BERUŠKY, ANDĚLÉ A STROJE

Anton Marko‰, Jozef Kelemen

BERUŠKY, ANDĚLÉ A STROJE

DOKO¤ÁN 2003

Vûnujeme památce na‰ich babiãek Márie Pokorné (1896–1975) a Júlie Marczibányi (1902–1989)

© Anton Marko‰, Jozef Kelemen, 2003 Ilustrace © Fatima Cvrãková, 2003

ISBN 80-86569-69-1

Obsah Prolog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1. Od mechanick˘ch strojÛ k organick˘m poãítaãÛm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2. Fyzikální eschatologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Filozofick˘ vitalismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Hardware a software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Geny a tûla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Mysl a mozek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Osvobození . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Nebo radûji pfievlek? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Vidí‰, jak palaeotheria, anoplothaeria jsou dnes nahrazena lidmi? Doufám, já aspoÀ, Ïe po novém pfievratu také lidé budou nahraÏeni stvofieními dokonalej‰ími, vzne‰enûj‰ími, upfiímnûji oddan˘mi pravdû. Dal bych polovic Ïivota za jistotu, Ïe tato promûna se stane.

3. Svût a my . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

André-Marie Amp`ere v dopisu pfiíteli

Ústup mezi modely . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Novovûk˘ dualismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Mal˘ bÛh na kfiiÏovatce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Rozumût a vylep‰it . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Dokonalé a „nedokonalé“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 O zázraku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4. Jazyk a my . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Reprezentace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Za jednoznaãné vyjadfiování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Fyzikalismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Hodnotové hierarchie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 Vûda pfiece musí vûdût, jak to ve svûtû chodí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Agenti/y: ãeho si mají v‰ímat a jak pracovat s reprezentacemi? . . . . . . . . . . . . . 80 Hermeneutika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Svût kalkulu, svût materiální, svût symbolÛ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 5. Jako Ïivé! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Definovat stroj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Stroj siln˘: tepeln˘ stroj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Stroj chytr˘ I: zpûtná vazba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Stroj chytr˘ II: krokovaã . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Stroj chytr˘ III: kalkulaãka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

Stroj TuringÛv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Golem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Je‰tû o softwaru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 6. Pfiíbûh umûlé inteligence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Hrátky s beru‰kou . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Reaktivita a inteligence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Nové problémy a nové pohledy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 7. Pfiíbûh o umûlém Ïivotû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Pokus o test Ïivosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Îivotní prostfiedí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Organismy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 A nûco na závûr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

Prolog Îivot nepovstal z hmoty; nemohl ani vstoupit do tûla zvenãí; nemÛÏe se na ãas oddûlit od svého tûla (a bloudit napfiíklad svûtem); Ïivot nemÛÏe prostorem pfiejít z jednoho tûla do druhého, jako pr˘ andûlé létali vzduchem bez tûla. Proã toto spojení tûla se Ïivotem jest nutné, proã Ïivot sedí ve svém tûle jako ve vûzení, které nemÛÏe opustit neÏ smrtí, o tom není ani potuchy; selhaly v‰echny pokusy obejít toto nutné podfiízení tûla Ïivotu a oddûlit vládu Ïivota od jejích prostfiedkÛ. […] Ïivot jest fatálnû spjat s tûlem; aãkoli jest neviditeln˘m a místnû neurãiteln˘m programem, nemÛÏe vládnout jinak, neÏ Ïe ovládá, fiídí tûlo. E. Rádl, 1909

8. Malá procházka Ïivotem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Autonomní agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 Chemické hrátky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Chemie a sloÏité struktury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Je‰tû k autonomním agentÛm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Na skok k praÏské kfiiÏovatce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 Pfiíbûh na‰eho Ïivota . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Záhada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Doména proteinÛ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Doména mnohobunûãného organismu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Doména buÀky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Doména genomu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Gordick˘ uzel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Evoluce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 Vertikála a horizontála . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Opût stroje a agenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Závûr - hypotézy a pfiíbûhy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Poznámky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

Mezi nesãetn˘mi fantaziemi A. C. Clarka je i krátká povídka nazvaná Posedlí. Jakási civilizace ohroÏená zniãením se zachrání tak, Ïe se transformuje (chtûlo by se fiíct, Ïe se pfievtûlí, ale jde spí‰e o od-tûlení) v klubko záfiení obsahující ve‰kerou informaci o této zaniklé civilizaci. Tato zhu‰tûnina záfiení, pojmenovaná pfiíhodnû Roj, putuje po celé vûky vesmírem. V‰echno si pamatuje, jen konat pfiíli‰ nemÛÏe – mÛÏe prozkoumávat svûty, na které narazí, a mÛÏe zmûnit smûr svého putování; to je tak v‰echno, ãeho je schopen. A také má vÛli konat, jenÏe nemÛÏe. A tak horeãnû hledá svût, ve kterém by mohl opût nab˘t tûla, hledá bytosti, do kter˘ch by se mohl opût v-tûlit, aby v nich mohl Ïít, tj. vládnout svûtem (ne nutnû nad svûtem). âím pokroãilej‰í mozek bude nov˘ hostitel mít, tím lépe. Jakkoli je Roj dlouhovûk˘, vûãn˘ není, stárne, potfieba je stále naléhavûj‰í. Tu najednou se pfied unaven˘m Rojem objeví na‰e planeta. Zdálky vypadá nadûjnû – v‰echno, jak má b˘t pro bytosti podle jeho gusta. Radostnû sestoupí do atmosféry – av‰ak ejhle! – je teprve zaãátek tfietihor. Kolem dokola Ïádné myslící bytosti k obsazení vhodné. Roj stojí pfied volbou. Buì vyrazí znovu na cesty, nebo se pokusí odhadnout, která ze zvífiecích forem hemÏících se kolem má ‰anci dát – za pár desítek milionÛ let – zablesknout my‰lence. Pak se vtûlit a – ãekat, zda zvolil správnû. Po vtûle9

ní uÏ nebude moci z tûl vyskoãit, a nemá také Ïádné nástroje, aby evoluci urychlil nebo dokonce kormidloval Ïádan˘m smûrem. Potfiebuje tûlo, a souãasnû mu bude vydán napospas. Roj se zachová ‰alamounsky: rozdûlí se a jedna jeho ãást pokraãuje v únavném putování vesmírem, zatímco druhá to zkusí se zvífiátky. Obû vûtve Roje nesou ve‰kerou pÛvodní informaci Roje matefiského, touÏí v‰ak po sjednocení nûkdy v budoucnu, a proto si dohodnou pravidelné schÛzky v jednom z pozemsk˘ch údolí. Pozemská vûtev Roje v‰ak udûlala hned dvû fatální chyby. Pfiedev‰ím to ‰patnû odhadla a místo praprimáta si tipla na prahlodavce. Druhou chybou bylo, Ïe nepoãítala s pohybem kontinentÛ. Tak se stalo, Ïe najednou se zvífiátka octla na jedné, a Údolí schÛzek na druhé stranû oceánu. Vûky ‰ly a prahlodavci i druhy, které z nich v evoluci vze‰ly, v˘bornû prosperovaly i s pomûrnû mal˘m mozeãkem. Ani jim nenapadlo, aby ho nechaly rÛst a k tomu je‰tû vrásnit si ‰edou kÛru. Roj, rozpt˘len˘ do milionÛ drobn˘ch tûlíãek, tak postupnû dûtin‰tûl, degeneroval. UÏ neví, ãím byl a chtûl b˘t, jen to nejasné puzení ke schÛzkám tady je‰tû je. A tak se jednou za ãas miliony skandinávsk˘ch lumíkÛ vypraví na pochod západním smûrem – a vody fjordÛ pak vyplavují jejich mrtvolky… Clarkova povídka je ilustrací hned nûkolika palãiv˘ch témat, která po mnoho staletí trápí na‰í západní civilizaci. Jde o dualismus du‰e–tûlo, kter˘ v dne‰ní dobû b˘vá ãasto odûn do podoby dvojice software–hardware, gen–tûlo nebo mysl–mozek. Du‰e by toho tolik chtûla, ale od tûla se nûjak osvobodit nedokáÏe. KdyÏ nic hor‰ího, tak tûlo musí jíst, spát, zmítají jím vá‰nû, ba i chtíãe, je nuceno spoleãností k neustál˘m kompromisÛm. V tom hor‰ím pfiípadû je navíc nemocné, zmrzaãené nebo se‰lé stáfiím. A nejvût‰í ze skandálÛ je ten, Ïe je smrtelné! Jak to pfiijde, Ïe jednou prostû nebudu? Ne-budu! (Pov‰imnûte si, Ïe otázka, co bylo pfiedtím, tak oÏehavá není: prostû jsme tady od nepamûti.) Nebudeme zkoumat, z jak˘ch zdrojÛ tento dualismus v na‰í kultufie povstal, ani jaké podoby v dûjinách nab˘val. V „lidové“ verzi to známe tak trochu v‰ichni: Du‰e je vdechnuta do plodu, a lidská bytost, díky tomu obdafiená svobodnou vÛlí, zakou‰í radosti i stras10

ti tohoto slzavého údolí (a svÛj díl jich také vyprodukuje). Po smrti du‰e tûlo opou‰tí, aby navûky plesala nebo úpûla – to podle toho, jak tu zkou‰ku tûlem pfiestála. Na tûle jako by nezáleÏelo, to du‰e, aÏ se osvobodí, tak…1 Tak co? No, bude nûco jako andûlé, ti pfiece také nemají tûlo: to jen naivkové si je pfiedstavují a malífii malují jako okfiídlené bytosti neurãitého pohlaví. Podobné pfiedstavy se nenásilnû pfiesunuly i do svûta bezvûreckého, a tak s pfiíjemn˘m mrazením ãteme Lovercraftovy a Hitchcockovy povídky o du‰ích extrahovan˘ch do lahví, o tom, jak du‰e staré babizny pfieskoãí do mladé dívky, a podobné horory. Tak to jednoho ‰imrá: co kdyby na tom nûco bylo, co kdyby se to jednou povedlo! Pravda, existují i jiné verze podobn˘ch fantazií, a v nich du‰e odfiíznutá od tûla nev˘slovnû trpí a touÏí po vysvobození z tohoto druhu existence–neexistence (napfiíklad GibsonÛv Neuromancer). To uÏ není tak zábavné; nejspí‰ by se nám nejvíc ze v‰eho zamlouvalo vratné pfieskakování mezi virtualitou a realitou, po zpÛsobu filmÛ bratrÛ Wachowsk˘ch Matrix. V dne‰ní dobû toto dualistické tfie‰tûní nachází Ïivnou pÛdu zejména díky rozvoji dvou oborÛ: informatiky a molekulární biologie. A my jsme dost po‰etilí a vzájemn˘m provokováním jsme se nechali do problémÛ vtáhnout. AÈ ãtenáfi posoudí, co z toho vzniklo – kéÏ je k nám laskav˘! Dûkujeme na‰im manÏelkám Fatimû a Alici za obecnou podporu i odbornou spolupráci. Ivanu M. Havlovi, fiediteli Centra pro teoretická studia UK a AV âR, jsme vdûãni za to, Ïe nás seznámil a byl katalyzátorem na‰ich setkání. Za dal‰í pomoc dûkujeme Hanû âernínové, Jurajovi Hvoreckému, Ivanu Boháãkovi a Janû Horákové.

11

1. Od mechanick˘ch strojÛ k organick˘m poãítaãÛm Skoro fiktivní rozhovor Postavíme jednou most vedoucí postupnû od jednoduch˘ch automatÛ podobn˘ch amébám k vysoce úãelov˘m intencionálním systémÛm schopn˘m identifikovat své cíle, aÏ k systémÛm, které budou mít své pfiesvûdãení a podobné vlastnosti? D. C. Dennett, 1994

Tato kníÏka zaãala z drobného sporu. Jeden z autorÛ (AM, biolog) se ve své kníÏce vûnované teoretické biologii otfiel o mechanistické chápání Ïivota a odvrhl my‰lenku, Ïe by stroje a Ïivé bytosti mohly jednou znamenat totéÏ. Druh˘ z autorÛ (JK, informatik), kter˘ se v nûkolika sv˘ch kníÏkách zab˘vá zdokonalováním dovedností poãítaãÛ a robotÛ, pocítil povinnost hájit stroje a jejich budoucnost. Takov˘ch sporÛ probíhá dennû plno a neustále o nich mÛÏeme ãíst v popularizaãních pfiílohách novin a ãasopisÛ. Podobají se jako vejce vejci a donekoneãna omílají otázky po povaze mysli, inteligence, Ïivota… Podobné úsilí vyvíjí lidstvo samozfiejmû odjakÏiva, ale pouze v posledních tfiech stoletích zaãala reálnû kynout nadûje (ãi hrozba?), Ïe se ãlovûk stane stvofiitelem Ïivé a dokonce myslící bytosti. Nejdfiív nesmûle – Héfaistovy zlaté panny od Homéra, Golem, oÏivlá panenka Coppélia dr. Coppélia a jiné mechanické hraãky… Pozdûji se stále vût‰í naléhavostí. Dnes uÏ zde máme „znalostní systémy“, o kter˘ch si leckdo myslí, Ïe napojené na vhodné periferie fiídí bez lidského zásahu fabriky, putují vesmírem, vedou války bez úãasti „Ïivé síly,“ * v mÏiku oÏebraãují celé * Nevíte, co je Ïivá síla? Jasnû, to jsou na‰e relikty z vojenské sluÏby. NuÏe, vojsko se dûlí na techniku a vojáky. Techniku nutno nepfiíteli rozbít, vojáky zabít. To druhé v‰ak znûlo pfiece jen trochu tvrdû, a tak místo „zabíjet vojáky“ se na vojnû fiíká „niãit Ïivou sílu“.

12

národy bankovními operacemi, zakrátko jistû pÛjdou za nás k volbám a budou hlasovat v parlamentu… Jako Ïivé!, zvoláme. Ale proã to „jako“? Proã ne rovnou: Ïivé! Akademiãtí pracovníci obvykle dodrÏují jistá pravidla etiky, která jsou dosti podobná hájení teritorií u savcÛ. Mám své teritorium a ty mበtaké své, dokud se pohybuje‰ u sebe, tak tû respektuji a dokonce jsem k tobû zdvofiil˘, ale do mého rajonu mi nelez, se zlou se potáÏe‰. Jistû jste pozorovali dva kocoury, ktefií se nemohou u hranice svého teritoria navzájem vyhnout. I my dva se uÏ známe mnoho let, vysedûli jsme spolu nejednu pfiedná‰ku a konferenci a zdvofiile pokyvovali hlavou na sdûlení toho druhého: zajímavé. Oba dva pouÏíváme slova jako informace, Ïivot, mysl a plno dal‰ích – v‰e je naprosto v pofiádku, dokud jeden neztratí soudnost a nezeptá se druhého: „Co tím myslí‰, kdyÏ fiíkበinformace (nebo Ïivot atd.)?“ Oba jsme mûli dost pfiíleÏitostí se setkávat a svÛj spor kultivovat, a s úÏasem jsme dospûli ke dvûma závûrÛm. V první fiadû jsme shledali, jak nesnadné je pro lidi ze dvou rozdíln˘ch oblastí nalézt spoleãn˘ jazyk, i kdyÏ zdánlivû by v‰e mûlo jít hladce – vÏdyÈ pouÏíváme stejné pojmy. Právû tam, kde o nûco jde, nab˘vají ty pojmy najednou velmi neostr˘ch okrajÛ. To by se samozfiejmû dalo vyhladit v diskusi. Mnohem skandálnûj‰í bylo zji‰tûní druhé: nejen lidstvo, ale ani my sami nemáme ve vûci Ïivota a strojÛ nijak jasno. A tak jsme si zaãali trochu hrát a z té hry povstal tento text. Spolu se ãtenáfiem se budeme v problematice trochu ‰Èourat a uvidíme, jestli nakonec budeme v‰ichni moudfiej‰í, neÏ kdyÏ jsme zaãali. Zaãali jsme pfiekraãovat onu pomyslnou hranici teritorií, a pocity byly oboustrannû ne vÏdy pfiíjemné. ProtoÏe jsme pfiátelé, tak to neskonãilo soubojem, ale zaãali jsme vést dialog. Jak asi vypadal nûkdy na zaãátku, je uvedeno níÏe – ale to, co budete ãíst, je dialog fiktivní, ilustrativní, pro úãely této knihy napsan˘. (Ve skuteãn˘ch dialozích je spousta nakousnut˘ch vût, gestikulace, hloup˘ch nebo i neslu‰n˘ch v˘rokÛ – trochu jsme to o‰etfiili.) 13

*** AM: Mám doma kníÏku, která vy‰la v roce 1960. To jsem byl v ‰esté tfiídû, a dostal jsem ji od svého str˘ce, kter˘ ji ilustroval. Kniha vy‰la v nakladatelství Mladé letá v Bratislavû, jmenuje se Divy vedy a techniky, a obsahuje soubor pfiekladÛ populárních statí od sovûtsk˘ch uãencÛ. Tam jsem se poprvé dozvûdûl o tom, jak funguje napfiíklad rádio nebo televize (dokonce barevná!), o raketovém pohonu, o transplantacích, o vûdeckém v˘kladu snÛ – a bylo tam plno dal‰ích zázrakÛ z pohledu jedenáctiletého kluka. Opravdu zázrakÛ – vÏdyÈ napfiíklad skuteãn˘ televizor jsem v Ïivotû nevidûl – k nám do slovensk˘ch hor dorazil signál aÏ nûkdy v roce 1963. Na dokreslení: v roce 1962 jsme s tátou na obrovském kvílícím a praskajícím rádiu poslouchali snad prv˘ pfiím˘ pfienos z druhé strany zemûkoule. ·lo o fotbalové finále âSR–Brazílie v Chile. Sedm let poté jsme se uÏ dívali na pfiím˘ pfienos z Mûsíce. Ale to jsem ponûkud odboãil. Poprvé jsem v té kníÏce ãetl o kybernetice, dvojkové soustavû, o poãítaãích. Dodnes s radostí vzpomínám na tuto studnici nov˘ch sdûlení – proto je ta kniha pofiád je‰tû se mnou. JK: To jsi mûl docela ‰tûstí – musela to b˘t jedna z prvních pfiíleÏitostí, kdy se smûlo pochvalnû psát o kybernetice. Krátk˘ filosofick˘ slovník vydan˘ v Moskvû v roce 1954 ji je‰tû charakterizoval následovnû: „…burÏoazní pavûda vzniklá v USA po 2. svûtové válce, ‰ífiící se v mnoha dal‰ích kapitalistick˘ch zemích; druh moderního mechanicismu.“ A také jsi moÏná zaÏil hvûzdnou hodinu v tom, Ïe jsi se s takovou kníÏkou seznámil v ten správn˘ ãas. B˘t o dva roky mlad‰í, nerozumûl bys niãemu, a pozdûji zase jsi uÏ mohl mít jiné zájmy. Proã mi to ale celé vykládá‰? AM: Byl tam i ãláneãek nadepsan˘ „Zábavná elektronika“ a psalo se tam o umûlé Ïelvû (korytnaãka), která se pohybuje po místnosti, vyh˘bá se pfiedmûtÛm i jiné podobné Ïelvû, a kdyÏ cítí, Ïe hrozí vybití baterií, vyhledá dobíjeãku a napojí se na ni. Ta Ïelva navíc sly‰ela a dokázala se uãit! U dobíjeãky stál konstruktér, a pokaÏdé, kdyÏ se Ïelva sunula pro „‰Èávu“, tak hvízdal. Kybernetická Ïelva si vypracovala pravidlo, podmínûn˘ reflex „Dobíjeãka je tam, kde se hvízdá“, a kdyÏ potom experimentátor hvízdal z jin˘ch koutÛ místnosti, ‰la za hvizdem místo za dobíjeãkou. Nesmûlo se to ale pfie14

