В нашем примере постоянство значения температуры воздуха комнаты, тела животного и воздуха в рабочей камере термостата существует в каждый момент их функционирования и не существует потому, что непрерывно нарушается внешней средой и процессами в самой системе. Это постоянство должно быть достигнуто благодаря активным действиям каж-
163
дои системы, чтобы в то же мгновение быть снова нарушенным. Такое постоянство реально в меру своего нарушения и в меру своего созидания обменными процессами.
Постоянство функционального инварианта могло бы быть абсолютным при условии прекращения обменных процессов между самоуправляемой системой и внешней средой, между элементами системы. Но такая закрытая система перестала бы быть самоуправляемой, а функциональный инвариант потерял бы качество функциональности и выродился бы в инвариант статического равновесия системы.
Далее, функциональный инвариант направляет процесс самоуправления как некая объективная реальность, как свойство самоуправляемой системы. Одновременно в каком-то отношении он является конечным результатом этого функционирования.
Так, например, человек сознательно, а гипоталамус и термостат несознательно (вместе со всеми элементами механизма терморегуляции) осуществляют направленные (и в этом смысле функционально инвариантные) действия' по поддержанию значения температуры на одном и том же заранее определенном уровне. Вместе с этим заранее определенный уровень значения температуры не есть еще действительный уровень, а только фиксированное долженствование, значение, которое должно быть достигнуто в результате функционирования системы. Реальность заранее установленного уровня определяется реальностью структурной «метки», полученной системой при ее возникновении и развитии. Функциональные инварианты являются продуктом синтеза и развития самоуправляемых систем, их филогенетического и онтогенетического обучения, концентрированным материальным выражением их опыта.
Если у живых систем этот опыт накапливался и
164
закреплялся по наследству от поколения к поколению в процессе естественного отбора и обогащался индивидуальным опытом каждой особи (при наличии способности к приобретению опыта), то опыт искусственных самоуправляемых систем предусматривается их проектировщиком. У достаточно высокоорганизованных искусственных самоуправляемых систем их «врожденный» опыт дополняется индивидуальным самообучением.
Так или иначе, будучи воплощением концентрированного опыта, «врожденные» или благоприобретенные функциональные инварианты .возникают как результат предшествующей истории и становятся активными инициаторами и участниками последующей истории самоуправляемой системы.
Накопленный и обобщенный опыт в виде функциональных инвариантов может быть коммуникабельным во времени (от поколения к поколению и от одного состояния самоуправляемой системы к другому ее состоянию) и в пространстве (от одной самоуправляемой системы к другой и от одних элементов системы к другим) только при условии, если он существует в виде информации.
Поэтому функциональные инварианты имеют информационную природу. Они являются представленным в физическом, химическом или физиологическом алфавите отображением того, как в прошлых ситуациях самоуправляемая система находила значения тех или иных своих параметров, обеспечивающих ее выживание и развитие.
Отсюда следует, что реальность функциональных инвариантов является реальностью накопленного и обобщенного опыта, реальностью информации об этом опыте, информации, существующей в форме изменения материальных процессов в каналах связи и в органах памяти самоуправляемых систем. Такая реаль-
165
ность настолько же реальна, насколько реальны любые физические, химические или какие-либо другие. процессы. Реальность функциональных инвариантов выражается реальностью информационной причины, т. е. системной причины, в которой, как подчеркивалось ранее, главным производящим началом служит структура.
Если мы вернемся (в который раз) к нашему примеру, то легко убедиться, что реальностью функционального инварианта термостата является информация о значении температуры в рабочей камере, которое необходимо сохранять, т. е. выбор определенных границ колебаний температуры. При этом не очень существенно, что этот выбор осуществляется экспериментатором, задающим режим работы термостата поворотом ручки управления. Не так трудно построить термостат, который сам способен выбирать нужный тепловой режим в зависимости от характера объекта исследования и методики экспериментирования.
Функционирование гипоталамуса полностью является процессом получения информации о тепловом режиме среды и внутренних органов животного, сравнения этой информации с наследственной информацией о тепловом режиме функционирования животных данного вида, переработки полученного результата в управляющую информацию.
То же самое можно сказать о функциональном инварианте действий человека, получившего по телефону сообщение о значении температуры, которое следует поддерживать в помещении, выслушавшего по радио прогноз погоды, проверившего запасы топлива по документам прихода и расхода, взглянувшего на термометр и составившего план своих действий таким образом, чтобы довести температуру воздуха в помещении до заданной.
166
Функциональные инварианты в форме информации в конечном счете выступают в роли внутренней причины изменения состояния самоуправляемой системы и ее элементов для сохранения динамического равновесия между самоуправляемой системой и внешней средой в процессе их взаимодействия.
В зависимости от уровня организации самоуправляемой системы и от характера функционального инварианта устанавливается соотношение роли физического и структурного начал функционального инварианта как системной причины динамического равновесия системы со средой.
Если самоуправляемая система имеет низкий уровень организации, физическая составляющая функционального инварианта не очень отличается по своему производящему эффекту от его структурной составляющей. Так, в простейшем термостате изгибающаяся при нагреве биметаллическая пластинка непосредственно включает нагревательное устройство.
В данном случае информация как структура, выражающая значение температуры, сливается с физическим действием, которое само по себе имеет решающее значение, так как для включения нагревательного устройства необходимо приложить силу при ощутимой затрате энергии.
Внутренняя причина терморегуляции организма животного — его функциональный инвариант — выступает в основном в роли структуры, которая посредством слабых физиологических процессов в нервных волокнах воздействует на энергетический обмен в организме. Сами по себе эти физиологические процессы в нервных волокнах не обладают подобно биметаллической пластинке термостата достаточной энергией и «силой», чтобы вызвать события, связанные с терморегуляцией организма в целом. Однако несомая ими структура (поскольку они модулированы ею) —
167
а собственно информационное воплощение функцией
нального инварианта — обладает большой производящей способностью и оказывается решающей внутренней причиной изменения состояния организма в необходимом для его выживания направлении.
Еще большее смещение в сторону структурной составляющей функционального инварианта как системной информационной причины изменения поведения происходит в процессе сознательной деятельности человека.
В отличие от физических инвариантов функциональные инварианты во всех случаях характеризуются явно выраженной направленностью. Прежде всего они направлены во времени, так как являются внутренними причинами изменения поведения самоуправляемой системы. Функциональные инварианты формируются при синтезе самоуправляемой системы и в процессе ее функционирования. Их история, как правило, завершается вместе с распадом системы. Исключением из правила являются изменение и замена функциональных инвариантов подсистем и элементов самоуправляемой системы при ее значительном развитии.