"Компьютеры", встроенные в живые организмы, их нервные системы, гораздо более схожи именно с аналоговыми компьютерами (в чём-то подобными вышеописанному регулятору), хотя некоторое сходство с цифровыми у них имеет место быть.
В живой нервной системе отдельно взятый нейрон тоже немного похож на цифовой переключатель, правда, его состояние лучше сравнивать не с двоичной, а с троичной цифрой. Он может находиться только в одном из трёх дискретных состояний: возбуждён-заторможен-пассивен, но на этом всё сходство, пожалуй, и заканчивается. В остальном он более похож на многовходовый интегрирующий усилитель аналогового компьютера: поступающие по дендритам входящие сигналы суммируются (каждый со своим знаком и весом, которые, кстати, могут изменяться "по ходу пьесы") и интегрируются по времени. Если результат этого интегрирования достаточен для возбуждения нейрона, он выдаёт импульс возбуждения на свою выходную линию - аксон. Импульсы возбуждения могут следовать по аксону с разной частотой и фазой, кодируя тем какие-то плавно меняющиеся величины. Дискретный характер межнейронного взаимодействия не превращает мозг в цифровую систему: числами он не оперирует. Интересно, что контакт между нейронами - синаптическая щель - тоже участвует в обработке информации, пропуская или не пропуская через себя импульсы возбуждения. В мире рукотворных компьютеров такое своенравное поведение контактов обычно считается недопустимым, и рассматривается как неисправность, здесь же - это норма, и фактическое участие в обработке информации... Впрочем, говорить про отдельные нейроны мы здесь практически не будем, ибо это частности.
Цифровые компьютеры начинали свой путь как помощники человека в решении им высокоинтеллектуальных задач - научных и военных расчётов. Однако их принцип действия придал им необычайную универсальность: чтобы изменить алгоритм работы этой системы, или даже нацелить её на другие задачи, потребовалось бы, вообще говоря, всего лишь заложить в её память другой набор управляющих кодов. В аналоговую систему пришлось бы добавлять новые блоки, или, как минимум, по другому соединить уже существующие, если их достаточно много. Впрочем, в очень сложных аналоговых системах эта перекоммутация может осуществляться динамически, что способно несколько сблизить её с цифровой, но это, опять же - только для сложных систем, и не более, чем сблизить. Такая принципиальная универсальность цифровых компьютеров позволила им в дальнейшем захватить едва ли не все возможные сферы примерения, практически вытеснив аналоговые устройства из промышленности и быта. Даже некогда казавшаяся незыблемой вотчина специализированных аналоговых компьютеров - гидромеханические автоматические трансмиссии автомобилей, ныне настойчиво вытесняется устройствами под управлением цифровых контроллеров.
Но для нервных систем живых существ такая, почти безграничная гибкость и универсальность недостижима. Перед живыми существами на арене эволюции никогда не стояли задачи научно-математических расчётов, но всегда стояли задачи сугубо прикладного и конкретного характера - того же фототаксиса. И всегда очень остро стоял вопрос экономичности строения и потребления ресурсов, что для цифровых компьютеров очень долго было неактуально. Но главным ограничителем в построении системы управления живым организмом была неразумность "творца" - эволюции. Этот "творец" не умеет предвидеть, строить планы и схемы; он может только слегка модифицировать то, что уже существует и работает. Особенно проблематично в этом смысле самое начало построения. Но аналоговый вариант нашей системы был бы настолько прост, что его самопроизвольное возникновение посредством отбора из незначительных модификаций (мутаций) изначальных простейших сущностей не выглядит невозможным - в отличие от цифрового. Логарифмическая линейка - один из простейших вариантов аналогового компьютера, вполне может - в грубом и неказистом, разумеется, варианте - возникнуть в результате хаотичного перемешивания дощечек, веточек, и щепочек, если этим заниматься достаточно долго.
Минимальный уровень сложности работоспособного цифрового компьютера гораздо выше, и практически исключает шансы на самопроизвольное спонтанное рождение из чего-то более простого. Конечно, такой примитивный вариант цифрового компьютера, как счёты, тоже может возникнуть в результате хаотичного перемешивания камешков, но такой "компьютер" не может быть использован с утилитарными целями без достаточно разумного "устройства ввода-вывода и управления" - чего-то или кого-то, что бы преобразовывало исходные сущности в расположение камешков (в числа), а также, строго в соответствии с математическими законами преобразования чисел, передвигало бы их для получения результата. И было бы способно утилитарно интерпретировать этот результат! Представим себе цифровой регулятор уровня воды в бачке унитаза: надо этот уровень выразить в числе (комбинации камешков) проделать математически корректное преобразование этих чисел (поразрядное вычитание этого числа из другого числа (порогового значения)), и в зависимости от знака результата, открывать или закрывать клапан. Ползунки же логарифмической линейки вполне могли бы быть органически сросшимися непосредственно с двигательными или чувствительными частями тела организма, возможно - полностью лишённого разума.