hánût: kdyÏ jste Ïelvu o‰idili vícekrát za sebou, reflex vymizel, pfiestala hvízdání vûfiit a bûÏela zase pro energii podle vlastní hlavy. No není ten strojeãek jako Ïiv˘? âím Ïe on se vlastnû od Ïivota li‰í? JK: Byly to Grey Walterovy „Ïelvy“. Zab˘val se jejich konstrukcí v 50. letech v Británii, kdy kybernetika proÏívala v USA svÛj impozantní nástup. Spí‰e neÏ o Ïivot se v‰ak zajímal o sílu zpûtné vazby. Zpûtná vazba byla obrovsk˘m objevem kybernetiky a její zastánci ji hledali a snaÏili se ji napodobit v mnoha rozmanit˘ch kontextech. O „Ïelvách“ napsal Grey Walter i docela zajímavou kníÏku, na kterou se v mé oblasti na dlouhou dobu zapomnûlo. Stala se populárnûj‰í aÏ s nástupem pokroãilé robotiky koncem 80. let minulého století. AM: Tenkrát bylo v‰em jasné, Ïe ty neohrabané ‰katule nejsou nic neÏ modely jistého chování Ïivého. Podle mé kníÏky hlavní poãítaã protiletecké obrany New Yorku obsahoval 25 tisíc elektronek! Vzpomínበna sci-fi povídky Stanislawa Lema z té doby? Inteligentní poãítaãe jsou tam vysoké jako pûtipatrov˘ dÛm a k pohonu potfiebují celou elektrárnu. MoÏná právû proto se v mé kníÏce pí‰e, Ïe ty chytré stroje jsou pouze stroje, Ïe dûlají jen to, co jim bylo pfiikázáno a Ïe do Ïivého jim toho schází hodnû. Za tûch 40 let se toho hodnû zmûnilo, elektronika se miniaturizovala, rozvinuly se obory jako „umûl˘ Ïivot“ a „umûlá inteligence“ a vy informatici snadno zapomenete, Ïe pracujete s pouh˘mi stroji, a vykládáte, Ïe jste na stopû odhalení samotn˘ch principÛ Ïivota; pfiitom jediné, co se zmûnilo, je velikost va‰ich robotÛ. VÏdyÈ je to k smíchu! JK: Typick˘ ‰ovinismus biologÛ, a ty patfií‰ k tûm nejhor‰ím! Ve své knize jsi napsal, Ïe pfiírodovûdci vzali za svou mechanistickou metaforu a teì se domnívají, Ïe pfiíroda je doopravdy mechanická. âtenáfi má dojem, Ïe si pfiedstavuje‰ supící parní lokomotivu a nevûfiícnû kroutí‰ hlavou: „Jak si ti pitomci mohou myslet, Ïe stroje jsou Ïivé?“ Pfiitom pfiedstavy o strojích se mûní a mechanické pfiedstavy nám staãit uÏ nebudou! JiÏ John von Neumann na sklonku svého Ïivota (zemfiel v roce 1957) poznamenal, Ïe zatímco vûda minulosti zkoumala problémy kolem energie, síly a pohybu, vûda budoucnosti se soustfiedí na fiízení, zpracování informací, komuni15

kaci a optimalizaci. ZmiÀuje to Arthur Burks v knize o reprodukujících se automatech, kterou sestavil z von Neumannov˘ch textÛ na toto téma. Ve druhé polovinû 20. století se ze stroje – pÛvodnû energetického mechanismu – skuteãnû stává cosi podstatnû jiného. Dostává podobu poãítaãe, tedy systému schopného získávat, uchovávat a zpracovávat informace. Posun od mechanismu k systému je podstatn˘, protoÏe dovoluje nahlíÏet na velice ‰irokou ‰kálu nejrozmanitûj‰ích systémÛ jako na poãítaã. „Poãítaãem“ je pak nejen osobní poãítaã a poãítaãové sítû, ale i systémy makromolekul, kvantové fyzikální dûje, chemické reakce, ano, i buÀka a mozek. Stroj i poãítaã se samozfiejmû v tv˘ch textech objevují, ale moc obdivu pro poãítaã nemበ– pofiád mám dojem, Ïe na nûj hledí‰ jako na rigidní mechanismus, a to ti nedovoluje vidût poãítaãe jako stroje nového druhu. Jako kdybys mûl vtisk z té dávné knihy – a od dûtství jsi uÏ pak nemûl potfiebu se od onûch ran˘ch pfiedstav osvobodit. AM: Vystudoval jsem bunûãnou biologii a také to uÏ nûjak˘ pátek uãím. Vím dobfie, Ïe model buÀky jako cyklicky pracujícího stroje je neuvûfiitelnû vdûãná vûc a ãlovûk se tímto prizmatem toho hodnû nauãí – koneckoncÛ celá fyziologie je postavena na tomto pfiístupu a jen pitomec by tvrdil, Ïe jde o obor neuÏiteãn˘ a jeho pfiedstavitelé bloudí v omylu. Ani mi nenapadne strojovou metaforu kritizovat tam, kde je uÏiteãná. Mimoto v‰ak existují i Ïivotní dûje acyklické – jmenujme rÛst, morfogenezi, evoluci, my‰lení. Tyto dûje uÏ na strojové chování redukovat podle mne nelze. Anebo se musíme rozlouãit s tradiãní pfiedstavou stroje jako cyklicky pracujícího mechanického zafiízení! JK: K tomu bych tû chtûl dovést, abys propfií‰tû nevykládal bludy. Dám ti pfiíklad. Ptáci a letadla jistû létají dosti odli‰n˘m zpÛsobem. Aerodynamika nás v‰ak uãí, Ïe let ptáka i let letadla jsou na urãité úrovni zkoumání podfiízeny stejn˘m zákonitostem. Umûlá inteligence by mohla b˘t pro v˘zkum my‰lení tím, ãím je aerodynamika pro let. Umûl˘ Ïivot by nám mohl odhalit, co je to b˘t Ïiv˘m: vÏdyÈ vy biologové ani nedokáÏete pofiádnû definovat pfiedmût svého v˘zkumu – Ïivot. AM: To je pravda, a ãasto ve své bezmocnosti potom nahráváme na smeã vám nebiologÛm. Pfiíklad: pfied sto lety bylo po nûjakou 16

dobu Ïivé vitalistické hnutí, které razilo tezi, Ïe kromû zákonÛ fyzikálních a chemick˘ch je nutno hledat i zákonitosti, které jsou specifické pro Ïivot. Uãení se neujalo a dne‰ní biolog obvykle zná jen tolik, Ïe ‰lo o iracionální víru v jakousi nedefinovatelnou „nehmotnou sílu“. Tent˘Ï biolog, pravda, bude jedním dechem básnit o „organizaci“, „komplexitû“ a podobn˘ch pojmech a vûfií, Ïe jde o pojmy vûdecké. Pfiitom komplexita je ono „navíc“, pouÏitelnou definici komplexity, pokud vím, nenabízí fyzika ani chemie. Biolog sám nemá ani potuchy, jak by ji definoval. Snad jako „hmotnou sílu“ podle pravidla co je hmotné, to je dobré? Pfieháním, ale ne moc. Ta komplexita je zde jaksi „navíc“ k „zákonÛm fyziky a chemie“. A kdyÏ uÏ byly zmínûny ony zákony: které Ïe to jsou? Asi nepÛjde tfieba o zákon gravitaãní, chce se tím spí‰ fiíct, Ïe pojmoslovím chemie a fyziky lze popsat i Ïivé. Nu asi ano, jestli se bude fyzika a chemie nadále biologizovat jako doposud, vytvofií si zajisté i odpovídající pojmy. Já jen tvrdím, Ïe s dosavadními pojmy to nepÛjde – co si poãnete v buÀce s pojmy, jako jsou tfieba entropie, koncentrace, chemická reakce a dal‰í? To vy informatici jste moÏná dál v tom, Ïe nemáte problémy s tzv. emergentními jevy. JK: Právû jsem chtûl o tom mluvit. Vûda o poãítaãích – zejména její oblasti, jako je umûlá inteligence nebo umûl˘ Ïivot nebo robotika – studuje systémy v jednotû s prostfiedím, ve kterém fungují. Studovat znamená v tomto pfiípadû pozorovat. Pozorovat, protoÏe z tûchto interakcí vyvstává (fiíká se tomu dnes dost módnû, Ïe emerguje) ãasto aÏ nepravdûpodobnû sloÏité chování systémÛ, nejspí‰ nevysvûtlitelné na základû jakkoli podrobné znalosti architektury a fungování systému izolovaného od jeho „pfiirozeného“ prostfiedí. A tak se do dne‰ní vûdy dostávají zvlá‰tní pojmy. Napfi. pojem pfiekvapení: Navrhuje-li návrháfi jak˘koli systém, dá se na jeho ãinnost pohlíÏet jako na vyjadfiování pfiedstav v urãitém, i kdyÏ moÏná nûkdy dosti zvlá‰tním jazyce, kterému budeme chvilinku fiíkat jazyk návrhu. Vznikl˘ systém se pak vloÏí do prostfiedí, ve kterém, pfiedpokládejme to, zaãne fungovat. Nûkdo zaãne chování systému v jeho prostfiedí pozorovat a v˘sledky svého pozorování vyjádfií opût v nûjakém jazyce, kter˘ nazvu jazykem pozorování. MÛÏe se stát, coÏ bude pro nás zajímavé, Ïe v jazyce návrhu 17

budeme pfiedpokládat pfiíãinné spojení mezi elementárním fungováním systému a jeho prostfiedí, av‰ak v˘sledky pozorování budou mluvit jakoby jin˘m jazykem. Jin˘mi slovy, nastane rozpor mezi pfiedpoklady, které mûl pozorovatel o konstrukci systému, a v˘sledky pozorování chování systému. Toto je podstata pfiekvapení. A dne‰ní designéfii jsou schopni vytváfiet (programovat) napfi. v˘poãetní systémy, u kter˘ch k pfiekvapením ve v˘‰e uvedeném smyslu dochází. Souvisí to s modularitou systémÛ. AM: Toto v‰echno zná i biologie, a jak ví‰, i bioinformatika, jenÏe jako by zde byly jakési rozpaky. Vezmi si tak klíãov˘ pojem, jako je mendelovsk˘ faktor, pozdûj‰í gen. Pfiedpokládalo se, Ïe jde o jak˘si atom, element dûdiãnosti. Tak jako se kombinací atomÛ skládají slouãeniny a skládáním svûtla rÛzné vlnové délky vznikne svûtlo bílé, tak vzniká organismus kombinatorikou genÛ. Mezitím byla objevena „materiální podstata genÛ“ – DNA. (To je pitomé sousloví, co? Zkus si s tím pohrát a fiíkej si: byla objevena materiální podstata poãítaãov˘ch souborÛ – je to CD.) Ukázalo se, Ïe nejde o atomy, ale o dlouhé fietûzce znakÛ – programy. Staré pfiedstavy ale pfietrvávají, mám dojem, Ïe vût‰inou vnímáme geny nadále jako jakési atomy. JK: No vidí‰, v tomto ohledu jsi kritick˘, ale kdyÏ zaãneme mluvit o umûlém Ïivotû nebo umûlé inteligenci, tak se ãertí‰. Vezmi si tfieba umûl˘ Ïivot: hodnû se dnes uvaÏuje o v˘voji komplikovanûj‰ích (ve v˘‰e uvedeném smyslu pfiekvapiv˘ch) systémÛ z jednodu‰‰ích, tfieba napodobením mutací a selektivního tlaku prostfiedí (napfi. tzv. genetické algoritmy, nebo oblast tzv. hardwaru schopného evoluce). A tak se postupnû, alespoÀ v technické rovinû, zpochybÀuje tvrzení „neexistuje stroj bez toho, kdo ten stroj postavil“, které cituje‰ ve své knize a se kter˘m patrnû souhlasí‰. Otázka, jsou-li to nebo nejsou stroje, se mÛÏe dnes jevit jiÏ leckomu irelevantní. Pfiedstava mechanismu jako ãehosi naprosto deterministického, co koná podle soustavy pfiedvídateln˘ch a pfiesnû urãen˘ch pravidel a struktur, se dnes jiÏ mÛÏe jevit jako anachronismus, a to díky vlivu rozvoje v˘poãetní techniky, vûdy o poãítaãích. Rozsáhlá pozornost se v rámci v˘zkumu umûlé inteligence a umûlého Ïivota jiÏ léta vûnuje uãícím se systémÛm. Za zmínku stojí i experimenty 18

s „mutacemi“ programÛ, provádûné v oblasti tzv. genetick˘ch algoritmÛ. V tûchto pfiípadech se algoritmy náhodnû mûní a k dal‰ím zmûnám dochází vÏdy jenom u tûch, které se pro fie‰ení urãit˘ch problémÛ ukazují jako dostateãnû efektivní. Zb˘vající, z urãitého hlediska „hor‰í“ algoritmy, „zanikají“. JiÏ pfii operaãní rychlosti dne‰ních poãítaãÛ a pfii dne‰ním stavu vyuÏívání víceprocesorovosti vedou takovéto experimenty k netriviálním v˘sledkÛm. AM: Ale vÏdyÈ já ti rád vûfiím! MoÏná mám jen blok. Po léta chodí‰ a pfiedná‰í‰, a pro zpestfiení nám pou‰tí‰ na pfiedná‰kách svou mechanickou beru‰ku – no, ani ten ãip v tom není a natahuje se to klíãkem! Padesát let po oné umûlé Ïelvû! Beru‰ka by se do knihy Divy vûdy a techniky nedostala, to mi vûfi. A ty právû na té beru‰ce demonstruje‰ umûlou inteligenci a umûl˘ Ïivot. Tak mi tu inteligenci a Ïivot aspoÀ definuj! Hofstadter fiíká, Ïe inteligence je schopnost identifikovat podobnosti. JK: Jean Piaget, kter˘ se jako psycholog desítky let zab˘val inteligencí, ji vymezuje jinak. Podle nûho je inteligence nástrojem styku mezi inteligentní bytostí a jejím prostfiedím. Její úlohou je zabezpeãovat „rovnováhu“ mezi inteligentní bytostí a jejím prostfiedím. Je-li prostfiedí jednoduché, tfieba deska stolu, k zaji‰tûní potfiebné „rovnováhy“ staãí i mechanická beru‰ka. Já nic jiného netvrdím. Je-li v‰ak prostfiedí velmi komplikované, k zaji‰tûní „rovnováhy“ nemusí staãit ani inteligence lidská, kterou se tak chlubíme. Proã bychom se tedy nesmûli zam˘‰let nad zpÛsoby, jak ji vylep‰it? *** Mohli bychom takto pokraãovat, tfieba o tom, co je racionalita, informace atd., ale to by mûla tato kniha ponûkud jin˘ styl. Nakonec jsme samozfiejmû s úÏasem nahlédli, Ïe moÏná ani nejde o Ïádn˘ spor, moÏná jde spí‰e o nevyjasnûnost v˘znamu nûkolika pojmÛ, které uÏívá kaÏd˘ z nás v ponûkud odli‰ném smyslu. Prostû nemáme ve vûci Ïivota a moÏností strojÛ dokonale jasno. A tak jsme si zaãali vûci trochu vyjasÀovat a vysvûtlovat. V˘sledkem je tento text. Celé se to bude toãit – jak jinak – kolem strojÛ a Ïivota, a mezi to se nám budou plést konstrukty, které jsme schopni pojmenovat, ale napsat je umíme jen v jednotném ãísle: agent. 19

V ãísle mnoÏném bÛh suì – a tak se nám tam budou vyskytovat agenti i agenty. Snad vyjde najevo, proã. Psali jsme pingpongovou metodou. Nejdfiíve kaÏd˘ napsal velké kusy svého textu, a tento slepenec pak pendloval mezi námi, vpisovali jsme a ‰krtali a snaÏili jsme se, aby se ‰vy prozrazující autora rozmyly a byl zde text jedin˘. Úplnû se to podafiit nemohlo, a pozorn˘ ãtenáfi to jistû na mnoha místech odhalí. Vûfiíme, Ïe to nebude na úkor sdûlení.

2. Fyzikální eschatologie O pfievlecích, ve kter˘ch se nám dnes zjevuje prastaré schéma tûlo–du‰e Pak se dávám do práce: zaãínám jednotlivé tvary pfiitesávat a pfiibru‰ovat, ne tak, Ïe bych je pfiipodobÀoval tvarÛm, které jsem mûl pfiedem v hlavû, […] tak Ïe se nechávám vést tvary, které na mne hledí, a Ïe obnaÏuji to neviditelné, k nûmuÏ tvary vnitfinû smûfiují. […] Pfievádût skuteãnost na nûco, co je pfiedem hotové v zámûru, podle mne znamená […] jít cestou smrti, obûtovat budoucnost minulosti a jemn˘, nepostfiehnutelnû vládnoucí fiád-rytmus represivnímu pofiádku. M. Ajvaz, 2000

Nelekejte se nadpisu! Eschatologie je teologická nauka o posledních vûcech ãlovûka, o tom, co du‰i ãeká, kdyÏ opustí svou tûlesnou schránku. Nauka o tom, jak˘ Ïivot je tfieba vést a kam se ubírat… Proã si pÛjãujeme teologick˘ termín a proã jej kombinujeme s fyzikou, vyplyne z této kapitoly. Abychom v‰ak vyãerpali pfiídûl podezfiel˘ch slov hned na zaãátku, budeme nejdfiíve chvilku mluvit o filozofickém vitalismu Henriho Bergsona, jak jej podává ve svém díle V˘voj tvofiiv˘.

FILOZOFICK¯ VITALISMUS Bergson podává kritiku pfiedstavy svûta jako v˘sledku vzájemného pÛsobení nemûnn˘ch objektÛ, pevn˘ch tûles – na v‰ech velikostních ‰kálách – od atomÛ aÏ po tûlesa nebeská. Svût pfiece takto postaven není, to jen my jsme „udûláni“ tak, Ïe jinak snad ani vnímat neumíme, a jen na‰e troufalost nám dovoluje s takto mizernou v˘bavou mluvit dokonce i o Ïivotû. Co je to za nesmysl, ptá se Bergson, pozorovat nehybn˘ pfiedmût a mluvit pfiitom o ãase? Pokud ãas nemÛÏe nic „dûlat“, tak není. Obrácenû potom kaÏd˘ 20

