Вообще, для любой сложной системы повышение надежности — задача первоочередная. Для супермозга же эта задача жизненно важна. Основу любой системы обработки информации представляет ее программное обеспечение, в котором закодированы принятые в системе методы анализа данных и принятия решений. Это в равной степени справедливо и для супермозга. Наверняка его программы сильно отличаются от программ, написанных для современных вычислительных систем. Но в том или ином виде они должны существовать, и именно они ответственны за результаты работы супермозга, т. е. в конечном счете, за выживание популяции.
Но, как уже говорилось выше, программы эти и данные, которые ими обрабатываются, не хранятся в одном месте, а разбиты на множество сегментов, расположенных в отдельных муравьях.
Но даже при очень большой надежности работы каждого элемента супермозга результирующая надежность системы получается невысокой.
Так например пусть надежность работы каждого элемента (сегмента) 0.9999, т. е. сбой в его работе возникает в среднем один раз на 10.000 обращений. Это высокая надежность, и очень неожиданный результат получается, если вычислить суммарную надежность системы, состоящей из, скажем, 60.000 таких сегментов. Она оказывается меньше 0.0025, т. е. по сравнению с надежностью отдельного элемента уменьшилась в примерно в 400 раз! В теории надежности разработаны и в современной технике используются различные способы повышения надежности больших систем.
Наверняка они известны и эволюции. Например, дублирование элементов резко повышает их надежность. Так, если при той же, что и в приведенном примере, надежности элемента его дублировать, то общее количество элементов возрастет вдвое, но зато суммарная надежность системы резко возрастет и станет практически равной надежности отдельного элемента.
Если вернуться к муравьиной семье, то нужно сказать, что надежность функционирования каждого сегмента супермозга значительно ниже приведенных выше величин, хотя бы из-за малого срока жизни и большой вероятности гибели носителей этих сегментов — отдельных муравьев.
Поэтому многократное дублирование сегментов супермозга является обязательным условием его нормального функционирования. Но, кроме дублирования есть и другие способы повышения суммарной надежности системы. Дело в том, что система в целом не одинаково реагирует на сбои в разных ее элементах. Есть сбои, которые фатально сказываются на работе системы: например, когда неправильно работает программа сегмента верхнего уровня, который обрабатывает информацию от группы узлов нижнего уровня или когда из-за сбоя теряются уникальные данные, повторно получить которые невозможно. Но если сбой происходит в сегменте, результаты работы которого можно каким-либо способом исправить, то эта неполадка приводит только к некоторой задержке в получении результата.
Кстати сказать, в реальных условиях большинство результатов, которые получает супермозг, относятся именно к этой группе и только в нечастых случаях сбои приводят к тяжелым последствиям. Поэтому, кроме дублирования, надежность системы можно увеличить еще и повышением, так сказать, «физической надежности» сегментов, в которых располагаются особо важные и невосстанавливаемые программы и данные.
Исходя из того, что сказано выше, можно предположить, что именно «ленивые муравьи» являются носителями специализированных особо важных сегментов распределенного мозга. Эти сегменты могут иметь различное назначение, например, выполнять функции поддержания целостности мозга при гибели отдельных муравьев, собирать и обрабатывать информацию с сегментов нижнего уровня, обеспечивать правильную последовательность выполнения задач супермозга и т. п.
Уход же от трудовой деятельности муравейника обеспечивает «ленивым муравьям» повышенную безопасность и «надежность существования». Так носители тех сегментов распределенного мозга, которые функционально особенно важны, защищаются от потенциальных опасностей, вероятность встречи с которыми при пребывании внутри муравейника существенно уменьшается.
Такое предположение о роли «ленивых» муравьев подтверждает эксперимент, проведенный в Стэндфордской лаборатории известного физика, лауреата Нобелевской премии И. Пригожина, который много занимался проблемами самоорганизации и коллективной деятельности. В этом эксперименте муравьиную семью разделили на две части, причем в одну вошли только «ленивые» муравьи, а в другую — «работники». Через некоторое время выяснилось, что «трудовой профиль» каждой новой семьи повторяет «трудовой профиль» исходной семьи. Оказалось, что в семье «ленивых» муравьев только каждый пятый остался «ленивым», а остальные активно включились в трудовую деятельность. В семье же «работников» та же пятая часть стала «ленивыми», а остальные остались «работниками».
Результаты этого изящного эксперимента легко объясняются с точки зрения гипотезы «распределенного мозга». Просто в каждой семье часть ее членов выделяется для хранения особо важных сегментов «распределенного мозга». Видимо, по структуре своей и строению нервной системы «ленивые» муравьи не отличаются от «работников» — просто в некоторый момент в них загружаются эти сегменты. Именно это и произошло с новыми семьями в описанном выше эксперименте — центральный мозг выполнил нечто похожее на загрузку нового программного обеспечения, и этим было закончено оформление муравьиных семей.
При описании предполагаемой структуры супермозга муравьиной семьи было сказано, что из-за малых размеров собственного сегмента муравья супермозг вынужден часто корректировать и направлять его работу. Поэтому супермозг оказывается очень сильно загруженным передачей команд собственным сегментам, и эта особенность работы супермозга имеет большое эволюционное значение.
В связи с этим уместно сказать несколько слов о тупике в развитии насекомых, о котором очень образно говорит Р. Шовен: «…по-видимому, первой ставкой жизни на земле был не человек, а насекомые: полтора миллиона их видов уже изучено, и по меньшей мере втрое больше осталось еще не изученных видов. Тысячи новых видов описываются ежегодно. И они подчинены общему закону развития в сторону повышения уровня психики. Но на этом пути встретилась одна серьезная помеха — размеры насекомых: они так малы, что у них неизбежно должны существовать ограничения в числе нервных элементов.
Как обойти это препятствие? И общества насекомых разрешили эту задачу — переплели в одно целое все крошечные индивидуальные мозги способами, в тайну которых мы теперь начинаем проникать. Так создалась основа для головокружительного взлета: возникло земледелие, скотоводство, сбор и запасание продовольствия, возникли войны и рабство.
А затем все остановилось. В чем дело? Ведь, казалось бы, оставалось сделать лишь один шаг. Но насекомые продолжают стоять на месте. Наука, несомненно, еще откроет нам причины этой задержки. Кто знает, не пошло ли все по иному пути на других планетах?».
Анализ особенностей информационного обмена супермозга насекомых с их «собственными сегментами» позволяет ответить на вопрос, заданный Р. Шовеном.
Давайте посмотрим более подробно, что произошло с муравьями.
Каким-то пока неизвестным науке способом, говорит Р. Шовен, им удалось объединять тысячи и десятки тысяч своих крошечных нервных систем в один большой мозг, и это сразу позволило им сделать бросок вперед в своем развитии. Они начали создавать цивилизацию, построили достаточно сложную техносферу и овладели разнообразными технологиями, которые позволяют им поддерживать эту техносферу и управлять ею.
Сделанный муравьями шаг по своему значению был эпохальным — впервые еще миллионы лет назад на земле начала зарождаться цивилизация.
Появилась и стала безупречно функционировать технологическая оболочка этой цивилизации — это было действительно эпохальное достижение эволюции, но по величине своей этот шаг был еще не очень велик. Это был только первый шаг. Но прошли десятки миллионов лет, в городах-муравейниках сменились миллионы поколений, но второго шага так и не было.
По каким-то непонятным причинам прогресс остановился, образовался эволюционный тупик, муравьиная цивилизация планетного масштаба не состоялась. Похоже, что Р. Шовен даже несколько жалеет об этом.