Какое это имеет значение для нашей задачи?
Дело в том, что эти два типа "вычислителей" существенно отличаются по способу их возникновения, развития и совершенствования. И соответственно - спецификой подхода к решению задач, вытекающей из логики развития - а не только из специфики типа.
Эволюция, будучи совершенно неразумным процессом, может достигать своих блистательных высот исключительно мелкими шажками. Построить что-то сложное на "с нуля" - в отличие от человека - она не может; она может лишь шаг за шагом производить над своими "подопытными" какие-то простые преобразования. Например, чуть изменить форму ушей, или...удвоить (утроить, и т.д.) число каких-то органов! Например - члеников тела, и связанных с ними конечностей. При всей, казалось бы, радикальности этого шага, он прост по своей сути. Создание органа-то уже отработано! Надо только повторить этот процесс ещё раз - или два, три, четыре, или сколько получится. Всё вышесказанное справедливо и в отношении количества "извилин" в мозгу. А затем, после этого простого шага, сурово протестировать: получше стало, или похуже? И если эта, образно говоря, "извилина" оказывается полезной, то носитель этого варианта оставит больше потомков, тем самым генетическая информация о ней (извилине!) закрепится в генофонде, и у живых существ данного вида станет одной извилиной больше; они станет "умнее". Если нет - то, скорее всего, этот вариант исчезнет.
Впрочем, если станет немного хуже - это не обязательно приговор. Если резерв жизнестойкости не исчерпан, а обстоятельства случайно благоприятствуют, то это небольшое ухудшение может стать нормой вида, и послужить основой для последующих шажков, которые могут, опять же случайно - оказываться более удачным, чем изначальный устоявшийся, относительно удачный вариант. За счёт такого дрейфа, эволюция может "выпрыгивать" из "тёплых постелек" локальных оптимумов строения - в оптимумы более глобальные.
Важно, что сама по себе потребность в повышенном разуме привести к поумнению вида не может! Эволюция может только отбирать особей, случайно оказавшихся более умными (если имеется давление отбора в пользу большего ума); но если в "исходном материале" никаких "вариаций на тему ума" не имеется, то любая "потребность" будет бессильна.
Для нашей темы это важно постольку, поскольку современная структура мозга точно так же складывалась поэтапно - постепенным наслоением друг на друга простейших структур. Фон Неймановский же цифровой компьютер не может быть слишком простым - чтобы он был работоспособен, он должен быть достаточно сложен сразу.
Какие преобразования должна претерпеть наша простая аналоговая система, чтобы ответить на потребность в переработке большего объёма информации - хорошей и разной? Что, если нашему существу уже недостаточно информации об освещённости, и пришла пора расширить набор источников сведений об окружающем мире? Примем, что информация об освещённости, и стремление к свету сохраняют своё значение, и пока не нуждаются в усовершенствованиях.
Очевидно, что нужно добавлять новые, так или иначе специализированные блоки. Допустим, наш организм нужно дополнить функцией реагирования на вибрации. Тогда нужны датчики вибрации, какой-то узел их простейшей обработки (например, компаратор-определитель опасного уровня, возможно - совмещённый с датчиком), и какой-то исполнительный механизм, скажем, придающий организму шарообразную форму. Систему фототаксиса как-то изменять не нужно; более того - раз она работает, и её работа нас устраивает, то что-то в ней изменять - от греха подальше - лучше не надо. Разумеется, какие-то её улучшения и усложнения вовсе не запрещены, и даже возможны, но они не обязаны иметь отношение к системе контроля вибраций. А если учесть, что система фототаксиса появилась раньше, то можно предположить, что она успела как следует отшлифоваться, и что-то новое скорее всего будет работать хуже. Старый же конь борозды не испортит, как известно.
Остаётся один путь - добавить к уже существующей новую структуру. Важно для нас то, что эта система может быть изначально очень простой, и потому тоже может возникнуть посредством отбора спонтанных мутаций первоначальных простейших сущностей. Впрочем, возможен вариант спонтанного удвоения (о возможности которого мы говорили выше) структуры, отвечающей за фототаксис (целиком или частично), а затем медленно-пошаговое перепрофилирование одной из них в нужную нам систему реагирования на вибрации. Впрочем, принципиальной разницы между этими двумя путями нет - и тот, и другой возможен как результат отбора случайных мутаций - мелких простых шагов.