21

moment na‰eho Ïivota je pfiípadem stvofiení. Vesmír Ïije. S tím jak pronikáme víc a víc do podstaty ãasu, stále více chápeme, Ïe Ïivot znamená neustálé vynalézání, tvorbu nov˘ch forem, neustálé vypracovávání novinek. Naproti tomu systémy vymezené vûdou mohou Ïít pouze díky tomu, Ïe jsou neoddûlitelnû propojeny se zbytkem vesmíru. Dûjiny vesmíru v‰ak pro Bergsona pfiedstavují pfiíbûh pfiímo gnostick˘. Na poãátku byly dva principy: na jedné stranû tupá hmota, jakési prabláto, o kterém nelze vlastnû nic fiíct. Îádné chtûní, tvofiivost, evoluce. Na stranû druhé byla Ïivotní síla (élan vital), zdroj to v‰eho tvÛrãího rozmachu, zdokonalování, strukturování. Jednou do‰lo ke katastrofû a zmínûná Ïivotní síla byla sraÏena dovnitfi hmoty, doslova Ïivot se vtûlil. „My [Ïivé bytosti] nejsme pouze Ïivotním proudem; jsme tímto proudem obtûÏkan˘m hmotou,“ fiíká Bergson, podobnû jako báseÀ musí „strpût“, Ïe je nati‰tûná na kusu papíru. PÛvodnû celostní proud Ïivotní síly se vtûlením roztfií‰til do tisícÛ drobn˘ch potÛãkÛ, které se s velk˘m úsilím zaãaly prodírat tupou hmotou a nutí ji k pohybu. Tím se nemyslí pouze pfiemísÈování z místa A na místo B, jak to známe z fyziky. Tu a tam (ale zdaleka ne vÏdy) se díky pÛsobení Ïivotní síly hmota zaãne formovat, uniká z pasti bezãasové rovnováhy a získává evoluci. Îivotní síla se tak hrabe ven z marastu, do kterého se dostala – evoluce jako by byla proudem vûdomí. Ne vÏdy se to podafií. Síla se mÛÏe cestou vyãerpat, vytrácet, odhazovat balast, vzdávat se ãásti sebe sama, je poráÏena hmotou a neustále jí hrozí sklouznutí do mechanismÛ a automatismÛ. Îivot dnes pozorujeme v‰ude tam, kde se onûm pramínkÛm podafiilo pfiemoct odpor hmoty a dotlaãit ji k aktivitû. Míra jejího pÛsobení se projeví na sloÏitosti uspofiádání, organizovanosti, která má svou hierarchii, tj. lze definovat, co je „vy‰‰í“ a co „niωí“. Skuteãnost je neustál˘m povstáváním nového. PÛvodní vzmach se roztfií‰til nejen co do síly: dal vznik i tfiem kvalitám, které jsou v ãeském vydání pfieloÏeny jako tupost, intelekt a instinkt (orig. torpeur, intelligence, instinct). V rÛzn˘ch evoluãních proudech jsou tyto kvality namíchány v rÛzném pomûru; pÛvodní jednotû je v‰ak nejvíc blízk˘ instinkt. Rostliny povstaly z proudu Ïivotní síly, kter˘ byl nadán pfiebytkem „tuposti“ – jsou Ïivé, ale 22

nûjak divnû, jakoby ne dost. U ÏivoãichÛ pfievládaly proudy obohacené jednou ze dvou zb˘vajících kvalit. Lidé jsou v˘sledkem úsilí, ve kterém pfievládal intelekt, proto dovedeme zacházet s neÏiv˘mi pfiedmûty, vydûlovat je z okolního svûta, odhalovat vztahy mezi nimi, vytvofiili jsme pojmosloví, logiku, matematiku, pfiírodovûdu. Co naopak nedovedeme, je postihnout Ïivot, protoÏe k tomu je zapotfiebí instinktu, a toho jsme pohfiíchu z pÛvodní síly moc nepodûdili. Proto nám ãiní potíÏe myslet pohyb, v˘voj, Ïivot – tam nበlogick˘ a technick˘ pfiístup zaloÏen˘ na intelektu selhává. Jediné, na co se zmÛÏeme, je kinematografick˘ model svûta: pohyb si pfievedeme na sled za sebou jdoucích nepohybliv˘ch, a proto dobfie vymeziteln˘ch a logikou uchopiteln˘ch stavÛ („okamÏikÛ“), a této ãasové fiadû zkamenûlin pak bláhovû fiíkáme Ïivot nebo evoluce. Kdybychom tak byli podûdili míru instinktu tak vlastní jin˘m Ïivoãi‰n˘m liniím (tûm ov‰em zase chybí intelekt)! Proã se tím v‰ím dnes vÛbec máme zab˘vat? VÏdyÈ to celé vypadá jako balast z dávn˘ch dob! Staãí v‰ak uãinit mal˘ krÛãek a prohlásit, Ïe Ïivotní síla nemusela b˘t vtûlena zvenãí, protoÏe je ve svûtû od samého poãátku, a to dûlení do rÛzn˘ch proudÛ Ïe je dÛsledkem poru‰ení poãáteãních symetrií. Pak by nám Bergsonovo poselství vyvstalo pfied oãima v plné kráse, zbavené dobového balastu: Vesmír Ïije! Îivot má na evoluãním pohybu zájem, i kdyÏ musí dûlat neustálé kompromisy s hmotou. To, co vzniká v evoluci, není pfiijímáním tvaru následkem vnûj‰ího úãinku, jde o fie‰ení problému. Pokud pozorujeme harmonii, nedo‰lo k ní náhodou, je sjednaná a stále znovu sjednávaná. Zákony, kter˘mi se fiídí Ïivot, nejsou ustaveny Ïádn˘m zákonodárcem, zatímco vûdu i s jejími zákony jsme si udûlali sami. Pûkné, aÏ na tu ne‰Èastnou hmotu. Hmotn˘ svût nám to vlastnû kazí. U Bergsona proto zaznívá i motiv, kter˘ podrobnûji probereme níÏe v souvislosti s dualismem gen–tûlo. Pro nûho je Ïivá bytost jen jak˘msi obalem, kter˘ slouÏí k pfienosu Ïivotní síly do dal‰ích generací. Nehmotn˘ organizaãní princip putuje skrze neteãnou, zcela pasivní a fyzikálnû se chovající hmotu do dal‰í generace. Na jednom místû tak ãteme sympatické prohlá‰ení, Ïe v evoluci byly nejúspû‰nûj‰í ty formy Ïivota, které projevily zájem o evoluci a braly 23

na sebe nejvût‰í riziko, a potom je to pfiebito pfiedstavou, Ïe ony vlastnû nic na sebe nebraly, n˘brÏ riziko jim bylo vloÏeno. Dnes je módní se Bergsonovi (jako ostatnû v‰em vitalistÛm) vysmívat. NuÏe, pojìme se podívat, jak si poradí dne‰ní doba, kdyÏ pfiijde na to vysvûtlit, odkud se bere nové, nûco, co není uchopitelné jednoduch˘mi fyzikálními zákony doprovázen˘mi poãáteãními a okrajov˘mi podmínkami. BergsonÛv dualismus Ïivotní síla–hmota se dá samozfiejmû elegantnû pfievypravovat pojmoslovím tok energie–organizace (komplexita), ale o tom aÏ pozdûji. Teì se budeme vûnovat tfiem klasick˘m dvojicím: hardware–software, gen–tûlo (ãi uãenûji genotyp–fenotyp) a mysl–mozek.

HARDWARE A SOFTWARE Skoro kaÏd˘ z nás je uÏivatelem osobního poãítaãe, komunikuje s internetem nebo s roboty, a tedy ví, co je hardware a software. Software, zhruba fieãeno, pfiedstavuje data a programy, tj. algoritmy, co se s tûmi daty má dûlat, jak získávat data nová a jak je vyhodnotit. Hardware je bez softwaru jen mrtvé tûlo. Není to do oãí bijící analogie s tûlem a du‰í? KdyÏ tedy nahraji z „cédéãka“ do poãítaãe systém Windows a poãítaã zaãne komunikovat, znamená to, Ïe jsem mu „vdechnul“ cosi jako du‰i ãi Ïivotní sílu? Pravda, je tady ten disk, a ten je hmotn˘. CD samo v‰ak nic nedûlá: kdyby na discích nebyly popisky, tak jeden disk od druhého je k nerozeznání. Funguje jen jako nosiã „Roje“ ãi „du‰e“ v latentním stavu; Roj uloÏen˘ na disku nezmÛÏe nic. Ale vÏdyÈ i tohoto „tûla“ v podobû CD jej mohu zbavit: po‰lu program éterem pfies satelit pfiíteli do Ameriky. V dobû pfieletu je ten program pfiítomen ve formû záfiení, nemá tûlo Ïádné. Jako andûl, jako Roj? Tak poãkat! O andûlích se vûfií, Ïe mohou komunikovat jak mezi sebou, tak s na‰ím tûlesn˘m svûtem, a ovlivÀovat tak dûní na nûm. Mohou se dokonce pfiedvádût v tûlesné formû, a to tak, Ïe buì se vtûlí, anebo si tûlesnou schránku vytvofií. Andûlé mohou se svûtem manipulovat. ClarkÛv Roj, i kdyÏ jeho manévrovací schopnosti jsou daleko omezenûj‰í neÏ u andûlÛ, má svobodnou vÛli 24

alespoÀ v tom, Ïe si mÛÏe vybrat, do ãeho a jestli vÛbec se vtûlí. Programy pfiemisÈované formou záfiení nezmÛÏou vÛbec nic. ¤ítí se éterem a jejich dal‰í „pfieÏití“ závisí jen a jen na tom, zda existuje pfiijímaã a zda je ten pfiijímaã zapnut˘. Jen tak mohou opût spoãinout v hardwarovém tûle a zaãít fungovat (a také nám provádût v‰echny ty drobné zlomyslnosti). Nosiã sám tedy není záleÏitostí programÛ: v dobû, kdy jsou bez nosiãe, jsou stejnû bezmocné jako blábolení televizního komika v dobû, kdy jsou televizory vypnuty. Jeho hlas i ty programy sice v principu budou existovat vûãnû: fiítí se Galaxií, ale lhostejnost okolního vesmíru samy v zájem promûnit nedokáÏou: musel by se tam vyskytnout nûkdo, kdo by pro nû postavil vhodn˘ pfiijímaã – tûlo. To pfiijímaã si musí na vesmírném pozadí najít svou „du‰i“, a ne naopak; du‰e nemÛÏe pfiedem nijak ovlivnit existenci tûla ani jeho parametry. Pfiijímaã není funkcí takto se ‰ífiící informace – je strojem, kter˘ nûkdo postavil a pouÏil pfii tom informace (ve smyslu zku‰enost), které nejsou souãástí letící zprávy. No, samozfiejmû se éterem mÛÏe ‰ífiit i návod, jak postavit pfiijímaã, ale k pfieãtení tohoto návodu uÏ nûjak˘ pfiijímaã musíte mít pfiedem! Jde o obdobnou situaci, jako kdybyste dostali dÛleÏitou zprávu v neznámé fieãi a zapsanou v neznámém písmu. Pokud ji neumíte sami pfieãíst a ãtenému porozumût, je vám vlastnû k niãemu, protoÏe ani nevíte, na koho se obrátit, aby vám to rozlu‰til. Dobrá, pfiiznat programov˘m souborÛm nûco jako du‰i jistû není snadné (nûktefií ãtenáfii budou nûco takového s chutí upírat i jejich tvÛrcÛm). Ale co kdybychom si vzali programy o mnoho fiádÛ sloÏitûj‰í (aÈ uÏ „sloÏitost“ znamená cokoli)? A necháme ty programy bûÏet hodnû dlouho, a opatfiíme jim pfiehr‰le periferií pro komunikaci se svûtem i s databázemi, a opatfiíme je periferiemi, které jim dovolí upravovat ãi rovnou stavût hardware. A potom jednoho dne pfiijdeme a budeme se zdráhat, jako ten konstruktér v Lemovû povídce1, poãítaã vypnout, protoÏe budeme mít pocit, Ïe bychom se tím dopustili – inu vraÏdy (v té povídce ‰lo dokonce o genocidu). Otázka, kdo postavil první hardware, najednou pfiestane b˘t tolik oÏehavá. Dojde jednou k nûãemu podobnému? Nebo uÏ dokonce do‰lo? Toto v‰e vÛbec nejsou triviální otázky: 25

zab˘vají se jimi nejen nedûlní pfiílohy novin, ale i nejeden z nejlep‰ích mozkÛ této planety. Postoje kolísají od naprostého odmítání pfies pobavené ironizování aÏ ke zcela váÏn˘m a odváÏn˘m vûdeck˘m projektÛm a filozofick˘m systémÛm.

GENY A TùLA Podobn˘ proud dualistického my‰lení vze‰el ze souãasné biologie v podobû dvojice geny–tûlo. Zápletku Crichtonova Jurského parku asi znáte, tam je to v kostce obsaÏeno v‰echno. Staãí vzít DNA z dinosaura (ta zde hraje roli CD s nahran˘m softwarem) a vloÏit ji do p‰trosího vejce, které zde pfiedstavuje hardware, ze kterého byl pfiedtím vyjmut „disk“ s programem P‰tros. Hardware je od toho, aby realizoval program, kter˘ se do nûho vloÏí, a tak místo P‰trosíãka se vyklube tfieba Rexíãek nebo Brontík. Poãítaãov˘ pfiímûr jde je‰tû dál: podobnû jako u software ani zde není bezpodmíneãnû nutné mít v ruce hmotn˘ nosiã informace – DNA. Staãí, kdyÏ známe samu informaci, pofiadí znakÛ, které tvofií kód; do molekuly DNA ji dovedeme „nahrát“ uÏ sami za pomocí vhodn˘ch zafiízení. Pov‰imnûte si toho rozdílu – a hodnû lidí se dost na‰tve, kdyÏ se jim to pfiipomíná: DNA sama není genem, gen je nehmotnou informací, kterou lze pfiená‰et i jin˘mi zpÛsoby neÏ „nahrávkou“ souboru ve formû dvojité ‰roubovice. „Hardware“, pravda, zatím vyrobit neumíme. Crichtonovi konstruktéfii si vypomohli buÀkami uÏ existujícími – p‰trosím vejcem, my zatím nedovedeme ani toto. (NechÈ nikdo neargumentuje, Ïe pfiece vûdci uÏ dnes „klonují“ rÛzné organismy. Tam se nepfiená‰í do vajíãka jenom DNA, ale hned celé bunûãné jádro, a to uÏ je pofiádn˘ kus hardwaru!) Poãítaãe (alespoÀ zatím) vyrábíme a programujeme my (tedy: programujeme je alespoÀ ãásteãnû, zpoãátku: nûkteré systémy si pak uÏ mohou zaji‰Èovat rozvoj programÛ samy). Kdyby Ïivé bytosti kdosi montoval podobnû jako my konstruujeme poãítaãe, byla by analogie mezi Ïivotem a poãítaãem je‰tû lep‰í. U poãítaãÛ, marná sláva, musíme hardware i software – alespoÀ zatím – navr26

hovat, takÏe poãítaãe jsou vlastnû prodlouÏenou rukou ãi nastavenou myslí skuteãn˘ch Ïiv˘ch bytostí, nás. Ze strojÛ se Ïivému asi nejvíce pfiipodobÀuje tzv. von NeumannÛv automat, robot schopn˘ mnoÏení. Tedy – pfiiblíÏí se, aÏ ho nûkdo sestrojí, matematicky bylo v‰ak dokázáno, Ïe takov˘ robot v principu sestrojit jde. Funguje to asi takto. Postavíme (my postavíme!) automat a vy‰leme ho do svûta – nejlépe do jiné sluneãní soustavy, aby bylo zaruãeno, Ïe mu do práce uÏ víc nebudou kafrat lidé. Sonda pfiistane na pusté planetû, podívá se kolem a po‰le o tom, co na‰la, hlá‰ení na Zemi. Pak se dá do práce a s pomocí informací, které jsme do ní vloÏili, zaãne z místních zdrojÛ získávat suroviny a energii. Staví tedy elektrárny, doly a fabriky, tûÏí paliva a rudy, vytaví kovy a sklo, vyrobí plasty a jiné potfiebné materiály a z toho v‰eho pak sestrojí mnoho kopií sebe sama. Vznikají nové sondy vybavené jako jejich „matka“ schopností putovat vesmírem, hledat nová místa pro pfiistání, bádání a stavbu nové generace robotÛ. Podle internetov˘ch zdrojÛ za nûjak˘ch 600 tisíc let s pomocí podobn˘ch robotÛ zmapujeme celou Galaxii, a za 2,5 milionu let máme zpravodaje v‰ude v mlhovinû Andromedy! Reprodukující se automat podle von Neumanna zatím nikdo nepostavil ani tady na Zemi. Pr˘ je to pfiíli‰ sloÏité konstrukãnû – sestával by ze stovek tisíc rÛzn˘ch souãástek. O ty v‰ak ani tak nejde. Klíãová je otázka, jak˘m objemem informací bychom mûli robota vybavit. Zkuste si to pfiedstavit pro banální pfiípad, Ïe bychom robota vypustili tady na Zemi, tedy do podmínek, které dobfie známe: mÛÏeme ho vybavit tfieba soufiadnicemi ‰roti‰È a nalezi‰È diamantÛ, aby nemusel tolik hledat. Sonda si musí poradit, kdyby spadla na dno oceánu, na Saharu, na svahy Etny, na praÏskou kfiiÏovatku i na antarktick˘ ledovec – a to je‰tû mluvíme o podmínkách, jaké konstruktér zná, a tedy umí pfiedvídat. Jistû se v‰ak nûkomu von NeumannÛv automat postavit jednou podafií; pfienechejme to inÏen˘rÛm a vûnujme se radûji srovnání se Ïiv˘m tûlem. Pov‰imnûte si je‰tû jednoho rozdílu oproti Ïivému. Sondu mÛÏeme rozebrat a pofiídit seznam souãástek, ze kter˘ch se skládá. V‰echny souãásti, jejich zapojení a „oÏivování“ a také postup pfii 27

reprodukci, to v‰e je uÏ pfiítomno v dokumentaci. PrÛmyslov˘ komplex vyrobí onûch 200 tisíc souãástek a pak jsou z nich smontovány dcefiiné sondy, jako vejce vejci podobné „matce“. Naproti tomu pro rÛst tûl – jak˘m je to na‰e nebo tfieba dub – toto neplatí. Ne v‰echna informace, jak postavit tûlo, je nûkde zapsána: tûlo se staví a k tomu pouÏívá zápis ve formû dat a programÛ. ¤íkáme sice, Ïe buÀky se skládají z molekul a mnohobunûãné organismy z bunûk – ale jak˘ to rozdíl ve v˘znamu slova! Myslíme tím jen tolik, Ïe v principu lze takov˘ organismus také rozebrat na jednotlivé buÀky a ty zase na molekuly. Ale Ïe by se z nûjaké hromady molekul-souãástek buÀka opravdu skládala, a podobnû z bunûk-souãástek by se montovala tûla mnohobunûãná? Îivé bytosti,2 jak víme, se staví samy, ale jde o úplnû jin˘ princip v˘stavby. Pro formování Ïivého je proto typická tzv. epigeneze. BuÀky se dûlí na dvû nebo více bunûk dcefiin˘ch. Ze zárodeãné buÀky se podle programu, kter˘ má k dispozici, a podle toho, co se dozvídá ona a její potomstvo o okolí, vymodeluje pfies fiadu pfiechodn˘ch stadií (embryo, larva…) tûlo, obyãejnû dost podobné rodiãÛm; souãasnû pomnoÏí i samu DNA i s programem a daty v ní uloÏen˘mi. Jsou kolem toho v‰elijaké zajímavosti, ale o tom pozdûji. A pfiesto mnozí vûfií v inÏen˘rsk˘ pfiístup. Argumentují tím, Ïe nûkteré virové ãástice mohou vznikat samovolnû ze smûsí jednotliv˘ch prvoãinitelÛ – proteinÛ a nukleov˘ch kyselin. Podobnû jako se z molekul poskládá krystal, poskládá se za vhodn˘ch poãáteãních a okrajov˘ch podmínek i pomûrnû sloÏitûj‰í „krystal“ – virus. Viry sice nejsou Ïivé, ale jsou jaksi „na pÛlcestû“. Podobnû se podafiilo rozebrat na molekuly a posléze opût sloÏit nûkteré bunûãné souãásti – napfiíklad ribosomy nebo d˘chací komplex. Z toho budeme extrapolovat, Ïe v‰e je otázkou onûch vhodn˘ch podmínek – aÏ ty podmínky nalezneme, podafií se z prvoãinitelÛ vyrobit i skuteãnou Ïivou buÀku. Mnozí vûfií, Ïe vyrobit umûlou buÀku uÏ dnes není problém principiální, pouze technick˘. AÏ se to podafií, bude to asi první událost tohoto druhu po ãtyfiech miliardách let. Od nepamûti totiÏ buÀky vznikají pouze dûlením bunûk stávajících – takÏe jaképak poãáteãní a okrajové podmínky? BuÀka 28

se neskládá, ona se dûlí! Mnohobunûãn˘ organismus se neskládá, on se staví. InÏen˘rsk˘ pfiístup se projevuje i v silnûj‰í formû: mnozí vûfií, Ïe genetick˘ software není jenom nutnou, ale i postaãující podmínkou k pochopení Ïivota. Program a databáze jsou navíc i pfiíãinou toho v‰eho kolotání (srovnej s Bergsonov˘m uãením). Podobnû jako si von NeumannÛv automat postaví doly, fabriky a elektrárny za úãelem vyrobit své vûrné kopie, tak si na‰e geny staví nás, my jsme hardware, prostfiedek, stroj, kter˘ má jen jedin˘ úkol – vyrobit kopie genÛ a katapultovat je do následující generace.3 O tom víc na jiném místû, zde o tom mluvíme jen proto, Ïe nemÛÏeme nezmínit evoluci, proces, kter˘ stra‰nû komplikuje hypotézy zaloÏené na existenci vûãn˘ch, tj. bezãasov˘ch pravidel, pÛsobících navíc ve svûtû, kde lze definovat poãáteãní a okrajové podmínky. Dualistická pfiedstava o evoluci vychází z pfiedpokladu Jurského modelu: postaven˘ hardware je funkcí softwaru. Z toho vypl˘vá, Ïe evoluce je vlastnû funkcí zmûn softwaru v ãase. Náhodné poruchy nosiãe – DNA – vedou k tomu, Ïe také pofiadí znakÛ, kter˘mi je program zapsán, se pozmûní, a získáme novou verzi programu urãeného k postavení hardwaru. (Kdo se vyznáte v programování, posuìte, kam byste dospûli s podobn˘m postupem. Pozor ale: nemluvíme o evoluãních algoritmech, o kter˘ch bude fieã pozdûji, ale o náhodn˘ch zmûnách – mutacích nul na jedniãky a jedniãek na nuly – ve strojovém kódu.) Obvykle jsou zmûny malé a nestane se nic, a vût‰í zmûny zase v‰echno rozladí natolik, Ïe Ïádn˘ hardware nedostaneme, nebo bude mít rÛzné vady na kráse. I kdyby nakrásnû mohl produkovat potomstvo, bude tak ãinit s potíÏemi, potomstva bude málo, a vedle bytostí s pÛvodním dobr˘m hardwarem nemá tato linie ‰anci a vymfie. Nûkdy v‰ak se pfiece jen stane v˘jimka a nová náhodnû vzniklá verze softwaru postaví hardware, kter˘ je o chlup (ale chlup statisticky v˘znamn˘) v˘konnûj‰í. Díky tomu produkuje víc kopií sebe sama neÏ matefisk˘ program, a tak v následujících generacích bude nová verze softwaru i hardwaru pfievládat stále víc. (Zde nutno dodat je‰tû jeden pfiedpoklad, Ïe prostor ob˘van˘ tûly – hardwary – je koneãn˘ a kdyÏ se zaplní, nutnû v nûm dojde k pfietahování o zdroje. Úspû‰nost softwaru se 29

