Еволюцията към бъдещето - извън контрол?

Преводът от английски е дело на Мария Кондакова, а автор на корицата е Десислава Игнатова.

Книгата „Извън контрол“(ИК „Изток-Запад“) на Кевин Кели е ориентирана към всички, интересуващи се от компютърните технологии, развитието на изкуствения интелект, биологията, информатиката. Тя е написана увлекателно и разглежда сложни теми на достъпен за всеки език.

ИК „Изток-Запад“ предлага на читателите футуристичните възгледи на популярния в цял свят американски автор, който търси връзката ни с технологиите и прави успешен опит да прозре възможната всеобхватна еволюция. Според Кели развитието на техниката прави машините все по-сложни, автономни и доближаващи се до живите същества, т.е. те придобиват все по-биологичен вид. Писателят увлекателно съчетава генетиката и еволюционната теория в подкрепа на своите виждания. Той ни разкрива елементите, чрез които функционира всяка система и механизмите, върху които се гради една цялостна организация.

Кевин Кели е роден на 14 август 1952 г. в Пенсилвания и е един от създателите на „Wired “ – новата библия на технокултурата. Той е бивш издател и главен редактор на сп. „Whole Earth Review“. Днес живее в малко градче в Калифорния, женен е, баща на три деца. „Извън контрол“ излиза през 1994 г.; изминалото от тогава време само доказва стойността на прозренията му.

Книгата завършва със следните думи: „Колкото и да са сложни нещата днес, утре всичко ще бъде още по-сложно. Учените и проектите, за които разказвам тук, си поставят за цел да обуздаят законите на новото творчество, така че от хаоса да се ражда ред, организираната сложност да не се разгърне в неорганизирани усложнения и нещо да може да се създава от нищо“.

