Информация как основа жизни

Заметим, – и это хочется особенно подчеркнуть, – что автомат фон Неймана можно рассматривать с двух точек зрения. Во-пер­вых, так же, как делал сам Дж. фон Нейман, анализируя принцип устройства самовоспроизводящейся технической системы. В этом аспекте инструкции или информация, содержащаяся в блоке В и используемая блоком А для изготовлении копии такого автомата, играет как бы служебную роль, подчиненную цели создания но­вых блоков А, Б, В и Г. Но можно весь автомат рассматривать и с другой позиции, когда все неинформационные компоненты его, т.е. блоки А, Б, В и Г, выступают в роли операторов по от­ношению к кодирующей их информации, а совокупность этих блоков, т.е. сам автомат, есть не что иное, как супероператор, обеспечивающий воспроизведение этой информации.

Дж. фон Нейман, по-видимому, не был знаком с работой Г. Меллера [4], опубликованной за четверть века до его выступле­ния, в которой живой организм рассматривался как устройство, обеспечивающее воспроизведение кодирующих его генетических структур. Если посмотреть на автомат фон Неймана с этой точки зрения, то его с полным правом можно интерпретировать как подобное же устройство, осуществляющее воспроизведение коди­рующей его информации. Поэтому-то автоматы фон Неймана и можно рассматривать как простейшие информационные системы. Термин «простейший» здесь используется в смысле «элементар­ный», чтобы подчеркнуть дальнейшую неделимость системы, спо­собной обеспечивать воспроизведение информации. Очевидно, что анализ строения и функционирования такой информационной системы следует проводить, постоянно имея в виду функциональную специфику отдельных блоков автомата фон Неймана и ха­рактер их взаимодействия друг с другом.

Однако это еще не все выводы, которые можно сделать из упомянутой работы Дж. фон Неймана. Используя идеи А. Тью­ринга [5], Дж. фон Нейман показал, что теоретически возможен универсальный автомат, т.е. механизм такой степени сложности, которой при наличии правильно заданных инструкций может выполнять операцию любого другого механизма. Иными слова­ми, на определенном этапе эволюции самовоспроизводящихся автоматов для выполнения все более сложных операций уже ис­чезает необходимость дальнейшего усложнения структуры самих автоматов. Для этого оказывается достаточным задавать все более подробные и сложные инструкции I. Эволюция автоматов уступает место эволюции информации.

Универсальный автомат фон Неймана может, конечно, и са­мовоспроизводиться. Для этого достаточно включить его в ка­честве блока А в описанную выше систему. Дж. фон Нейман считал, что именно потому, что логически возможен универ­сальный автомат, возможна и бесконечная биологическая эво­люция. Отпадает необходимость переделывать основные меха­низмы биосинтеза по мере перехода от простых организмов к более сложным. Необходимо только модифицировать и расши­рять генетические инструкции. Все, что было открыто нового об эволюции биологических систем после 1948 г., подтверждает правоту Дж. фон Неймана. Очевидно, что эволюцию информа­ционных систем от простейших к универсальным можно вполне трактовать как эволюцию природных автоматов фон Неймана.