pozná právû podle toho, jak velk˘ podíl na zdrojích získá ten „jeho“ hardware.) Takhle to, podle modelu, funguje u vût‰iny Ïiv˘ch tvorÛ; pouze ãlovûk si navíc vytvofiil schopnost vytvofiit software jiného druhu – jazyk a kulturu. I tento software se (i s moÏn˘mi rozdíly proti pÛvodní verzi) pfiedává potomstvu, a také – a to je dÛleÏité – soutûÏí o „mediální prostor“. Co v‰ak naplat, tato „cédéãka“ druhého fiádu mohou existovat jen díky tûm pÛvodním, která dovedou postavit hardware vybaven˘ pfiíslu‰n˘m mozkem. Pro ilustraci, jak to v‰e probíhá, a pro odlehãení vyslechnûte dva pfiíbûhy. Pfiíbûh prv˘: Dûdicové velk˘ch mogulÛ MuÏi se li‰í od Ïen tím, Ïe jejich software obsahuje nûkolik málo podprogramÛ, které se dûdí jen po meãi (dcery jsou právû proto dcerami, Ïe jejich programy tento mal˘ úsek postrádají). U velk˘ch asijsk˘ch populací se v tomto nepatrném úseku genomu na‰ly s vysokou ãetností neobvyklé motivy, které se u zbytku muÏného lidstva nevyskytují. Lze proto pfiedpokládat, Ïe v‰ichni dne‰ní nositelé této zvlá‰tnosti jsou potomky jediného praotce, u kterého se daná mutace náhodou objevila. Pfiijmeme-li tento pfiedpoklad a provedeme pfiíslu‰né v˘poãty, vyjde nám, Ïe ten dobr˘ muÏ mohl Ïít nûkdy ve 12. století. Co lze z podobného zji‰tûní vyvodit? Tfieba si mÛÏeme pfiedstavit, Ïe dotyãn˘ praotec byl jak˘si supersamec, kter˘ se fiítil Asií a znásilÀoval kaÏdou, kterou potkal, a také byl obdafien neobyãejnou silou a lstivostí, takÏe zdárnû odolával v‰em vraÏedn˘m nástrahám manÏelÛ a otcÛ postiÏen˘ch dam. A podobnû by na tom byli jeho synové, vnuci a pra…pravnuci. Tak se mohlo stát, Ïe velká ãást populace byla zplozena jen nûkolika málo otci, a v posledku tím jedin˘m praotcem. Drobná zmûna praotãího softwaru neobyãejnû zv˘‰ila schopnost praotce plodit potomky, a díky tomu se v dal‰ích generacích objevoval stále vy‰‰í podíl právû tohoto softwaru. PotíÏ je jen v tom, Ïe statisíce dne‰ních potomkÛ pfiedpokládaného supermana jsou zcela tuctoví chlapi, ktefií nijak nevyboãují z bûÏného rozloÏení populace. Neb˘t toho drobného „podpisu“ v softwaru, tak dnes nikdo netu‰í, Ïe v‰ichni mûli spoleãného pra30

pra…dûdeãka. Gen tedy nezpÛsobuje Ïádnou pfievratnou vlastnost, kter˘m by se hardware jeho nositelÛ nûjak li‰il od prÛmûrného rozloÏení. Co kdyÏ jde prostû o jakousi signaturu, nûco jako slavné „znaménko velikosti mexického dolaru“, podle kterého se poznali potomci jistého dareby ve filmu Limonádov˘ Joe? Sv˘mi fyzick˘mi parametry se pradûdeãek, kdyÏ je‰tû pradûdeãkem nebyl, patrnû nijak zvlá‰È od sv˘ch vrstevníkÛ neli‰il. Poãkejte: tou dobou Ïil pfiece âingischán! Nemohl b˘t oním praotcem on sám nebo nûkter˘ z jeho polních velitelÛ? Co kdyÏ se právû díky oné mutaci narodil v˘jimeãnû chytr˘ muÏ, kter˘ si podrobil cel˘ kontinent a díky tomu mohl on i jeho synové rozsévat své semeno po v‰ech vlastech asijsk˘ch. Fyzická zdatnost a na‰tvaní pfiíbuzní nehráli v tomto pfiípadû pfiíli‰nou roli: naopak v‰echny nav‰tívené dámy i jejich pfiíbuzní si náv‰tûvu, na rozdíl od v˘‰e uvedeného pfiípadu, jistû nesmírnû povaÏovali. Nevíme, zda byl âingischán v˘jimeãnû chytr˘m muÏem. Vzhledem k tomu, Ïe mezi tûmi statisíci dne‰ních potomkÛ najdeme muÏe v‰elijaké, od imbecilÛ aÏ po génie, od vzorn˘ch tátÛ aÏ po darebáky, nezdá se, Ïe by pfiíãinou úspû‰ného rozsevu mutace byla právû tato drobná zmûna v softwaru. Nakonec asi dojdeme k rozumnému pfiedpokladu, Ïe pradûdeãkem asi byl nûjak˘ náãelník (moÏná i sám âingischán), kter˘ zaloÏil dynastii, a díky tomu mûl on i jeho bezprostfiední potomci pfiístup k mífie poÏitkÛ jinak neobvyklé. Tím náãelníkem se stal z dÛvodÛ, které neznáme, ale pfiíãinou zcela jistû nebyla ona mutace. Ta se u nûj prostû náhodou objevila a vezla se na vlnû superúspû‰ného rozsevu, aniÏ k tomu jakkoli pfiispûla. A je‰tû k tomu podobná zpráva z tisku o supersamcích z doby kamenné: T˘m doktora Yuan-Chun Dinga … uvefiejnil studii, z níÏ vypl˘vá, Ïe varianta genu DRD4, která u nûkter˘ch lidí zpÛsobuje poruchy pozornosti spojené s hyperaktivitou, se v lidské populaci roz‰ífiila teprve pfied 40 tisíci lety. Ding si to vysvûtluje tak, Ïe na sklonku doby kamenné opou‰tûlo mnoÏství skupinek Homo sapiens rodnou Afriku … Právû tyto cesty vyÏadovaly mnoÏství vÛdcÛ dostateãnû nervózních, roztûkan˘ch, ambiciózních a hlavnû neposedn˘ch. Takto obdarovaní jedinci pravdûpodobnû nesli ve své genetické v˘bavû i v˘‰e zmínûn˘ neposedn˘ gen a v dobû, kdy se jim v dÛsledku migraãních snah lidstva dafiilo, byli i velice sexuál31

nû úspû‰ní. … Jin˘ scénáfi … fiíká, Ïe v inkriminované dobû se o potravu staraly ponejvíce Ïeny. MuÏi nemûli nic podobného na práci, a pou‰tûli se proto do riskantních bojÛ o partnerky. V takovém prostfiedí se samozfiejmû hyperaktivní gen velice dobfie uplatnil … a úspû‰nû roz‰ífiil.4 Pfiíbûhy… Pfiedstavte si, Ïe by se ta varianta genu DRD4 naopak vyskytovala ve vût‰í mífie v populacích africk˘ch. Nepochybujte o tom, Ïe by to vÛbec nikoho neudivilo. To dá pfiece rozum, Ïe dob˘vání nehostinn˘ch kontinentÛ vyÏadovalo rozumné, chladnokrevné a ctihodné stafie‰iny, ktefií svÛj lid neochvûjnû vedli do svûta. PÛvodní hravost a roztûkanost AfriãanÛ nemûla v takov˘ch podmínkách ‰anci, a tak gen u vystûhovalcÛ vymizel. Nespornû také k tomu pfiispûl panující matriarchát: matróny velmi peãlivû vybíraly, komu dají své dcery. Pfiíbûh druh˘, je‰tû (za)jímavûj‰í: Proã nezabíjíme babiãky?5 Inu, odpovíte, protoÏe jsme civilizovaní lidé a vraÏdit se nemá; kromû toho by nás za to zavfieli a v nûkter˘ch zemích dokonce popravili. Neb˘t toho… v‰ak nûktefií zeÈové a snachy by mohli povídat! No jo, ale civilizovaní jsme dnes; proã ale v dobû, kdy to je‰tû ‰lo, neudûlali zeÈové se starou paní krátk˘ proces, proã ji místo toho Ïivili (a to prosím i v dobû nouze!) a trpûli ty neustálé fieãi (tfieba na téma „kdybys nebyl lín˘, tak nouzí netrpíme“)? Odpovûì zní: Jistû se na‰li i tací, ale ti zanechali ménû potomstva neÏ jejich ménû prudcí kolegové. Jak to? Tchynû je pfiece uÏ po pfiechodu, k plození potomkÛ se uÏ nehodí, nemluvû o tom, jak by fiádila manÏelka. A právû v tom to vûzí: babiãka (na rozdíl od dûdeãka) sice dûti mít nemÛÏe, ale zato se v˘bornû hodí k tomu, aby „mlad˘m“ pomohla kolem jejich vlastních dûtí – vÏdyÈ jsou to také její potomci. Praãlovûk ·neblík, znám˘ pruìas, se jednou nezdrÏel a tchyni klepnul: teì musí po lovu je‰tû utírat zadeãky, vû‰et pleny a zpívat ukolébavky (paní ·neblíková ví své a „opérku“ nepovolí). Veãer padne jako podÈat˘ a plození dal‰ích potomkÛ vázne. Zato praãlovûk Pokorn˘ svou ruku zdrÏel a brblal jen po stranû, kdyÏ ho nikdo nesly‰el. Díky tomu mohl po práci drÏet siestu 32

a veãer byl v dobrém rozpoloÏení. NejenÏe mûl s paní Pokornou spoustu dûtí, ale ona i její matka kolikrát nevûdûly, kde jim hlava stojí, a ani si nepov‰imly pánû Pokorného záhadn˘ch noãních v˘letÛ do okolí. Proto dnes ·neblíka jen tak nepotká‰, zatímco Pokorn˘ch – nositelÛ softwaru od pana praPokorného, se na kaÏdém rohu poflakuje tucet. Vyznaãují se tím, Ïe tchyÀocidu neprovádûjí tak nûjak sami od sebe, a nikoli jen proto, Ïe to zakazuje zákon. Podobné historky a spekulace se navû‰ují na seriózní i ménû seriózní soubory dat. Data a statistické zpracování vût‰inu lidí nezajímají, ale dobrou historku ocenit dokáÏou a z podobn˘ch historek si budují svÛj svûtonázor. Proto je pohodlné vûfiit, Ïe u pánÛ âingischána i Pokorného byla právû mutace softwaru pfiíãinou jejich nadprÛmûrné evoluãní zdatnosti. To se projevilo tak, Ïe v dal‰í generaci bûhalo po svûtû víc nositelÛ mutovaného softwaru, neÏ by odpovídalo prÛmûru. Pfiíãinou v‰eho je software! Software nemá tûlo, je do tûla jen implementován. Zase skonãíme u andûlÛ.

MYSL A MOZEK A teì tfietí dvojice. Co kdyÏ je mysl také jen softwarem svého druhu, co kdyÏ je mozek jen jejím hardwarem? Pokud ano, ne‰lo by zafiídit její pfielití do jiného druhu stroje, z materiálu stokrát trvalej‰ího, neÏ je to ne‰Èastné tûlo z masa a kostí? Navíc je‰tû s moÏností kdykoli „se“ pfietáhnout jinam, do nejmodernûj‰í karoserie. Tûlo by se – podobnû jako geny v pfiedchozím líãení – stalo kategorií srovnatelnou s kabátem nebo autem. Podstata Ïivota by tkvûla v ãisté, niãím neposkvrnûné Informaci – Ïivot sám by se stal nadbyteãn˘m pojmem, rozloÏiteln˘m na prvoãinitele. (Je zajímavé, Ïe se tento stav bere jako k˘Ïen˘; málokoho napadne ta moÏnost, Ïe mysl pfienesená do nového pfiíbytku by mohla napfiíklad v‰emi dostupn˘mi prostfiedky volat jen jediné: Bolí, stra‰nû bolí, proboha vypnûte!) Pokud lze doufat, Ïe je to aspoÀ po teoretické stránce moÏné, pak nemusíme zahálet a mÛÏeme pilnû pracovat na oborech, jako je umûl˘ Ïivot nebo umûlá inteligence – protoÏe tam jsou na‰i mlad‰í bratfiíãkové, v principu stejní, jen je‰tû nedo33

konalí. A kdyby se nakonec ukázalo, Ïe mysl pfiece jen nejde z mozku vysát do jiného média, tak ji budeme umût v poãítaãích emulovat a jako ten Neuromancer se budeme moct po vûky prohánût ve sv˘ch nov˘ch tûlech (je poãítaãová síÈ „tûlem“?). Ani to v‰ak není v‰echno. Proã se vÛbec omezovat tûlem, aÈ uÏ organick˘m nebo silikonov˘m? Proã neb˘t svobodnûj‰í, nebloudit vesmírem a nepoznávat, co se nám zamane, a to v‰e na vûãné ãasy? Tady právû zaãíná eschatologie.

OSVOBOZENÍ Zdálo by se, Ïe vûdecká komunita bude proti podobnému tfie‰tûní naprosto imunní. Kupodivu není. Jsou to fyzikové, kdo patfií k ‰ampionÛm „vûdecké eschatologie“. Anglická filozofka Mary Midgleyová provedla ve své knize Vûda jako spása ãtivou anal˘zu podobn˘ch vizionáfisk˘ch prohlá‰ení. Nechme se chvilku vést jejím líãením a pfiíklady, které vyhledala. Její první obûtí je fyzik John Bernal, kter˘ ve své utopii Svût, tûlo a ìábel z roku 1929 takto rozvíjí vizi pfiechodu vûdomí a civilizace ze Ïiv˘ch tvorÛ na anorganické bytosti, vládnoucí kosmu: âlovûk bude nejdfiíve po nûjak˘ch 60–120 let ve stadiu larvální, nespecializované existence – dost dlouho na to, aby to uspokojilo zastánce pfiirozeného Ïivota. … V této dobû se bude moct vûnovat (aniÏ by mûl pocit, Ïe pl˘tvá ãasem) tanci, poezii a milování, moÏná chvílemi i rozmnoÏování. Pak své tûlo, jehoÏ moÏnosti sdostatku vyzkou‰el, opustí. Vidíte? Mlãky se pfiedpokládá, Ïe v‰echny jmenované aktivity jsou jaksi dûtinské, nehodné dospûlého ãlovûka a uÏ vÛbec ne vûdce. Co ale potom, aÏ se z larvy stane „skuteãn˘“ ãlovûk? Pfiedstavme si tyto bytosti, fyzicky existující v pomûrnû malém souboru mentálních jednotek s minimální spotfiebou energie, navzájem propojené komunikaãní sítí v éteru a ‰ífiící se pfies obrovské rozlohy prostoru i ãasu. […] ProtoÏe Ïivot bude pÛsobit spí‰e v chladné prázdnotû vesmíru neÏ v teplé a husté atmosféfie planet, pfiijde mu vhod skuteãnost, Ïe nebude obsahovat Ïádné organické materiály… Na nebesa uÏ nevûfiíme, ale do „nadpozemsk˘ch“ oblastí jít 34

musíme, nic se nedá dûlat. Zemû patrnû nestojí za pobyt, kdyÏ to nutnû nemusí b˘t – a navíc ty organické materiály! Pravda, Bernal uznává, Ïe s psychick˘mi vlastnostmi ãlovûka mohou podobné pokusy dosti zamávat, ale pfiesto pfiedpokládá, Ïe to bude za to stát. Nov˘ typ Ïivota bude plastiãtûj‰í, lépe zvládnuteln˘, a souãasnû trvalej‰í neÏ ten, kter˘ je dílem vítûzného oportunismu pfiírody. Krok za krokem se bude ztrácet pÛvodní dûdictví lidstva v podobû Ïivota, jak povstal na tváfii planety. Îivot bude mizet, aÏ se nakonec ztratí úplnû nebo bude uchováván jen jako nûjak˘ kuriózní relikt, zatímco ten nov˘ Ïivot, kter˘ si neponechá nic ze substance, ale zato ve‰kerého ducha, zaujme jeho místo a bude se dál rozvíjet. […] Samo toto vûdomí mÛÏe nakonec skonãit nebo se rozplynout v lidstvu naprosto éterizovaném; uÏ to víc nebude organismus sloÏen˘ z hust˘ch pletiv, ale jen hmota atomÛ navzájem propojen˘ch záfiením, a nakonec se zcela rozplyne ve svûtle (podtrÏeno námi). Takto to bude pokraãovat, aÏ se staneme pány vesmíru a budeme fiídit jeho evoluci podle sv˘ch pfiedstav. Îádn˘ bezmocn˘ Roj, andûly budeme a moÏná dokonce rovni samému Bohu! Jsme tedy nedokonalí a na‰e svoboda spoãívá v totálním odpoutání se od tûlesnosti. Nu, tohle kdyby napsal filozof, ten by to schytal! Dobrá, fiíká Midgleyová, namítnete, Ïe Bernal filozofem nebyl a psal podobné vûci jen do popularizujících kníÏek. A koneckoncÛ to uÏ bylo dávno, odpustíme mu to. Co ale potom Stephen Hawking, kter˘ fiíká, Ïe na‰ím cílem není nic men‰ího neÏ úpln˘ popis vesmíru, v nûmÏ Ïijeme.6 Jde vÛbec nûco podobného co jen myslet?, ptá se Midgleyová. Nu, také jde jen o kníÏku urãenou pro laickou vefiejnost, tam se v˘kfiiky tohoto typu od autorÛ pfiímo vyÏadují, aby to lidi kupovali. Av‰ak je zde také jin˘ slavn˘ fyzik – Freeman Dyson – kter˘ podobné vûci vkládá nejen do popularizaãních kníÏek, ale také do vûdeck˘ch ãlánkÛ, které z vût‰iny obsahují samé rovnice! Ovládneme vesmír a pokud nahlédneme, Ïe spûje k zániku, tak ho – opravíme. (Z toho pak zastánci tzv. antropického principu vyvodí, Ïe vesmír si nás vytvofiil, abychom zabránili zkáze, do které se fiítí! Antropick˘m principem se v‰ak v této knize zab˘vat nebudeme.) TakÏe pokus o cestu k Bohu skrze fyziku. Co bylo o podobn˘ch 35

