, установленный его создателем. Гомеостат мог делать нечто иное: когда его выводили за пределы диапазона, с которым могла справиться его текущая организация, он менял эту организацию, по сути, случайно перебирая свои внутренние параметры, пока не находил конфигурацию, которая снова становилась стабильной. В него не был заложен готовый ответ. У него была процедура поиска ответов на проблемы, которые дизайнер никогда не предвидел, и он находил их путем по-настоящему слепых проб.

Это был философский тезис, замаскированный под оборудование. Адаптация, как доказывал Эшби, не требует дальновидности, намерения или интеллекта в каком-то особом смысле. Она требует лишь системы, способной к самоорганизации, когда ее основные переменные выходят за пределы диапазона выживания. «Черепахи» Грея Уолтера (Grey Walter) получили больше внимания прессы; гомеостат Эшби нес в себе более сложную идею.

«Конструкция мозга»

Он изложил все это в книге «Конструкция мозга» (Design for a Brain) в 1952 году. Название намеренно провокационно, и эта книга — не работа по нейронауке; в ней очень мало говорится о мозговой ткани. Это аргумент в пользу того, что основные свойства нервной системы можно описать абстрактно как динамическую систему, условия устойчивости которой могут быть записаны, и что после того, как вы их определили, биологический субстрат становится деталью реализации.

К тому времени он входил в небольшой международный круг ученых, создававших кибернетику (cybernetics). Он был соучредителем «Клуба Рацио» (Ratio Club), британского общества для обедов и споров, в орбиту которого входил Алан Тьюринг (Alan Turing), и посещал Конференции Мейси (Macy Conference) в 1952 году, где формировалась американская ветвь этой области — Норберт Винер (Norbert Wiener), Клод Шеннон (Claude Shannon).

Только разнообразие может поглотить разнообразие

В 1956 году вышла книга «Введение в кибернетику» (An Introduction to Cybernetics), содержащая результат, переживший все остальное, что он сделал. Закон необходимого разнообразия (Law of Requisite Variety) гласит, в его формулировке, что «только разнообразие в [регуляторе] может подавить разнообразие, обусловленное [возмущениями]».

Если расшифровать: контроллер может справиться только с таким количеством различных ситуаций, сколько у него имеется различных реакций. Если мир может создать тысячу различных возмущений, а у вас есть только пятьдесят доступных реакций, девятьсот пятьдесят из этих возмущений пройдут, и никакой объем хитрости в использовании ваших пятидесяти реакций не изменит этот счет. У регуляции есть жесткое ограничение мощности, и этот предел исчисляем.

Этот закон — один из немногих по-настоящему количественных результатов в социальных и управленческих науках. Стэффорд Бир (Stafford Beer) построил на нем целую теорию организационного проектирования. Он вновь появляется при проектировании всего: от моделей иммунной системы до корпоративных структур, и объясняет в одной строке, почему простые институты не могут управлять сложными.

Иллинойс

Эшби недолго руководил Неврологическим институтом Бердена (Burden Neurological Institute) в Бристоле, а затем в 1960 году по приглашению и при содействии Хайнца фон Фёрстера (Heinz von Foerster) переехал в Иллинойсский университет в Урбане-Шампейне (University of Illinois at Urbana-Champaign) в качестве профессора биофизики и электротехники — психиатр, назначенный на инженерный факультет, что говорит о том, насколько полностью он перешел границы дисциплин. Он оставался там до выхода на пенсию в 1970 году. Он был президентом Общества исследований общих систем (Society for General Systems Research) с 1962 по 1964 год, в 1970 году стал почетным профессором-фелло Уэльского университета, а в 1971 году — членом Королевского колледжа психиатров (Royal College of Psychiatrists).

Почему Росса называют гением

Эшби называют главным теоретиком кибернетики после Винера, и специфическое качество, которое заслуживает такого описания, — это талант к радикальной абстракции: очистка явления от всех признаков, кроме тех, что заставляют его работать. Столкнувшись с мозгом, он убрал нейроны. Столкнувшись с управлением, он убрал содержание контроллера и сохранил только количество его возможных состояний. Остались результаты настолько общие, что они применялись к термостату, психиатрической больнице и национальной экономике без изменений, и настолько строгие, что их можно было доказать, а не просто обсуждать. Очень немногие люди могут работать на такой высоте, не производя пустоты; Эшби производил теоремы.

Контраргумент заключается в том, что именно эта абстракция — причина, по которой он не знаменит. Он заметно менее известен, чем многие люди, чью работу он сформировал — среди них Герберт Саймон (Herbert Simon), Стэффорд Бир, Стюарт Кауффман (Stuart Kauffman) — отчасти потому, что общность без применения легко восхищает, но трудна в использовании. Гомеостат искал устойчивость путем случайных проб, что является демонстрацией принципа, а не правдоподобной моделью того, как учится реальная нервная система; он не масштабируется, и Эшби никогда не показывал, что это возможно. Кибернетика как дисциплина рассеялась в 1970-х годах, ее вопросы были поглощены теорией управления, ИИ и наукой о сложности, а имя Эшби ушло вместе с ней. Трезвое прочтение делает его превосходным формалистом, чья центральная машина была игрушкой, а поле деятельности растворилось. Чего не учитывает это прочтение, так это Закона необходимого разнообразия, который не является игрушкой, не является расплывчатым и никогда не был опровергнут.

Наследие

В июне 1972 года у него диагностировали неоперабельную опухоль мозга. Эшби умер 15 ноября того же года, и дневник оборвался после сорока четырех лет ведения.

Его сохранение уместно. Эшби был убежден, что интеллект — это не субстанция, а организация; что в разуме важно не то, из чего он состоит, а форма его динамики. Каждое утверждение, которое сейчас ведется о том, могут ли машины мыслить, исходит из этого предположения, обычно даже не зная, чье это было предположение. Все 7189 страниц — это демонстрация того же самого, что он вложил в гомеостат: продолжай меняться, пока что-то не удержится.