Откъс от 20 глава „Пеперудата спи“

Някои идеи се промъкват в ума ни, опаковани във факти; други идеи ни връхлитат направо, без най-малкото доказателство, че може да са верни, но с абсолютното убеждение, че са такива. Идеите от втория вид е най-трудно да се прогонят. Идеята за антихаоса – ред от само себе си – била плод на едно от онези прозрения, които не подлежат на проверка.
Тази идея споходила преди около трийсет години Стюарт Кауфман, тогава студент по медицина последен курс в колежа „Дартмут“. По негови спомени стоял пред витрината на някаква книжарница, замислен за структурата на една хромозома. Кауфман бил здрав къдрокос младеж с непринудена усмивка и малко време за четене. Гледал втренчено витрината и си представял книга – книга с неговото име на мястото за автора, книга, която щял да напише в бъдещето.
В неговото видение страниците на книгата били запълнени с мрежа от стрелки, свързани с други стрелки, които стърчали и се забивали в живо кълбо. Това бил образът на мрежата. Плетеницата обаче не била лишена от ред. По нишките на кълбото искрели загадъчни, едва ли не кабалистични „потоци от смисъл“. Кауфман различил един образ, изплуващ от връзките „сякаш изпод земята“, така както в налудничаво фрагментираната повърхност на кубистична картина внезапно разпознаваме човешко лице.
Като студент медик, изучаващ развитието на клетките, Кауфман възприел преплетените линии в своята фантазия като взаимовръзките между гените. И внезапно усетил със сигурност, че от тази безразборна смесица ще се получи спонтанен ред – архитектурата на организъм. От хаоса ще произлезе ред без определена причина – ред от само себе си. Сложната конфигурация от точки и стрелки явно пораждала спонтанен ред. За Кауфман картината била близка и позната; все едно си бил у дома. Неговата задача щяла да бъде да я обясни и потвърди с доказателства. „Не знам защо именно този въпрос, този слабо осветен път“ – казва той; но във всеки случай това се превърнало в „дълбоко преживян, дълбоко затаен образ“.
Кауфман тръгнал по следите на своето видение, като се заел с академично изследване в областта на клетъчното развитие. Също като мнозина други биолози, работещи в същата област, той изучавал Дрозофилия, прочутата плодова мушица, във фазите ѝ от оплодена яйцеклетка до възрастен индивид. Как първоначалната самотна яйцеклетка на което и да е същество успявала да се раздели и да се специализира най-напред на две, после на четири, после на осем нови вида клетки? При бозайниците първоначалната яйцеклетка се размножавала на линии от чревни, мозъчни, косъмни клетки; и все пак всяка клетъчна линия въпреки съществената си специализация работела с един и същ софтуер. След сравнително малък брой поколения, получени чрез делене, от един тип клетка можело да произлязат цялото разнообразие и маса, присъщи на слон или дъб. Яйцеклетката с човешки ембрион трябвало да се раздели само 50 пъти, за да създаде милиардите клетки, които образуват едно бебе.
Каква невидима ръка управлявала съдбата на всяка клетка по нейния житейски път с 50 разклонения, превеждайки я от едно общо яйце до стотици видове специализирани клетки? След като всяка клетка, изглежда, била управлявана от идентични (или може би всъщност различни?) гени, как биха могли клетките да станат различни? Какво контролирало гените?
Франсоа Жакоб и Жак Моно попаднали на важна следа през 1961 г., когато открили и описали регулаторния ген. Той имал удивителна функция: да включва другите гени. С един замах това откритие попарило всички надежди, че ДНК и животът могат да бъдат разбрани веднага. Регулаторният ген пуснал в действие основния диалог в кибернетиката: Какво контролира гените? Други гени! А какво контролира тези гени? Други гени! А какво...
Спиралата на този дует с мрачно съвременно звучене напомняла на Кауфман за неговото лично видение. Някакви гени, контролиращи други гени, които на свой ред може би контролират други – това било същото заплетено кълбо от стрелки на влияние, сочещи във всички посоки, което видял в призрачната си книга.
Регулаторните гени на Жакоб и Моно отразявали една спагетообразна концепция за управление – децентрализирана мрежа от гени, тласкаща клетъчната мрежа към нейното предназначение. Кауфман бил обзет от вълнение. Неговата картина на „спонтанния ред“ му подсказала една доста крайна идея: някои от диференциациите (т.е. редът), на които била подложена всяка яйцеклетка, били неизбежни, без значение с какви гени започвало всичко!
Измислил начин да изпробва тази идея. Да замени всички гени в една плодова мушица с произволно избрани. На какво залагал: няма да се получи Drosophila, но ще се получат уроди и чудати мутации от същия род, каквито се срещат при Drosophila съвсем естествено. „Въпросът, който си задавах, беше следният – спомня си Кауфман. – Ако просто нахвърляш гени безразборно, дали ще получиш нещо, което изглежда пригодно?“ Неговото интуитивно предчувствие било, че просто защото управлението на клетките се гради на разпределен контрол от долу нагоре и всеобща взаимосвързаност, някои видове структури биха били неизбежни. Неизбежни! Семето на ереста било посято. Нещо, на което човек можел да посвети живота си!
„Преживях труден период в медицинския факултет – продължава той, – защото, вместо да уча анатомия, драсках по всички онези тетрадки малки схеми на геноми.“ Както Кауфман хитро съобразил, начинът да докаже своята ерес бил не да се бори с природата в лабораторията, а да я моделира математически. С помощта на компютри, които вече ставали достъпни. За жалост, не съществувал математически апарат, способен да проследи хоризонталните причинно-следствени връзки на многочислени множества. Кауфман се заел сам да изобрети такъв. По същото време (около 1970 г.) в 5–6 други области на изследване учените с математически наклонности (такива като Джон Холанд) създавали процедури, които има позволявали да симулират ефекта от множество взаимозависими възли, чиито стойности зависят едновременно една от друга.
Този набор от математически похвати, който създали Кауфман, Холанд и други изследователи, още няма подходящо наименование, но тук ще го нарека „мрежова математика“. Някои от похватите са познати с неофициални названия като паралелна разпределена обработка, Булеви схеми, невронни мрежи, спинови стъкла, клетъчни автомати, класификационни системи, генетични алгоритми и разпределени изчисления. Всеки нюанс на мрежовата математика винаги включва хоризонталната причинно-следствена връзка на хиляди паралелни взаимодействащи функции. И всеки тип мрежова математика се опитва да координира масирано успоредни събития – онзи вид нелинейни случвания, които са повсеместни в реалния свят на живите същества. Мрежовата математика е противоположна на Нютоновата – класическата математика, която толкова добре подхожда на повечето физични проблеми, че хората са свикнали да я разглеждат като единственият вид математика, от който се нуждае един съвестен учен. Мрежовата математика е почти невъзможно да се използва на практика без компютри.
Голямото разнообразие от множествени системи и типове мрежова математика карало Кауфман да се пита дали този вид чудновата множествена логика (и неизбежният ред, който се ражда от нея, както бил уверен изследователят) не са по-скоро универсални, отколкото специални. Например физиците, работещи с магнитен материал, се сблъсквали с досаден проблем. В обикновените феромагнити (онези, които прилепват към вратата на хладилника и се въртят в компаса) има частици, които с почти религиозно единство се ориентират в една и съща посока, създавайки силно магнитно поле. Притежаващите по-слаб магнетизъм „спинови стъкла“, от друга страна, имат такива безхарактерни частици, които по магнитен път се „завъртат“ в посока, зависеща отчасти от посоката на завъртане на съседните частици. Техният „избор“ придава по-голяма тежест на влиянието на близките частици, но е съобразен донякъде и с по-далечните. Ако се проследят извивките на взаимозависимите полета в тази мрежа, се получава познатата кръгова бъркотия от видението на Кауфман. Спиновите стъкла използвали разновидност на мрежовата математика, за да моделират нелинейното поведение на материала, което по-късно било открито, че действа и в други множествени модели. Кауфман бил сигурен, че генетичните верижни схеми имат подобна архитектура.
За разлика от класическата математика мрежовата не проявява неинтуитивни характеристики. Най-общо казано, малките вариации на входа на взаимодействащо множество могат да породят големи вариации на изхода. Резултатите са непропорционални на причините – ефектът на пеперудата.