vûcech fieãeno pfiedtím, jsou z pohledu fyziky iracionální spekulace hlásané ãasto jurodiv˘mi proroky. Toliko fyzika má prostfiedky, jak se k formulaci správn˘ch otázek a odpovûdí skuteãnû dobrat, a posléze je také uskuteãnit – to proto, Ïe uÏ se nebudeme oddávat spekulacím, ale budeme vycházet z poznan˘ch objektivních zákonÛ fyziky. Je to sice zvlá‰tní, proã by alternativou k nevûdeck˘m spekulacím mûla b˘t zrovna fyzika, která se Ïivotem jinak nezab˘vá, ale… Kolonizaci kosmu a pátrání po BoÏí mysli by mûla pfiedcházet prÛprava – musíme zmûnit lidské bytosti v nesmrtelné anorganické formy. F. Dyson nepochybuje, Ïe lidé se pro tuto cestu rozhodnou, i za cenu velk˘ch obûtí mnoha generací. Také evolucionista J. B. S. Haldane v podobném duchu konstatuje, Ïe jinak nás ãeká jen zánik. Prvofiad˘m úkolem je postavit si nov˘ hardware, a dokud (nebo pokud) se nenauãíme do nûho pfielévat mysl vlastní, tak mu vyvinout mysl umûlou. Mûli bychom koneãnû pfiestat se sv˘m primitivním rasismem, kter˘m se vyvy‰ujeme nad roboty: Pokroãil˘ von NeumannÛv automat se stane plnoprávnou inteligentní bytostí, pouze bude z kovu místo z masa a kostí. […] Takové sondy se stanou na‰imi partnery, bytostmi, které jsou dûdici civilizace pfiirozenû vzniklého druhu, druhu, kter˘ tyto sondy vynalezl. […] JestliÏe druh vznikl˘ pfiirozenou cestou nikdy nezkonstruuje potomky ve formû strojÛ, jeho civilizace nakonec zajde. Civilizace s takov˘mi potomky naopak bude Ïít vûãnû.7 K tomu Midgleyová dodává: zde patrnû povídají dva lidé, ktefií v Ïivotû nevidûli porouchané auto. ·piãková fyzika nebo jen mizerná biologie? V informatice je situace dost podobná. Specialista na robotiku Hans Moravec naz˘vá roboty „dûtmi na‰ich myslí“, a myslí to doopravdy tak – jsou z jeho pohledu pokraãováním lidské evoluce. Jiná uznávaná osobnost v oblasti informatiky a jeden z prÛkopníkÛ umûlé inteligence Marvin Minsky v jednom rozhovoru o budoucnosti lidstva ve vûku informatiky fiekl: MoÏná pfii‰el ãas zvaÏovat pfietvofiení sebe sam˘ch do forem, jeÏ nám poskytnou vût‰í moÏnosti individuálního rÛstu. Mohli bychom pfiem˘‰let o moÏnosti promûnit se na stroje, které Ïijí déle, pracují rychleji a mají vût‰í moÏnosti rÛstu. AÈ uÏ je nበproblém, Ïe jsme se pfiiblíÏili jistému limitu na‰ich schopností, nebo Ïe 36

neÏijeme dost dlouho na to, abychom se nauãili b˘ti moudfiej‰ími, právû nade‰al ãas nûco s tím udûlat.8 Z toho v‰eho ãouhá eschatologie jako vejce vejci podobná tûm star‰ím teologick˘m. Najdeme zde zavrÏení tohoto svûta, tûlesnosti i pozemsk˘ch radostí. Pfiedpokládá se (pfiekvapivû spí‰e u fyzikÛ) „du‰e“ ãi „mysl“ oddûlitelná od tûla. Od du‰e se oãekává, Ïe souãasné tûlo a v‰echny tûlesné poÏitky zavrhne jako nedÛleÏité – zbaví se ho nebo alespoÀ pfiestoupí do jiného, spolehlivûj‰ího dopravního prostfiedku, kter˘ ji nebude neustále odvádût od nahlédnutého úkolu. Tím úkolem je samozfiejmû (fyzikální) prÛzkum vesmíru. Fyzikální eschatologie jde v‰ak dál, neÏ ‰la náboÏenství – ta se pfiece jen snaÏila do vûrouky zapracovat i na‰i tûlesnost, a také pracovala s tématy jako Milost, Spása, Pokání. Fyzika v‰ak nabízí spásu pomocí technického triku, pomocí zafiízení! A jak˘ to rozdíl oproti tûm náboÏensk˘m eschatologiím: po nás uÏ se nechce vÛbec nic! Péãi o hledání spásy pfienecháme expertÛm, nemusíme mûnit své postoje, morálku, dosavadní Ïivot! V‰echno to blaho se dostaví jaksi samo nûkdy v blízkém nebo dalekém pfií‰tím. BohuÏel blaha se doãkají aÏ na‰i potomkové, my to je‰tû nestihneme a skonãíme postaru pod kopeãkem nebo v urniãce… Velké náboÏenské i humanistické systémy hledaly smysl Ïivota tady a teì, fyzikální eschatologie se s podobn˘mi snahami nezdrÏují a dokonce jimi pohrdají – celé to na‰e snaÏení nebo i mizérie mají smysl jen ve svûtle záfin˘ch zítfikÛ, kdy se budeme moct odpoutat od své tûlesnosti. Vûãností, upozorÀuje Midgleyová, se v náboÏensk˘ch a filozofick˘ch systémech míní nikoli vzdálené pfií‰tí, ale bezãasovost, která je pro ty, co hledají, na dosah. V závûru kníÏky se autorka ptá: »Je vám teì uÏ jasné, proã jsem vás pozvala, abyste se mnou zkoumali tyto zvlá‰tní vize? Je to kvÛli jejich názoru, Ïe nበpfiirozen˘, pozemsk˘ Ïivot nezaslouÏí nic neÏ pohrdání; nejenÏe postrádá jak˘koli smysl, je pfiímo odpudiv˘. Nejde jen o projekt, jak by to jednou mohlo vypadat ve vesmíru. Je to také velmi zvrácená pfiedstava o tom, v ãem spoãívá podstata lidské bytosti. Naznaãuje, Ïe na‰e biosféra je pouhá nakupenina zbyteãné hmoty a na‰e tûla pfiinejlep‰ím ponûkud nedokonalé lodi, na kter˘ch je intelekt 37

nucen se plavit. Je nerealistickou a bezmy‰lenkovitou oslavou tohoto intelektu – navíc chápaného ve velmi úzkém smyslu, jako hledaã fakt – doprovázenou pohrdáním pfiirozen˘mi pocity.

NEBO RADùJI P¤EVLEK? My‰lenka promûny v duchy podobné andûlÛm pfiece jen pfiipadá vût‰inû z nás jako za vlasy pfiitaÏená, a podobnû skeptiãtí asi budeme k moÏnosti pfiekopírování obsahu myslí do jiného média. CoÏ v‰ak jít jinou cestou: kdyÏ uÏ nemÛÏeme ducha „osvobodit“, mÛÏeme alespoÀ stvofiit ducha kvalitnûj‰ího, a navíc bydlícího v tûle lep‰ím, protoÏe trvanlivûj‰ím a co do interakce se svûtem neskonale lépe uzpÛsobeném. Jin˘mi slovy: stvofiit inteligentní roboty, ktefií by od nás jednoho dne tfieba i pfievzali ‰tafetu evoluce a vítûznû ji nesli vesmírem, do míst, kam nám není souzeno nikdy nahlédnout. V tom smyslu, v jakém to ãiní konstruktér v povídce S. Lema (1981): Vím, Ïe je tvofiím, i kdyÏ nepfiímo, pov‰echnû, úhrnem, a nemohu znát ani jejich my‰lenky, ani formy jejich existence. V‰evûcem, které je zrodily, jsem dával pouze první impuls, aby […] do‰lo ke vzniku urãité komplikace. A ta rodí ãinné trvání, […] ty mé pomíjivé blanky existují, Ïe myslí, pÛsobí, myslí… Na této cestû se pochopitelnû musíme vzdát dualismu a hledat fie‰ení monistické. Jednou z moÏností je pfiedpokládat, Ïe sama hmota je nadána vûdomím, a toto vûdomí se se stupÀující organizovaností nûjak soustfieìuje, umocÀuje, zv˘razÀuje. Vûdomí molekul tedy nic moc, hvûzda nebo planeta si toho uÏ uvûdomují mnohem víc, je‰tû víc pak bakterie, ÏíÏala, pes a my. Lze tuto fiadu táhnout i dál? Pokud ano, dejme se do toho, stvofime nadãlovûka nebo alespoÀ urychleme jeho evoluci! Anebo aÈ si fyzikální svût zÛstane pfii starém, jako tupá hmota fiídící se zákony. Pfiidejme k tomu pfiedpoklad, Ïe na jisté úrovni uspofiádanosti, organizovanosti, sloÏitosti, komplexity (aÈ uÏ si pod tûmito slovy pfiedstavíme cokoli) se vûdomí zákonitû vynofií v dÛsledku vzájemného pÛsobení mezi sloÏit˘m systémem a prostfiedím. Lidsk˘ mozek je bezesporu velmi sloÏitû uspofiádan˘ kus 38

hmoty. Bezesporu v nûm dlí vûdomí. Vyrobme z jiného materiálu nûco podobnû sloÏitû uspofiádaného, a podívejme se, jestli to v nûm také nezaãne jiskfiit duchem. Ponechme zatím stranou podruÏnosti kolem té sloÏitosti – napfiíklad otázku, v ãem konkrétnû se li‰í mozky imbecila, obyãejného pivního str˘ce a génia. Dokud to nebudeme vûdût, tak riskujeme, Ïe postavíme robota – imbecila. Hm, je‰tû jednou poslední odstavec, ale optimistiãtûji! Lidsk˘ mozek je bezesporu velmi sloÏitû uspofiádan˘ kus hmoty. Bezesporu v nûm dlí nûco, co dnes nejpfiiléhavûji oznaãuje pojem vûdomí. Vyrobme z jiného materiálu nûco podobnû sloÏitû uspofiádaného, nûjaké umûle vytvofiené tûlo, vloÏme toto tûlo do srovnatelnû sloÏitého prostfiedí, v jakém pfieb˘vají tûla na‰e. Vybavme toto umûlé tûlo pamûtí, ve které bude obraz ãásti svûta, do kterého ho vloÏíme, vãetnû obrazu jeho samého jako souãásti tohoto svûta. VloÏme do této pamûti, tak, jako vkládáme do pamûtí poãítaãÛ von Neumannovy architektury, soustavu vzájemnû dostateãnû propojen˘ch programÛ, obsluhujících senzorick˘ a motorick˘ systém umûlého tûla (jeho smysly a orgány, kter˘mi je schopn˘ ve svém vnûj‰ím prostfiedí konat). VloÏme do ní i soustavu programÛ, které umoÏní tûlu vykonávat v˘poãty nad obrazem jeho prostfiedí a nad sv˘m vlastním obrazem v tomto „pfiedstavovaném“ prostfiedí, a taky takové, které propojí reáln˘ stavût s jeho „pfiedstavou“ drÏenou v pamûti umûlého tûla. A po tom v‰em se podívejme, jestli také nezaãne jiskfiit duchem (tfieba jenom maliãko, co kdyÏ jsme na nûjaké ty prográmky zapomnûli, nebo jsme je napsali s nedostateãnou peãlivostí?). Budeme skálopevnû pfiesvûdãeni, Ïe se to nemÛÏe stát? A Ïe se to nemÛÏe stát z jak˘chsi principiálních dÛvodÛ, a ne jednodu‰e jenom proto, Ïe prozatím toho známe o zpÛsobu konstrukce tûla a jeho pfiíslu‰ného programového vybavení tak hfií‰nû málo? Druhou vûcí nutnou pro stavbu inteligentního robota (vedle „zafiízení“) je jeho „mysl“, které budeme fiíkat reprezentace – obrazy svûta v pamûti systému. Z hlediska reprezentace se zdá (nám, tady, teì) b˘t nejpfiirozenûj‰í vytváfiet je ze symbolÛ. Slovo „borovice“ (tedy ten fietûzec písmen v uvozovkách) je reprezentací jistého 39

ãehosi, co lze vidût v lese ãi parku – jistého druhu stromu. Samo slovo napsané na papífie samozfiejmû není tím stromem, je jeho dohodnut˘m symbolem. Reprezentaci lze do libovolné míry zpfiesÀovat, napfiíklad „borovice ãerná, 17 m vysoká, na severní stranû spálená bleskem“; ta zpfiesÀující slova jsou sama reprezentací jist˘ch vlastností svûta.* S borovicí toho moc nenadûláme, ale s její reprezentací uÏ ano. Tu lze zapsat, uloÏit na mnoho zpÛsobÛ, navzájem více nebo ménû jednoznaãnû pfievoditeln˘ch. Slovo mÛÏeme napsat rukou, na psacím stroji, jako sled nul a jedniãek, morseovkou, jako posloupnost potenciálÛ v telefonním drátû, jako soubor zvukov˘ch vln, jako r˘hy na gramodesce… A teì ten nejdÛleÏitûj‰í krok: protoÏe v hlavû evidentnû nenosíme Ïádnou borovici, musí také tam v nûjaké formû existovat její reprezentace. Kdybychom vûdûli, jak je strom v hlavû reprezentován, uÏ by to ‰lo nûjak pfievést na jiné, lépe uchopitelné formy reprezentace (tfieba ten sled nul a jedniãek), a ty pak dal‰ími transformacemi uloÏit do umûlého mozku robota. Hledání takové reprezentace je jedním z klíãov˘ch úkolÛ oblastí, kter˘m se fiíká umûlá inteligence a kognitivní vûda. V dal‰ích kapitolách se o nich je‰tû nûkolikrát zmíníme. Mozek v‰ak není jen skladi‰tûm reprezentací, on s nimi pracuje. Buì sám od sebe, nebo vlivem vnûj‰ích podnûtÛ s nimi provádí nejrÛznûj‰í operace: poãítá, plánuje, hledá a nachází nové kontexty, analogie, podobnosti, uãí se atd. Kdybychom tedy dokázali odhalit procedury, podle kter˘ch mozek tyto operace s reprezentacemi provádí, máme vyhráno. Prostû bychom je zapsali v jiném programovacím jazyce vhodném pro mozek robota – a mil˘ stroji, bûÏ do svûta a uã se moudr˘m b˘ti. Sám mozek robota by se stal reprezentací lidského mozku; nebo reprezentací dokonce v mnoha smûrech vylep‰enou. Lze samozfiejmû také od „Ïivého“ fie‰ení odhlédnout úplnû a zkusit projekt zaloÏen˘ na zcela jin˘ch principech – i tûmito cestami se pou‰tí obory, jako je umûlá inteligence a umûl˘ Ïivot.

Dokonce snad koneãnû pfii tomto úsilí pfiekonáme onen dualismus. My‰lenka postavit inteligentní stroje vychází z pfiesvûdãení o jednotû hmoty a informace, a z jist˘ch pfiedstav o tom, jak lze reprezentovat vnûj‰í svût a jak s tûmito reprezentacemi zacházet. Egy rosz kép (modell) könnyen szörnyı komplikáltság látszatát keltheti ott, ahol késŒbb – egy ügyesebb „Ansatz“ segítségével – minden egyszerıen intézŒdik el, pí‰e John von Neumann 13. kvûtna 1940 z Winslow v Arizonû svému pfiíteli, maìarskému fyzikovi Rudofu Orvaymu do Budape‰ti:9 ·patn˘ obraz (model) mÛÏe lehce zpÛsobit zdání stra‰né komplikovanosti tam, kde – pomocí ‰ikovnûj‰ího „Ansatz“-u – se v‰echno vybaví snadno. Mûl pravdu! Ve 40. letech minulého století se sám von Neumann pokusil navrhnout reprodukující se automat, protoÏe právû schopnost rozmnoÏování pokládal za nejdÛleÏitûj‰í projev Ïivota. Svou ponûkud komplikovanou pfiedstavu nám v‰ak zanechal jen ve fragmentech. Redakãnû je upravil a ãásteãnû doplnil Arthur Burks, a tak byla my‰lenka zpfiístupnûna kniÏnû (von Neumann, 1966). V ponûkud zjednodu‰ené, neformalizované podobû ji srozumitelnû pfiedstavil napfiíklad Steven Levy (1992). O vztahu mozku a my‰lení k poãítaãÛm (jak je mohl poznat) proslovil von Neumann cyklus Sillimanovsk˘ch pfiedná‰ek na Yaleské univerzitû na sklonku svého Ïivota v roce 1956. Do finální kniÏní podoby (von Neumann, 1958) je upravila jeho manÏelka Klara. NeÏ v‰ak budeme mluvit o moÏnostech, které se nabízejí, povíme si v následující kapitole nûco o pfiirozeném svûtû a jazyce, tj. o tom, co je pfiedmûtem na‰í zku‰enosti, kdyÏ z toho zrovna „nedûláme vûdu“, a o tom, co se stane, kdyÏ si ten svût chceme pfiiblíÏit tím, Ïe „dûláme“ – vûdu, ale téÏ filozofii, umûní a jiné specializované ãinnosti. Od andûlÛ vyskoãíme je‰tû v˘‰e a postavíme se do pozice boÏské, ze které budeme svût zkoumat. To nás naladí na povídání o strojích, které bude po ní následovat.

* Reprezentace nejsou strnulé a podléhají neustál˘m promûnám. Napfiíklad 17 m ãteme „sedmnáct metrÛ“; Angliãan je‰tû donedávna by to ãetl jako „17 mílí“. Od té doby, co i Britové pfie‰li na metrick˘ systém, tak jim stojí „m“ za obû jednotky. Usuzovat musíte z kontextu: dálniãní návûstí „Manchester 17 m“ vás jistû nepfiivede do rozpakÛ.

40

41

3. Svût a my Chceme lépe pochopit Ïivé systémy, a proto stavíme modely; ale tyto modely nikdy nepracují tak dobfie jako Ïivé bytosti. Modelovat vlastnosti kapalin, materiálÛ, dynamiku planety, jaderné exploze a fyzikální systémy rÛzného druhu, to se nám dafií velmi dobfie. Nastrkej do programu pfiehr‰le parametrÛ, spusÈ to a dostane‰ pfiesné pfiedpovûdi fyzikálních vlastností modelovaného systému. Pfii modelování Ïiv˘ch systémÛ, na velk˘ch ãi mal˘ch ‰kálách, uÏ tak dobfií nejsme. Cosi je v nepofiádku. R. Brooks, 2001

V pfiedchozí kapitole jsme ilustrovali nûkteré pfiíklady dualismu a nasvítili jsme je tak trochu v ironickém svûtle. KdyÏ nûkdo ironizuje nûjak˘ postoj, obvykle tím naznaãuje, Ïe zná fie‰ení lep‰í; to v‰ak není nበpfiípad. Alternativou k dualismu je monismus – a ten si nevede o nic lépe. Hned na zaãátku nutno upozornit, Ïe rozãlenûní svûta na snáze uchopitelné ãásti není vÛbec Ïádnou vadou na kráse ani není svûdectvím o nedostateãnosti myslitelÛ – takto pfiece vûda funguje. Epistémick˘ rozvrh, tj. rozvrh za úãelem poznávání, snaz‰ího proniknutí do vûci, je cestou k poznání jist˘ch stránek skuteãnosti. Rozvrh dualistick˘ upozorní na stránky, které zÛstávají monistickému skryty, a platí to i naopak. Smutné je to jen tehdy, kdyÏ myslitel vezme nûkter˘ poznávací rozvrh za svÛj do té míry, Ïe z nûho uÏ nedokáÏe vyskoãit. Zaãne pak tvrdit, Ïe právû jen ten jeho rozvrh je totéÏ co svût sám, Ïe svût se chová takto, a ne jinak, a ti, kdo – náhodou nebo vedeni velmi dobr˘mi dÛvody – zvolili rozvrhy jiné, setrvávají v omylu, matou vefiejnost, ba pfiímo ‰kodí. Zatímco poznávacích rozvrhÛ mÛÏe stát vedle sebe víc a navzájem se mohou doplÀovat, ontologick˘ rozvrh, tj. jak svût doopravdy je, mÛÏe b˘t jen jeden, a tak ze dvou ontologick˘ch pojetí svûta alespoÀ jedno musí nutnû b˘t fale‰né. V dûjinách existovaly epistémické rozvrhy dualismu a monismu vÏdy vedle sebe, ale pochopitelnû se setkáváme s v˘kyvy ve prospûch 42

jednoho i druhého fie‰ení. Najdeme my‰lenkové systémy, které formovaly celé epochy, i nápady ménû úspû‰né; oba extrémy tlaãily na pilu a popohánûly pûstûní my‰lenek. Máme na mysli dûjiny civilizaãního okruhu Ïidovsko-kfiesÈansko-arabského, okruhu charakterizovaného monoteistick˘m náboÏenstvím a hláskov˘m písmem. Oba tyto faktory hrají pro v˘voj my‰lení v tomto okruhu stûÏejní roli. Nûco jsme si uÏ fiekli o dualismu du‰e–tûlo v na‰ich kulturních dûjinách, a krátce jsme si pfiiblíÏili i dualismus BergsonÛv. Hlavním proudem, kter˘ stojí u poãátkÛ novovûké vûdy, je v‰ak dualismus jiného typu, spojen˘ se jménem René Descartes.

NOVOVùK¯ DUALISMUS Necítíme se povoláni b˘t prÛvodci dûjinami poznání, a tak pouze konstatujme, Ïe v 16.–17. století, kdy zaãíná novovûká vûda, pfievládne shodou okolností pfiesvûdãení – a my jsme jeho dûdici – Ïe svût se skládá z mrtvé, tupé hmoty, rozcapené ve trojrozmûrném eukleidovském prostoru. Hmota je zbavena jakékoli iniciativy a je postrkována sem a tam v ãase a prostoru vnûj‰ími silami – a do toho jí pravidelnû odtikává ãas. Vnûj‰í síly, to jsou pfiírodní zákonitosti, kter˘mi se svût fiídí, vûãné, nemûnné, na poãátku urãené. K˘m? Tfieba Bohem. Základním pfiedpokladem, kter˘ teì bylo tfieba udûlat, aby mohla vzniknout vûda, bylo, Ïe Stvofiitel tento Svûtov˘ budík sice vyrobil, natáhl a urãil jeho zákony, ale teì uÏ se do jeho bûhu neplete. Nelze dost dobfie dûlat vûdu ve svûtû, kde se neustále dûjí nûjaké zázraky! Dnes zmûfiíte gravitaãní konstantu, a pfies noc si mil˘ PánbÛh vzpomene a ráãí ji pozmûnit, vy ráno vstanete do úplnû jiného svûta a mÛÏete vyhodit v‰echny své v˘sledky? Dûkuji, nechci, budu radûji pfiedpokládat, Ïe BÛh, pokud existuje, je laskav˘ a dovolí nám poznávat Své dílo (ba dokonce je ponûkud je‰itn˘ a pfieje si to). Ale co my? Bezesporu na‰e tûla jsou hmotná. My v‰ak také myslíme, máme své touhy, abstraktní my‰lenky, umûní, svobodnou vÛli – zkrátka máme vlastní iniciativu nezávislou na vnûj‰ích silách. Nenecháme se jen tak postrkovat sem a tam. 43

Zachrání to v 17. století René Descartes radikální dualistickou koncepcí. Svût kolem je res extensa – svût rozprostranûn˘. A potom je zde res cogitans – „vûc“ myslící, du‰e, která existuje naprosto mimo tento svût, nijak s ním nesouvisí, a pouze dokáÏe pob˘vat v lidském tûle: Du‰e je povahy naprosto nezávislé na tûle a […] tudíÏ není nikterak podrobena smrti zároveÀ s ním; jeÏto pak nevidíme jin˘ch pfiíãin, jeÏ by ji zniãily, jsme pfiirozenû vedeni k úsudku, Ïe je nesmrtelná, pí‰e Descartes ve své Rozpravû o metodû. Takto zabydlena, du‰e vlastnû vytvofií lidskou bytost, a prostfiednictvím tûla mÛÏe zasahovat do bûhu svûta a poznávat ho (jako Roj v prologu). Jak to dûlá, je vûc záhadná. Díky tomu, Ïe jsme takto obdafieni subjektivním vûdomím, mÛÏeme si sami sebe pfiedstavit jakoby mimo nebo nad tímto svûtem, postavit se do pozice jakoby mal˘ch bÛÏkÛ, a z této pozice pozorovat objektivní, na nás nezávisl˘ svût a jeho bûh. Pro karteziánskou1 vûdu byl svût, vãetnû Ïiv˘ch bytostí a na‰ich vlastních tûl, souborem mechanick˘ch strojeãkÛ navzájem se ovlivÀujících na blízko jako v hodinovém stroji.2 Rozdíl mezi Ïiv˘m a natahovacím slavíkem byl v tom, Ïe toho mechanického jsme vyrobili my, je proto kvalitnûj‰í, spolehlivûj‰í a mnohem zdobnûj‰í díky ‰perkování (a také ãistotnûj‰í). Z. Neubauer charakterizoval tento obrat k subjektu a z toho vzniklou novovûkou vûdu a „vûdeck˘ názor na svût“ takto: âlovûk – pfiesnûji lidské vûdomí – se zaãal povaÏovat za jediného nositele smyslu, rozumnosti, tvÛrãí aktivity. V‰e ostatní – vesmír, svût a ve‰kerou pfiírodu – prohla‰uje novovûk˘ ãlovûk za slep˘ chaos náhody a nutnosti, za shluky hmoty pasivnû pohybované vnûj‰ími silami vzájemného pÛsobení podle fyzikálnû-chemick˘ch zákonÛ. Jsoucno je tak beze zbytku matematicky, kvantitativnû popsatelné. […] Jsoucno o sobû neví, pouze ãlovûk ví o jsoucnu: lidské vûdomí se tak povaÏuje za jedin˘ subjekt, za jedinou pochodeÀ svûtla […] v temnu slepého a bezcílného vífiení hmoty ãasem a prostorem.3 Díky této pozici „malého boha“ mohla zaãít vûda, poznávání odosobnûné, nezávislé na rase, jazyku ãi pohlaví zkoumajícího. ProtoÏe dokáÏe tyto vûci odfiltrovat a tvrdí, Ïe poznává svût nezkreslenû, tak jak doopravdy je. VzpomeÀte na epistémické a ontické rozvrhy, o kter˘ch jsme mluvili v˘‰e! Vûdeck˘ epistémick˘ rozvrh se ukázal jako neuvûfiitelnû úspû‰n˘ a vedl k elektrické 44

energii, poãítaãÛm nebo k letÛm na Mûsíc. Je tak úspû‰n˘, Ïe mnozí jej zaãali povaÏovat za jedin˘ moÏn˘. Jako antidootum k podobnému poku‰ení si zkusme malou ‰arádu.

MAL¯ BÒH NA K¤IÎOVATCE Jste vûdec a pozorujete chování ru‰né praÏské kfiiÏovatky. Sedíte v rohovém oknû ve druhém patfie, sledujete ten ‰rumec a pofiizujete zápisky, fotografie, ãasové záznamy, a pak to v‰echno vyhodnocujete. Pomalu vám zaãnou z toho mumraje vystupovat jisté pravidelnosti. Napfiíklad záhy zjistíte, Ïe kdyÏ svítí ãervená, tak vût‰ina aut zastaví, a tramvaje se také fiídí podobn˘mi znameními; naopak kdyÏ je zelená, tak vozidla, pokud mohou, jedou. Postupnû odhalujete pravidelnosti takov˘ch vûcí, jako jsou popeláfiské vozy, které to celé jednou za ãas zablokují, odhalíte funkci kopáãÛ, dodávkov˘ch vozÛ i pravidla chování chodcÛ. Od spousty vûcí zaãnete abstrahovat jako od jevÛ ru‰iv˘ch. Stokilová paní na vysok˘ch podpatcích se dvûma obrovsk˘mi ta‰kami, která se s odvahou kamikadze vrhá pod pfiijíÏdûjící tramvaj, je sice jevem pomûrnû bûÏn˘m, ale jaksi pfiece jen do celkového obrazu tak úplnû nepatfií. Global street party anebo stávku taxikáfiÛ také z obrazu vynecháte, a jistû nûjak o‰etfiíte i snûhovou kalamitu nebo prÛtrÏ mraãen. Takto odfiltrujete spoustu dal‰ích nepodstatn˘ch maliãkostí (zapamatujte si toto místo, k „nepodstatnostem“ se je‰tû vrátíme). Po jisté dobû se pfiesunete nad jinou kfiiÏovatku, pak to je‰tû srovnáte s fungováním kfiiÏovatek v Budape‰ti, New Yorku a Bombaji, a nakonec sepí‰ete pojednání o tom, co je to velkomûstská kfiiÏovatka a jak se chová. Ve spisku nebudou chybût grafy, koeficienty, velikosti tokÛ vozidel i osob, chování ve ãtyfii ráno a v pût odpoledne, a neopomenete pfiidat i jisté konstanty typické pro rÛzná velkomûsta. Va‰e role v celém tom kfiiÏovatkovém mumraji byla nulová – opravdu jste zde byli v roli boha-pozorovatele. Nijak jste do dûní na kfiiÏovatce nezasahovali, pouze jste zaznamenávali, co se tam dûje, a kdyÏ jste od okna ode‰li, kfiiÏovatka fungovala dál. Pfiesto, 45

v jedné stra‰nû podstatné vûci jste se od skuteãného boÏského pozorovatele li‰ili: nemohli jste pozorovat v‰echno, co se tam k pozorování nabízelo. A k pozorování se toho i na pitomé kfiiÏovatce nabízí nekoneãnû mnoho, a u kaÏdé z tûch vûcí lze strávit cel˘ Ïivot, zatímco vy tam nemÛÏete dfiepût pofiád. To vy jste z toho mumraje museli vybrat to, co vám pfiipadalo dÛleÏité, zamûfiit se na to, ãinit hypotézy, jak budou urãité dûje probíhat. A také jste museli pfiedpokládat, Ïe jiné vlastnosti, kter˘m (zrovna) nevûnujete pozornost, lze zanedbat. TéÏ jste museli vzít za svÛj pfiedpoklad, jehoÏ správnost nemÛÏete nijak dokázat, Ïe neexistují jakési skryté veliãiny, tj. síly, které hrají v pozorovan˘ch vûcech zásadní v˘znam, vy ale o jejich existenci nemáte ani potuchy. V tomto pfiípadû takovou skrytou veliãinou mÛÏe b˘t policajt v centrále, kter˘ mûní intervaly svûtel, odklání dopravu podle hustoty provozu v sousedních oblastech ãtvrti, anebo dokonce ví o vás a provádí vám rÛzné zlomyslnosti. Va‰í pracovní hypotézou aÈ je, Ïe Ïádn˘ podobn˘ deus ex machina neexistuje, bohem jste pro tuto situaci jen vy sám. ·kodolib˘ policajt by zpÛsoboval ve vámi pozorovaném svûtû zázraky! Kromû toho potfiebujete pozorovací a mûfiicí pfiístroje vhodné právû pro vámi vybran˘ druh jevÛ, a také matematick˘ aparát vhodn˘ pro jejich zpracování. Vyvinout pfiístroje a metody zpracování dat není nikterak levné a dlouho to trvá. A vzhledem k tomu, Ïe nemáte k dispozici nekoneãn˘ ãas, zcela pfiirozenû vyhledáváte pfiedev‰ím ty jevy, které se dají mûfiit a zpracovat s pomocí tûch pfiístrojÛ, které máte k dispozici. Máte-li tedy ve svém pozorovacím oknû dalekohled, tak se nebudete vûnovat rozkladn˘m pochodÛm v pfieplnûn˘ch odpadkov˘ch ko‰ích, jakkoli by toto zkoumání mohlo b˘t zajímavé. Máte tfieba i zajímavou hypotézu o tom, jak kvasící odpadky ovlivÀují bûh kfiiÏovatky (pfiilákané vosy vletují do oãí chodcÛm a cyklistÛm), ale co naplat, zÛstane u spekulace, protoÏe hypotézu, model situace, nedokáÏete s dan˘m vybavením nijak zkoumat, a tedy ovûfiit nebo zamítnout. Z tûchto a podobn˘ch dÛvodÛ je vûdecké zkoumání v˘bûrové, má tradici, historii. V podobné situaci jako vy ve va‰em oknû nad kfiiÏovatkou jsou dnes ze v‰ech vûdcÛ snad jen astronomové. Ti mají pfied sebou svût, rozhodují o tom, co je bude zajímat a jak a ãím to budou 46

pozorovat a zpracovávat, ale nemohou si na nûj „sáhnout“. V‰ichni ostatní mohou pfiedmûtu svého pozorování klást otázky a Ïádat na nû odpovûdi. Pozorovatel v‰ak musí ze své boÏské pozice nejdfiíve sestoupit a vmísit se do svûta. Tím on sám se stane souãástí zkoumaného, svou úãastí ho sám zaãne mûnit a jeho zkoumání uÏ nebude aÏ tak objektivní. Pfiedstavme si teì situaci, Ïe vás z nûjak˘ch dÛvodÛ zajímají na kfiiÏovatce následující vûci: • jaká je hloubka vzorku pneumatik u projíÏdûjících vozidel; • jaká je teplota diferenciálu (to je konstrukãní prvek zadní nápravy) u projíÏdûjících náklaìákÛ, a zda se tato teplota li‰í v pfiípadû, Ïe vozidlo má zelenou, od pfiípadu, kdy stojí na ãervenou; • jak fungují semafory a jak se bude kfiiÏovatka chovat, budete-li stfiídat ãervenou a zelenou v intervalech 10 sekund, 2 minuty, 10 minut, hodina; • jaká je prÛmûrná hmotnost koãiãích hlav, kter˘mi je kfiiÏovatka vydláÏdûna, a jaká je míra jejich opotfiebení v prÛbûhu nûkolika let; • co fiíká tramvaják a jak se mûní jeho krevní tlak a svalová tenze v pfiípadû, Ïe mu pod tramvaj vlítne ona paní s ta‰kami. První pfiípad je je‰tû jednoduch˘ a objektivitu mÛÏete víceménû dodrÏet. Víceménû, nikoli stoprocentnû. Staãí zaznamenávat poznávací znaãky projíÏdûjících vozidel, pak podle policejní kartotéky vozidla vyhledat a provést na nich, tfieba veãer, kdy je majitel k zastiÏení doma, mûfiení. Provoz kfiiÏovatky nijak neovlivníte. Neovlivníte? No, pokud budete takto otravovat lidi kaÏd˘ den, zaãnou se pravidelní uÏivatelé va‰í kfiiÏovatce vyh˘bat. To víte, kdyÏ uÏ policie nûkoho nav‰tíví, má tendenci zajímat se i o jiné vlastnosti vozu, neÏ je dezén pneumatiky. KdyÏ uÏ vás policie nav‰tíví tfietí veãer za sebou, tak to mÛÏe b˘t dost otrava. A kdyÏ mají navíc fieãi: „Pane fiidiã, kdyÏ jsme u vás byli vãera, upozornili jsme vás na rezat˘ reflektor. Vy ho tu, jak vidíme, máte pofiád. Jsem nucen vám zabavit technick˘ prÛkaz vozidla.“ Lep‰í je kfiiÏovatce se vyhnout, a doporuãit to i ostatním znám˘m. 47

Celé va‰e zkoumání je navíc hroznû zdlouhavé a drahé. Jen obûhat ty tisíce adres – a nûktefií nepofiádníci nejsou stejnû nikdy doma k zastiÏení – a vám pak scházejí data. Jednodu‰‰í bude v kaÏdém smûru 100 metrÛ za kfiiÏovatku postavit hlídku, a ta kaÏdé vozidlo zastaví a va‰i pomocníci pneumatiku hbitû omûfií. Ov‰em zde uÏ tu‰íte, Ïe jaksi nepfiímo budete ovlivÀovat i aktuální dûní na kfiiÏovatce, protoÏe se tam nutnû utvofií zácpa. ¤idiã dodávky takto odloven˘ uÏ popáté ve dvou hodinách pfiíli‰ spolupracovat nebude. Jako v pfiedchozím pfiípadû, fiidiãi se zaãnou kfiiÏovatce vyh˘bat, pozmûní se celá její dynamika a vy budete lovit uÏ jen fiidiãe naivní, ktefií tam pfiijeli poprvé a nevûdí o vás. Tfieba to nevadí: teì vás zajímají pouze parametry pneumatik, a ne samotn˘ provoz. Ale sbûr dat byl ovlivnûn samotn˘m faktem, Ïe se sbírá, a to by vás uÏ zajímat mûlo. Druh˘ pfiípad je zajímavûj‰í. To musíte vy a va‰i tfii pomocníci (pro kaÏd˘ smûr jeden) vlézt do kfiiÏovatky i s mûfiicím zafiízením a mûfiit pfiímo na místû. Pfiedpokládejme, Ïe aparatura váÏí 70 kg, je v krychlové bednû o hranû 60 cm a trãí z ní v‰elijaké kabely a ciferníky. Na ãervenou to je‰tû jde – pachtíte se kolem vozidel a pfiikládáte svá ãidla k diferenciálu. Tfieba ani tolik nepfiekáÏíte. Hor‰í to bude na zelenou. Tam se s tím v‰ím vrháte v ústrety jedoucím náklaìákÛm, nûjak˘m trikem jim pod bfiicho strãíte mûfiák, provedete mûfiení a sami pfiitom zÛstanete naÏivu. Nev‰ímáte si, co povídá fiidiã toho náklaìáku ani fiidiãi vozidel, co prudce brzdí za ním. Aha, vy vlastnû zpÛsobujete melu – ovlivÀujete provoz kfiiÏovatky! UÏ Ïádná boÏská pozice. A navíc – pokud náklaìák prudce brzdí, aby vás nezabil, tak se mu zahfiívají kola i náprava, a tudíÏ i diferenciál, a celé va‰e mûfiení je zatíÏeno dost podstatnou chybou, na kterou budete muset zavádût opravy. Dal‰í náklaìáky v fiadû, neÏ se k vám dostaly, uÏ brzdí vlastnû podruhé ãi pokolikáté – co s takov˘m mûfiením? (Navíc v kritické chvíli se o va‰e mûfiidlo pfierazí ona paní s ta‰kami, ukopne mu jeden budík, a ta‰kou plnou lahví vám posléze zpÛsobí lehãí otfies mozku. Dámy tohoto druhu jsou nebezpeãnûj‰í neÏ kamion.) Experiment s intervaly semaforu snad nepotfiebuje komentáfi; v pfiedchozích pfiípadech jsme do chodu kfiiÏovatky zasahovali 48

mimodûk, nechtûnû a neradi, zde to dûláme s pln˘m vûdomím, protoÏe chceme vûdût, co se stane, kdyÏ… Je‰tû v˘raznûj‰ím zásahem je rozkopání celé kfiiÏovatky za úãelem zváÏení dlaÏebních kostek. Zde jste vlastnû na‰i kfiiÏovatku zabili a pitváte ji. Potfiebné údaje nelze zjistit jinak neÏ takto. MoÏná v budoucnu, aÏ budete mít spoustu dat, budete schopni spoãítat hmotnost kostek z pouhé fotografie dlaÏby, ale nejdfiív potfiebujete hodnû tûch pitev, abyste mohli zkonstruovat a hlavnû spolehlivû kalibrovat nûjak˘ analyzátor obrazu. No a zjistit míru opotfiebení, na to navíc potfiebujete kfiiÏovatku rozkopávat v pravideln˘ch intervalech… VÛbec nejzajímavûj‰í je experiment poslední. Slovní reakci tramvajáka na nastalou situaci mÛÏeme, fieknûme, nahrát skryt˘m mikrofonem. To se v‰ak dûlat nemá, odporuje to etick˘m normám. Pokud v‰ak on ví, Ïe ho nahráváte, v˘sledkem va‰eho mûfiení bude – co vlastnû? Pravdûpodobnû záznam toho, jak se ten pán snaÏí, abyste si o nûm nemysleli, Ïe se neumí v napjat˘ch situacích chovat (nebo naopak – bude se vám pfiedvádût). Tato stránka vûci vás v‰ak vÛbec nezajímá. TotéÏ s mûfiením jeho fyziologick˘ch parametrÛ. Pokud bude mít na tûle nûkolik elektrod nebo dokonce do nûho vrazíte i nûjakou tu kanylu, a navíc sedíte se v‰emi mûfiáky za jeho zády, tak ho chudáka vyvedete z míry natolik, Ïe pfiímo ohroÏujete bezpeãnost provozu, a navíc va‰e data jsou opût pro koãku. PraÏáci, holubi a star˘ akát se na kfiiÏovatce docela dobfie orientují a dokáÏou tam Ïít i bez va‰ich mûfiení. Svûtla fiídí poãítaã, kter˘ pomocí nûkolika fotobunûk zaznamenává hustotu dopravy v rÛzn˘ch smûrech. I ten ví, jak se má chovat. KdyÏ tam zavítá venkovan ze Zlámané Lhoty, kter˘ je poprvé v Praze – no i ten z toho vyjde vítûznû. O tom, jak to v Praze chodí, ví od sousedÛ a z televize. Jeho slepicím nebo fiedkviãkám by to tam ale nesvûdãilo vÛbec. Také poãítaã stejného typu, av‰ak vybaven˘ ãidly a programem k mûfiení kyselosti jogurtÛ, by si tam pfiíli‰ ne‰krtnul. Slepice, fiedkviãky ani robot z mlékárny by nedokázaly vyhodnotit situaci a podle toho se nûjak zafiídit (na rozdíl od holubÛ, akátÛ a semaforu). 49

ÚSTUP MEZI MODELY Vnûj‰í svût je, zdá se, ponûkud nepfiejn˘ vûdeckému zkoumání. Je lep‰í si pfiipravit jeho model, a vybrané vlastnosti modelu potom v laboratofii do nejmen‰ích detailÛ zkoumat pomocí zafiízení, postaven˘ch za úãelem tohoto zkoumání. Naklonûnou rovinu nikdo nebude zkoumat na kopci za mûstem, podobnû babiããiny kukaãkové hodiny nejsou pfiíli‰ dobr˘m objektem pro studium kyvadla. Projevy Ïiv˘ch bytostí je také lep‰í, pokud to jen jde, studovat nikoli v terénu, ale za pfiísnû kontrolovan˘ch laboratorních podmínek, a dokonce ne s jak˘mikoli, ale s pfiesnû definovan˘mi (geneticky, fyziologicky, nutriãnû) organismy. Laboratorní modely teoreticky mÛÏe postavit, získat nebo vypûstovat kdokoli, a mÛÏe tak reprodukovatelnû ovûfiovat tvrzení o tûchto modelech. Pokud se vût‰ina vûdecké komunity shodne na interpretaci pozorování, stane se tato interpretace souãástí soustavy poznání, na které se dá dále stavût. V posledních desetiletích trend ke stavûní modelÛ postoupil je‰tû dál: pfiedmûtem zkoumání se stávají virtuální objekty generované poãítaãem. Z virtuální kfiiÏovatky na obrazovce mÛÏete úãinnû odstranit demonstrace, neukáznûné chodce i pfiírodní katastrofy – nebo naopak je tam pfiikouzlit na pfiání, a to v pravideln˘ch nebo nepravideln˘ch intervalech. Tam opravdu mÛÏete do libovÛle mûnit intervaly svûtel a dospût k v˘sledku, Ïe pfii intervalu 10 sekund projede kfiiÏovatkou 0,345 vozidla. Tohle je evidentnû nesmyslné uÏití modelu, ale kdo se umí ptát rozumnû, ãasto dostane i rozumné odpovûdi, které mohou opravdu odkr˘t mnohé z toho, co v reálném svûtû zÛstává skryto za v‰elijak˘m mumrajem. S poznáním zákonitostí z na‰ich modelÛ se pak vrátíme k pfiírodû a ovûfiujeme, jestli jí „padnou“. KdyÏ ne, tak mohou existovat tfii alternativy: • Ta první je triviální: na‰e pfiedstava byla nesprávná a nechali jsme se svést nûãím nepodstatn˘m. Je tfieba se vrátit do laboratofie a hledat dál. • Anebo se dopou‰tíme nelegitimních extrapolací. V jistém rozmezí nám v‰e krásnû funguje podle v‰ech pfiedpokladÛ, a my ve 50

svém nad‰ení si budeme myslet, Ïe to tak je i v oblastech, kde jsme to z nejrÛznûj‰ích dÛvodÛ nezkou‰eli nebo zkou‰et nemohli. âili pfiístup typu „Auto bez problémÛ jezdilo v zimû po Vysoãinû, jistû nebude mít problémy ani na Sibifii“. Inteligentnûj‰ím pfiíkladem jsou vlastnosti vody. Není problém se po mytí utfiít, dá se utfiít dosucha i ruãiãka dítûte a také podlaha v nádraÏní hale. Pak nás pfiekvapí, Ïe Karafiátov˘m BrouãkÛm by byl ruãník k niãemu, protoÏe voda na nich lpí jako Ïelatina. Mokr˘ brouk se nemÛÏe utfiít: musí uschnout a pfiitom se pûknû podchladit, jinak se vody nezbaví. Jin˘ pfiíklad: plaveme my, drobní pulci a velké kfiiÏníky také plavou, v‰e na stejném principu; kdyÏ plavat pfiestanou, je‰tû se chvíli pohybují setrvaãností. Zajisté takto nûjak plave i nálevník! A pak nás pfiekvapí, Ïe ten o setrvaãnosti nic neví, protoÏe se doslova prodírá zrnit˘m vodním prostfiedím – jako kdyby ãlovûk „plaval“ napfiíã hromadou brambor sloÏen˘ch u nádraÏí. A do tfietice, pfiíklad s vnímáním gradientÛ. KdyÏ je nûãeho víc ãi nûco je jinak vpravo a vlevo (obecnû vnímání gradientu), staãí kdyÏ kouknu a vidím, nemusím se pohybovat. Takto jako ãlovûk vnímá rozdíly v prostfiedí moucha i lidská buÀka. Bakterie se „kouknout“ z místa nemÛÏe – na velikostní ‰kále rozmûrÛ jejího tûla Ïádné rozdíly neexistují – pouze fluktuace, BrownÛv pohyb. Pokud potfiebuje podobnou vûc zjistit (napfiíklad smûr k potravû), musí se pohybovat po del‰í dráze a integrovat záznamy v ãase. • Také se mÛÏeme pfiiklonit k názoru, Ïe na‰e objektivní zákony jsou v pofiádku, v pfiírodû je v‰ak jejich pÛsobení pfiekryto v‰ím moÏn˘m. Vlastnosti materiálÛ, koroze, stfiídání dne a noci, nepfiesné v˘robky, podvraÈácká zvífiátka, rostliny i bakterie, to v‰e ztûÏuje rozpoznání zákonitostí v pozadí. My pfiece víme, díky zku‰enostem z lesa, pitvám i laboratorním pokusÛm se Ïiv˘mi zvífiaty, Ïe tetfieví kohout vidí velice dobfie, lépe neÏ my, a navíc je plach˘ a kdyÏ mÛÏe, rád se pfied námi schová. V lese máte pramalou ‰anci tetfieva uvidût, nefikuli ulovit ãi dokonce chytit. KdyÏ vás tedy tokající tetfiev najednou „nevidí“, nebude to asi tím, Ïe by obraz pfiibliÏujícího se ãlovûka nedopadal velmi zfietelnû na jeho sítnici, a i patfiiãné signály patrnû jdou do jeho 51

mozku tak, jak mají. Z jist˘ch dÛvodÛ v‰ak tokající tetfiev tyto signály nepokládá za dÛleÏité, a my se musíme ptát proã. Co je u tokajícího tetfieva tak speciálního, Ïe fyziologie ptaãích zrakov˘ch pochodÛ zji‰tûná v laboratofii nestaãí k vysvûtlení jeho chování? A takto to jde vÏdy znovu a znovu a konfrontace na‰ich modelÛ a poznan˘ch „pfiírodních zákonÛ“ se skuteãnou pfiírodou je to, co ãiní vûdu krásnou a pfiitaÏlivou. Nûkdy postaãí opravy ãi dodateãné pfiedpoklady, a nûkdy se zfietelnû vynofií vûci, kter˘ch jsme si pfiedtím nev‰ímali nebo jsme o jejich existenci nemûli ani potuchy. Vynofií se díky na‰í interakci s pfiírodou. V Lond˘nû slavnostnû otevfieli v ãervnu 2000 „Mileniovou lávku“ pfies TemÏi. Krásná stavba, zavû‰ená na lanech. Druh˘ den ji zavfieli a od té doby (psáno v záfií 2001) probíhají na ní stavební úpravy. DÛvod? Pod kroky tisícÛ náv‰tûvníkÛ se lávka pochopitelnû chvûla – s tím se poãítalo. Nepoãítalo se ov‰em s tím, Ïe lidé budou chvûní vyrovnávat úpravou kroku. Skonãilo to tak, Ïe v‰ichni chodci nakonec ‰lapali synchronnû, pûknû do taktu (kdoví jestli se tím i nebavili a nepokfiikovali k tomu nûjaké to Hej hou), a tím lávku je‰tû více rozhoupali do velmi nebezpeãnû vyhlíÏejících kmitÛ. Teì se na ni montují tlumiãe. Jde o technologick˘, nikoli vûdeck˘ problém, ale ilustruje nበpohled. Potrestáme inÏen˘ry, Ïe na podobnou vûc pfii projektování nemysleli, nebo jsme naopak rádi, Ïe propfií‰tû uÏ o problému víme? V tomto smyslu se opût pasujeme do boÏské pozice, ale ponûkud jinak: to my jsme stvofiili ony modely a formulovali zákony; a díky této investované práci se nám pfiíroda ukazuje jinak, neÏ kdybychom to nebyli dûlali. Ale to uÏ jsme v souãasnosti, vraÈme se do doby, kdy se na objektivní pfiírodní zákony a roli rozumu pfii jejich odhalování bez v˘hrady vûfiilo.

52

ROZUMùT A VYLEP·IT Vûfiilo se, Ïe odhalené pfiírodní zákony nám umoÏní vylep‰it samu pfiírodu. KdyÏ poznáme zákony optiky, postavíme kameru mnohem dokonalej‰í neÏ evolucí zpackané oko – podívejte, co je to za tvar, a navíc je to mokré! Pro vedení vzruchÛ také pouÏijeme kvalitní kovové vodiãe místo kfiehkého a vÛbec k niãemu se nehodícího nervového vlákna a tak dále. Emanuel Rádl (1909) uvádí fiadu pfiíkladÛ podobného sebevûdomí vûdy konce 19. století. Ve 20. století napsal Josef âapek o futuristech, Ïe …teplota kusu Ïeleza nebo dfieva je od nynûj‰ka rozvá‰Àují více neÏ slzy nebo úsmûvy Ïen… a pokraãuje sarkasticky: Cítí mechanicky a cítí se b˘t udûláni z ocele, kde my vinou rÛzn˘ch […] okolností jsme je‰tû na niωím stupni v˘vojovém a musíme jim jejich vy‰‰í stupeÀ závidût. Na podobnou zpupnost platí upozornûní P. Vopûnky, kter˘ na jedné ze sv˘ch pfiedná‰ek varoval, Ïe poznatky vûdy se do svûta musejí pfiená‰et s citem – a ne spílat svûtu za to, Ïe se nechová podle pfiedpokladÛ vûdy. Druhá velmi silná víra souvisela s redukcí. Jde o pfiesvûdãení, Ïe kdyÏ se nûco zdráhá uchopení, zmûfiení, v˘poãtu, je tfieba jít na niωí, jednodu‰‰í úroveÀ, na úroveÀ sloÏek, ze kter˘ch se daná vûc „skládá“, nejlépe pak aÏ na úroveÀ molekul a atomÛ. KdyÏ porozumíme, jak to chodí na této úrovni, snadno porozumíme i chování na úrovni vy‰‰í. I zde, podobnû jako v pfiípadû uvedeném v pfiedchozím odstavci, se zdálo, Ïe to funguje a bude fungovat pro v‰echny pfiípady, se kter˘mi se setkáme v budoucnu. A zde klíãila i víra v pfiekonání dualismu mysl–tûlo: jednou i vûdomí vysvûtlíme z chování molekul, a zbavíme se tak navÏdy karteziánského paradoxu. (Viz téÏ o zázracích v kapitole 6.) A pak je tady je‰tû zvlá‰tní postup, kter˘ by se dal nazvat redukãnû-inflaãním. Postup je tento: Vezmi nûjaké dobfie zavedené slovo s mnoha v˘znamy v pfiirozeném jazyce – díky tomu má toto slovo pomûrnû nejasné v˘znamové vymezení, nutno pfiihlédnout ke kontextu, ve kterém se vyskytuje. PouÏij toto slovo jako odborn˘ pojem s velmi úzk˘m a ostr˘m vymezením, takÏe je skvûle pouÏitelné v nûkterém oboru vûdy ãi techniky. To je ta redukce. Posléze 53

nastane inflace – odborn˘ termín se jako velká bublina ‰ífií zpût do pfiirozeného jazyka a zaujme pÛvodní pole v˘znamÛ toho slova. Potom uÏ jen staãí prohlásit nûco ve smyslu, Ïe „dnes, na rozdíl od pfiedchozích temn˘ch vûkÛ, uÏ koneãnû známe pfiesn˘, vûdeck˘ v˘znam tohoto slova“. Postaãí dva pfiíklady – ale ãtenáfi jistû najde pfiehr‰le dal‰ích. Prvním z nich je informace. Jde o velmi staré slovo, pouÏívané od stfiedovûku. In-formatio znamenalo proces formování mysli nebo charakteru, v˘cvik, instrukce, uãení – zkrátka pfiedávání uÏiteãn˘ch znalostí, dokonce boÏí inspirace. Pozdûji se v˘znam ponûkud zúÏil na pfiedávání faktografick˘ch znalostí o vûcech ãi událostech, novinkách – ve smyslu, Ïe jde o nûco jiného neÏ o syrová data. Ve fyziologii to byla právû informace, která zpÛsobila v rÛzn˘ch ãástech tûla rozdíly v odpovûdi na tent˘Ï podnût (tfieba na signál nebezpeãí z mozku reagují odli‰nû nadledvinky, játra nebo svaly). V tomto pojetí byla informace nûãím, co G. Bateson definoval jako rozpoznan˘ rozdíl zpÛsobující rozdíl. Pov‰imnûte si, Ïe v Ïádném z uveden˘ch v˘znamÛ nelze informaci mûfiit ani jinak formálnû zpracovat: informace mÛÏe b˘t pouze rozpoznána, mÛÏe svého adresáta ovlivnit jen skrze svou kvalitu, jin˘m slovem, pfiíjemce musí rozpoznat její v˘znam. Taková vûc se nedá vyjádfiit v mnoÏstevních jednotkách, jde o kvalitu. Pak shodou okolností C. Shannon oznaãil jako informaci míru spolehlivosti, s jakou se pfiená‰ejí posloupnosti symbolÛ. Tuto informaci hodnotou vyjádfiit lze – to jsou známé bity a bajty. A teì, kdyÏ uÏ „víme“, co to je informace, tak zaãneme básnit, bublina se ‰ífií a zapleveluje jazyk! Kolik bitÛ informace je tfieba k postavení bakterie, sluneãnice, lidského tûla? Pfiitom Shannon je v tom nevinnû: hned v základní publikaci zdÛrazÀuje, Ïe jeho pojetí pojmu informace nezahrnuje v˘znam – jde o pojem matematick˘. Snadno nám potom uniká, Ïe b˘t informován neznamená vûdût, vûdût neznamená vyznat se, a vyznat se neznamená b˘t moudr˘m. Zanedlouho budeme moÏná svûdky rozhovorÛ tohoto typu: ·.: Nesu nejnovûj‰í informace. P.: V˘bornû, ·neblíku, a kolik bajtÛ? 54

Druh˘m pfiíkladem, kter˘ dáme, je slovo pfieklad – translace. Existuje bezpoãtu studií zab˘vajících se pfiekladem z jednoho pfiirozeného jazyka do druhého, a ãasto autofii vyjadfiují úÏas nad tím, Ïe nûco takového je vÛbec moÏné. Nejde jen o gramatiku, takové drobnosti toho typu, Ïe Angliãané se obejdou bez ty, Rusové víceménû nepotfiebují tvary sloves b˘t a mít apod. Jde také o bezpoãet Obr. 3.1. Entropie – ‰ang idiomÛ a celkového „ducha jazyka“. Zkuste pfiekládat do jazykÛ s jinou logikou a s ideografick˘m písmem! Na obrázku 3.1 je ãínsk˘ znak, kterému asi fiadov˘ âíÀan rozumût nebude. Znamená „entropie“ a vyslovuje se „‰ang“. První ãást je tzv. radikál, podle kterého se dá znak najít ve slovníku (radikálÛ je nûco pfies 200), a znamená „oheÀ“. Druh˘ znak znamená „kupec“, a ten naznaãuje, jak by se to celé mûlo vyslovovat – kupec se fiekne „‰ang“. KdyÏ v procesoru hledáte SHANG, objeví se vám na obrazovce 11 znakÛ, které se takto vyslovují; znak pro entropii je poslední z nabídky. Nestaãí tedy fiíct „‰ang“ – musíte ten znak napsat a vysvûtlit, o ãem to mluvíte.4 Dovedete si pfiedstavit v‰echny asociace, které pfiicházejí na mysl ãínskému studentovi, kdyÏ se uãí termodynamiku? Bude âíÀan „myslet“ fyziku jako Angliãan? A nemusíme jít ani do âíny – copak my jsme si také nepfieloÏili Newtona pomocí slov pfiirozeného jazyka? Síla, tíha, hmota, poloha, rychlost… – to nejsou pouze vûdecké termíny, a ãasto kvÛli nim dochází k mil˘m i nemil˘m nedorozumûním. To v‰e jsme víceménû vûdûli. Pak byl ale objeven genetick˘ kód a molekulární biologie (inspirovaná informatikou) zavedla translaci jako pojem pro pfiepis jednoho fietûzce symbolÛ do jiného fietûzce symbolÛ (nukleotidÛ do aminokyselin). Po redukci pfiichází inflaãní bublina: teì uÏ víme, Ïe translace je vûcí kódu – a ten mÛÏe b˘t „natvrdo“, podle tabulek, staãí znát kód a v‰e bude jednoduché – v jazykovûdû, informatice i v biologii! Zvlá‰tní, Ïe se 55

s tím ti jazykovûdci tolik staletí nimrali, kdyÏ je to takto jednoduché! Toto na‰e pfiesvûdãení je‰tû posílily poãítaãové programy pro pfieklad mezi rÛzn˘mi jazyky. Málokdo si je vyzkou‰el, a pokud i ano a zasmál se nad nûkter˘mi neobratnostmi, tak vût‰inou má tendenci vûfiit, Ïe se programy ãasem vybrousí a pak budou schopny pfiekládat nejen úfiední vyhlá‰ky, ale i beletrii a snad i poezii. Jazyk je pfiece kódem, a niãím neÏ kódem. Podobn˘ch pfiíkladÛ najde ãtenáfi jistû kolem sebe dost a dost, od ãern˘ch dûr, velkého tfiesku, aÏ po tak zdánlivû jednoznaãné pojmy, jako tfieba „ãára“ nebo „bod“ v geometrii. Nevûfiíte? Eukleides, kdyÏ formuloval základy geometrie, vzal tato slova z bûÏného jazyka – do „bodu“ lze zabodnout kruÏítko a ãára je idealizací nataÏeného provázku. Samozfiejmû, Ïe v geometrickém svûtû nic nebodáme a nenatahujeme, ale… AÏ po dvou tisíciletích napadlo geometry pod tûmito pojmy definovat cosi jiného – a zrodily se rÛzné neeuklidovské geometrie.5

DOKONALÉ A „NEDOKONALÉ“ A teì se podívejme na jinou stránku celého v˘voje, kter˘ nám propojí dohromady symbolick˘ kalkulus, hláskové písmo, „nedokonalost“ pfiírody a je‰tû víc znepokojující „nedokonalost“ pfiirozeného jazyka. Matematika jako soubor pfiedpisÛ, jak naprosto jednoznaãnû manipulovat se stejnû jednoznaãnû dan˘mi symboly, byla pfiedmûtem obdivu a úcty od starovûku. âísla 52, π, 32 jsou reprezentována dohodnut˘mi znaky, a to jednoznaãnû. Nelze fiíct, Ïe ãíslo 52 má „hodnotu“ asi padesát dva nebo Ïe ãíslo 0 je „skoro nic“. âísla nejsou hodnoty, stojí sama za sebe, a matematick˘ kalkulus je váÏe k sobû. „Za“ ãíslem se neskr˘vá nic neÏ ono samo. Teì si pfiedstavte ten úÏas a nad‰ení, kdyÏ se ukázalo, Ïe vûci v pfiírodû, vlastnû ne ony samy, ale jejich vûdecké modely, se dají matematizovat! Mám-li souãin s = v.t, tak je to matematick˘ vztah, a pokud nevím nic dal‰ího, tak s, v a t jsou prostû tfii ãíselné hodnoty, a souãasnû platí uveden˘ vztah. A teì najednou zjistím, Ïe 56

„za“ tûmito ãísly mohou stát – veliãiny pfiírody. Napfiíklad s bude dráha, v rychlost a t ãas. Veliãina v‰ak uÏ není ãíslo: veliãina je hodnota, kterou musíme zmûfiit, a v˘sledek mûfiení bude záviset i na vûcech z tohoto svûta: na pfiesnosti oka, kvalitû mûfiicího zafiízení apod. Veliãinu mÛÏeme pomocí ãísla pouze vhodnû vyjádfiit, reprezentovat. Musíme si také definovat meze hodnot, ve kter˘ch má smysl o dané veliãinû mluvit (napfiíklad o rychlosti milion km za sekundu) a také kontext, ve kterém veliãina vÛbec „existuje“ (mám-li systém skládající se z pûti molekul, tûÏko mohu mluvit o jeho teplotû). Nálevník tûÏko pochopí pojem „setrvaãnost“. A teì to zaãne b˘t muãivû znepokojující: na jedné stranû máme dokonalé vyjádfiení jist˘ch vztahÛ, na stranû druhé mÛÏeme mûfiit pouze pfiibliÏnû, takÏe vlastnû vkládáme do tûch vztahÛ nepfiesné hodnoty a dopou‰tíme se chyby, ba musíme se uchylovat ke statistice. Vysvûtlení se na‰lo v tom, Ïe v pfiírodû pÛsobí na sebe spousta vûcí, a ani za pfiísnû kontrolovan˘ch podmínek v laboratofii nelze okolní svût odfiltrovat úplnû. KoneckoncÛ i kdyby to ‰lo, tak samo mûfiicí zafiízení pfiichází ze svûta a pÛsobí v systému jako ru‰iv˘ element. Kdyby tûchto ru‰iv˘ch momentÛ nebylo, chovaly by se vûci podle matematick˘ch pfiedpokladÛ. Vlastnû je‰tû jinak: vûci se chovají striktnû podle urãen˘ch pravidel (deterministicky), ale není v na‰ich silách najít a vypoãítat ony ru‰ivé elementy – proto ta chyba. Musely pfiijít obory jako kvantová fyzika a teorie sloÏit˘ch systémÛ, a ty nás pfiinutily spolknout nepfiíli‰ stravitelné sousto – pochopení, Ïe pfiíroda sama nemusí vÛbec respektovat námi odhalené deterministické zákony. Spoléhá snad více na zázraky?

O ZÁZRAKU Vûnovali jsme se jiÏ mnohému z toho, co si o Ïiv˘ch organismech myslí biolog ãi informatik, a ãasto se nelze ubránit obratu „zázrak Ïivota“. âtenáfi urãitû postfiehl, Ïe ãasto mÛÏeme klást a klademe dÛraz na tu nebo onu vlastnost toho, co je Ïivé, a pak mÛÏeme zkoumat takto zdÛraznûné jednotlivé vlastnosti toho, co pokládáme intuitivnû za Ïivé, s ve‰kerou vûdeckou peãlivostí. 57

Molekula DNA se tak stává nûãím jin˘m pro informatika a pro biochemika, a nikoho nenapadne o ní prohla‰ovat, Ïe je Ïivá. V organismu v‰ak tato molekula funguje nikoli „informaticky“ nebo „biochemicky“: ona se podílí na jeho celkovém fungování, a organismus sám je navíc ponofien do svého prostfiedí. Z toho v‰eho se jakoby zázraãn˘m zpÛsobem vyloupne Ïivot. O tom v‰em se dovídáme, soustfiedíme-li svou pozornost v obligátním slovním spojení zázrak Ïivota na druhé slovo. Co v‰ak se slovem zázrak? Nepodafiilo by se nám dopídit se k nûãemu zajímavému, kdybychom se rozhodli trochu podrobnûji pochopit jeho v˘znam a to, co se za ním skr˘vá? Slova zázrak se obvykle uÏívá pro oznaãení jevÛ, které pozorujeme, ale nejsme s to je pfiijatelnû (fieknûme vûdecky) vysvûtlit. Nûktefií jsou ochotni si myslet, Ïe pfiíãiny zázrakÛ jsou kdesi nad tím v‰ím, co je vûdeckému poznávání pfiírody pfiístupné (tedy Ïe jsou to pfiíãiny nadpfiirozené). Jiní jsou ochotni zázraky ignorovat jako nûco, co vlastnû není. Úãastníky nebo pozorovatele zázrakÛ pak povaÏují, jsou-li shovívaví, za obûti psychické (auto)sugesce, nebo za obûti podvodu. Existuje snad nûjaká tfietí moÏnost? Pokusme se vycházet z toho, co jsme jiÏ napsali. Zázrak zaãíná tam, kde se nûjak˘ (pozorovateln˘ a pozorovan˘) jev nedafií vysvûtlit bûÏnou zku‰eností, ba ani v zavedené terminologii vûdy. Jako by existovaly dvû oblasti: oblast pozorovatelného a oblast vysvûtlitelného. Tyto dvû domény se do znaãné míry kryjí, a tak mnohé z pozorovan˘ch jevÛ vûda vysvûtlit umí. Doménou zázrakÛ je ta oblast, která zÛstává nepokryta doménou vysvûtlitelného. Z toho, Ïe jsme zázrak pozorovali, nemusí jednoznaãnû plynout, jak se to ãasto dûlá, Ïe jsme obûtí iluze. Ostatnû, Ïivot je jev, kter˘ se v jeho plné komplikovanosti je‰tû zdaleka nepodafiilo vûdecky popsat a vysvûtlit; navzdory tomu málokdo pfiipustí, Ïe pozoruje-li Ïivot, je obûtí iluze. Intuitivnû tu‰íme, Ïe Ïivé bytosti existují a nûãím podstatn˘m se li‰í od neÏiv˘ch objektÛ (podobnû je to tfieba s inteligencí, schopností poznávat atd.). Bylo by moÏné alespoÀ zdÛvodnit, proã pozorujeme vûci, jeÏ nejsme schopni vysvûtlit? Pokusme se o to my‰lenkov˘m experimentem. Pfiedpokládejme mimozemskou civilizaci, která podobnû jako my pozoruje a tfiídí 58

jevy ve svém prostfiedí a v‰e, co s tím souvisí. Svá pozorování si vûdci této civilizace zaznamenávají ve tvaru posloupnosti typografick˘ch symbolÛ, tak, jak to pfiedvedeme i my. Nemají s tímto popisem svûta Ïádné zvlá‰tní potíÏe a jejich vûda vzkvétá. ¤etûzce symbolÛ chápou jako projevy systémÛ. Jak zjistili pozorováním i experimenty, systémy se aktivují v˘skyty jist˘ch symbolÛ v okolním prostfiedí – aktivace se projeví tím, Ïe agent symbol „spolkne“ – vyjme ho z prostfiedí a vnese do prostfiedí vnitfiního. Uvnitfi systému dojde k pfiepsání („strávení“, „metabolismu“) tûchto „vstupních“ symbolÛ do jiného systému symbolÛ, a nûkteré z takto generovan˘ch symbolÛ se pak vylouãí do okolí jako „v˘stupy“ systému. Podobné systémy pojmenovali agenty. Pravidla pfiepisování – „metabolismu“ – nejsou nijak komplikovaná: jedinou podmínkou je, Ïe symbol se nesmí nahradit fietûzcem, ve kterém by se sám vyskytoval (není dovolen pfiepis tfieba A → XA nebo A → AY, A → XAY). Na obrázku 3.2 máme dvû schémata chování dvou

Obr. 3.2. „Metabolismus“ agentÛ

59

agentÛ z dílny tûchto vûdcÛ (poznamenáváme, Ïe agenti z 8. kapitoly od mimozem‰ÈanÛ nepochází). Agent (a) aktivnû vybírá z prostfiedí symboly A a X, „stráví“ je a do prostfiedí vyluãuje buì symbol B, nebo fietûzec symbolÛ aB. Podobnû agent (b) spotfiebovává B nebo Y a produkuje Ab nebo b. Mimozem‰tí vûdci pfiedpokládají (a tento pfiedpoklad patfií k jejich základním teoriím o fungování svûta), Ïe proces transformace uvnitfi agentÛ se fiídí zákonitostmi, a oni Ïe jsou schopni popsat tyto transformace tak, Ïe odvodí soubor pravidel chování – staãí pozorovat, co je na vstupech a na v˘stupech systému. Sám systém je tedy ãernou skfiínkou – dovnitfi vidût není, pravidla jsou v˘sledkem práce vûdcÛ. Dafií se to – na schématu vidíte takto odvozená pravidla vepsána do agentÛ. V prostfiedí se pfiedpokládá i pfiítomnost dal‰ích agentÛ; snad jejich zásluhou je tam vÏdy dostatek áãek, ixÛ a ypsilonÛ, takÏe o potravu pro (a) ani pro (b) není nouze. Jejich metabolismus probíhá bez problémÛ, a produkují se fietûzce z rÛzn˘ch symbolÛ a rÛznû dlouhé. Produkt agenta (a), tedy B, mÛÏe b˘t pouÏit agentem (b) k produkci Ab, z Ab agent (a) obratem vyrobí aBb, atd. V pozadí ov‰em mÛÏe ãíhat jin˘ agent, kter˘ bude hladovûj‰í a ‰ikovnûj‰í a zmûní Ab tfieba na Xb… Jednou v‰ak kdosi pfiedvede agenta, kter˘ do prostfiedí jako reakci na symbol A vyluãuje samé symetrické fietûzce symbolÛ, tedy ab, aabb, aaabbb, aaaabbbb, aaaaabbbbb, atd. Je jich spousta (moÏná nekoneãnû mnoho) a v‰echny bez rozdílu jsou symetrické. S nûãím podobn˘m se na‰i vûdci sice setkali uÏ pfiedtím, ale jen sporadicky – a tak v˘skyt symetrick˘ch fietûzcÛ pfiipsali na vrub náhodû, nepfiesnosti nebo tfieba mylnému pozorování. Îe by ‰lo dokonce o autosugesci pozorovatelÛ? Nebo dokonce o podvod? Je pfiece známo a je na to dÛkaz, Ïe systémy, které se podfiizují dosud objeven˘m zákonÛm, z principiálních dÛvodÛ nejsou s to individuálnû produkovat nekoneãné symetrické chování! Agent si nemÛÏe donekoneãna pamatovat, kolik áãek jiÏ vytvofiil, aby pak generoval stejn˘ poãet béãek! Tak copak nám to ten kejklífi pfiedvádí?! Kdoví, jak to nakonec dopadne. MoÏná si uÏ tamní vûdci mezitím vytvofií i spolek, kde se scházejí, a ze schÛzí vycházejí manifes60

ty, ba i celé knihy dokazující, Ïe ãerné skfiínky podobného typu existovat jednodu‰e nemohou. Obãané, vûfite nám! Pokusme se jim – pfies propast vesmírného prostoru, pomoct. V‰imli jsme si nûãeho, co jim doposud, zdá se, uniká. Obstaráme si speciální skfiínku, vloÏíme do ní na‰e agenty (a) a (b) a postaráme se, aby tam kromû nich Ïádné jiné agenty nebyly. Pak dokonale vyãistíme prostfiedí uvnitfi skfiínky a vloÏíme do ní jedin˘ druh symbolÛ A. Agent (a) polyká symboly A – pfiesnû podle pravidel, které poznají i na‰i kolegové mimozem‰Èané – a vylouãí do svého prostfiedí fietûzec aB (ale nikoli B, protoÏe v prostfiedí není k dispozici X). Hladov˘ agent (b) po fietûzci aB ihned chÀapne a promûní ho na ab nebo aAb. Systém (a) se chopí fietûzce aAb (zatímco fietûzce ab jsou odpadem, se kter˘m uÏ nelze dûlat nic), vykousne z nûho A a nahradí ho symbolem B za vzniku aBb, a ten opût po‰le jako potravu sousedovi. Celá procedura se mÛÏe donekoneãna opakovat, za vzniku meziproduktÛ anAbn nebo anBbn, a odpadních produktÛ – symetrick˘ch fietûzcÛ anbn.6 Ze skfiínky do na‰eho svûta mohou vypadávat pouze symetrické fietûzce s mal˘mi písmeny, zatímco meziprodukty se budou recyklovat (obr. 3.3).

Obr. 3.3. Metabolismus agent + prostfiedí

61

Systém (agent) „krabice“ sestávající ze dvou agentÛ-podsystémÛ se chová pfiesnû jako ta kouzelná skfiíÀka, pfiidûlávající vrásky mimozem‰ÈanÛm. âeho si na‰i kolegové z vesmíru nev‰imli? Uniklo jim, Ïe pokud nûkolik agentÛ sdílí spoleãné prostfiedí, mohou se v tomto prostfiedí objevit jevy, jejichÏ pfiíãinu nelze redukovat na zákonitosti, platné u jednotliv˘ch agentÛ. V doménû jednotliv˘ch agentÛ je generování v˘luãnû symetrick˘ch fietûzcÛ nemoÏné. V tom mají vûdci hypotetické civilizace pravdu. Posuneme-li se v‰ak na jinou doménu a budeme si v‰ímat i toho, co se mÛÏe dít s prostfiedím, kde funguje „ekosystém“ agentÛ, záhada se vysvûtlí. Pfiesto zb˘vá jeden háãek: ani my neumíme formulovat zákon, kter˘m se produkce symetrick˘ch fietûzcÛ fiídí. Nejde to, a informatici na‰í civilizace to vûdí stejnû dobfie jako ti mimozem‰Èané. Buì upravíme poÏadovan˘ tvar podle uÏ pfiedtím dan˘ch zákonÛ (pak bude vysvûtlení podáno dvûma pravidly: A → aAb, A → ab), nebo pfiipustíme, Ïe nûkteré jevy za urãit˘ch okolností prostû vyvstávají (v souãasné na‰í vûdû se v této souvislosti fiíká, Ïe jevy emergují). Nestaãí studovat jednotlivé agenty, je tfieba se vûnovat i chování systémÛ sloÏen˘ch z více agentÛ, a v rÛzn˘ch prostfiedích. Pozdûji si ukáÏeme, jak teorii „biosféry“ sloÏené z autonomních agentÛ rozvíjí Stuart Kauffman. Tolik tedy o zázracích (ve vûdû). Îivot snad je právû nûãím, co povstává v ãerné skfiínce mimozemského ãarodûje – co emerguje z ãetn˘ch interakcí mnoha individuálních agentÛ, jejichÏ aktivity se rozmanitû podmiÀují, ovlivÀují, spou‰tûjí a zastavují v takové sloÏitosti, jakou dnes je‰tû nejsme s to si pfiedstavit. Tak, jako jsme hledali a na‰li zpÛsob fungování ãerné skfiínky z pfiedchozího pfiíkladu, budeme muset hledat nové zpÛsoby nahlíÏení na svût kolem nás, a snad se dobereme vysvûtlení zázraku Ïivota. Na pfiíkladu jsme ukázali, Ïe v principu by to mohlo jít. Samotné vysvûtlení v‰ak od nás snad nikdo ani neãekal! Av‰ak znovu varujeme: svût si pfiipodobÀujeme na‰im modelÛm, svût v‰ak nikdy nebude na‰ím modelem. A vÛbec nejpfiirozenûj‰ím prostfiedkem, jak modelovat nበsvût, je mluvit a psát o nûm. K tomu potfiebujeme jazyky. O tom v následující kapitole. 62

4. Jazyk a my Jsme odkázáni na klamnou totoÏnost opakovaného slova. A. N. Whitehead, 1970

REPREZENTACE I kdyÏ jsme si vûdomi, Ïe hodnoty nejsou ãísla, v principu je v˘hodné reprezentovat pfiírodní jevy formou vztahÛ mezi strukturami sestaven˘mi ze symbolÛ, a tûm pak pfiifiazovat ãíselné hodnoty. Reprezentovat znamená vyjádfiit totéÏ v úplnû jiném médiu, úplnû jin˘m zpÛsobem. Ale funguje to obousmûrnû: veliãiny nutno také pojmenovat, a s jménem se nám do toho vtáhne spousta v˘znamÛ, které zvolené slovo nab˘vá v nejrÛznûj‰ích kontextech. Vidûli jsme na pfiíkladech informace a translace, kolik mnohoznaãností, které nûkdy ‰kodí a jindy inspirují, se vynofií, pokusíme-li se propojit svût formulí se svûtem pfiirozen˘m. Nezrazuje nás jen pfiíroda, zrazuje nás také jazyk, kter˘m bûÏnû mluvíme (v dal‰ím bude zmiÀován jako „pfiirozen˘ jazyk“). Je tak nûjak humpolácky poslepovan˘ podobnû jako vûci v pfiírodû, na nic se nelze spolehnout, samé nepravidelnosti, mnohoznaãnosti slov, posuny v˘znamÛ v rÛzn˘ch kontextech, v˘povûdi jsou ãasto velmi redundantní (tj. totéÏ se opakuje nûkolikrát, vÏdy fieãeno trochu jinak). A k tomu ten babylon jazykÛ – je vÛbec zázrak, Ïe je moÏné pofiizovat pfieklady, ale i tak se ãasto za to platí rÛzn˘mi posuny v˘znamu. Ale co – i ten nበvlastní jazyk podobnû zrazuje! Jeden a tent˘Ï text – zprávu z novin, román, vût‰inou dokonce i manuály k pfiístrojÛm – si kaÏd˘ vyloÏí podle svého. A není to tak, Ïe by jeden v˘klad byl správn˘ a v‰ichni ostatní vykladaãi se m˘lili! V˘klad je totiÏ vûcí ãtenáfie, a proto i porozumûní je jedineãné, vpadající do kontextu osobní zku‰enosti, vzdûlání, svûtonázoru, vûku, sociálního postavení atd. A kdyÏ budou ty texty star‰í… no, Máchovi tfieba „borov˘ zavánûl háj“, a jistû tím nemyslel, Ïe tam 63

cosi páchlo, zatímco v Seifertovû básni o tatínkovû d˘mce „a dnes jí nezavání, dnes voní po kvítí“ – tam uÏ je to slovo ve v˘znamu dne‰ním. Jisté dnes neslu‰né slovo vymysleli buditelé jako eufemismus, jako náhraÏku pro tehdy velmi neslu‰né slovo „fiiÈ“. Takov˘ch vûcí je plno – vezmûte si jen ãeské texty 100–150 let staré, a uvidíte sami. Alebo, keì dieÈaÈu poviem, aby si pred búvaním vystrelo plachtu a natriaslo vankú‰ aj paplón, ão vy na to? A to hovorím jazykom, ktorému predsa rozumie kaÏd˘ âech, nie? S takto nepfiesn˘m nástrojem se pfiece ve vûdû daleko nemÛÏeme dostat! Tam potfiebujeme naprosto jednoznaãné vyjadfiování, a pfiesto jsme nuceni vûdecké v˘sledky sdûlovat pfiirozen˘m jazykem (no, vûdecká angliãtina…), a z toho pramení nejrÛznûj‰í nedorozumûní, zkreslení. Proã nevytvofiit dokonal˘ jazyk? Mohli bychom se inspirovat napfiíklad tím, Ïe pí‰eme hláskov˘m písmem. Písmeno „k“ není písmenem „m“, neexistují Ïádná „nepfiesná“ písmena. I kdyÏ hlásky uÏ ano: zkuste se svou angliãtinou zavítat tfieba do Skotska; a povídat si s Afroameriãanem je obvykle také zajímavá zku‰enost. Ano, ale hlásky, to uÏ je nûco analogického „hodnotám“, zatímco písmeno je znak, mÛÏe vstupovat do rÛzn˘ch vztahÛ. A podobnû jako ãísla se dá jednoznaãnû pfievádût do jin˘ch médií: totéÏ písmeno lze napsat perem, na psacím stroji, morseovkou nebo jako kód nul a jedniãek, a v‰echny tyto zápisy budou navzájem jednoznaãnû pfievoditelné. V nûkter˘ch jazycích – napfiíklad v klasické hebrej‰tinû nebo fieãtinû – stála písmena i v roli znakÛ pro ãísla; tím se pfiesvûdãení o psaném jazyku jako svého druhu kalkulu jen utvrdilo. Jazyk jako kód pro vysvûtlení svûta, texty, které jsou pfiíãinou svûta…. PfiiblíÏíme si to pfiíbûhem o Golemovi v následující kapitole.1 Problém, kter˘ se nám zde vynofiuje, je podobn˘ tomu, kter˘ jsme vidûli v˘‰e u vztahu jasn˘ch a bezrozporn˘ch pfiírodních zákonÛ ke svûtu. Dokud je nûco zapsáno, vypadá to jednoznaãnû, je to jednoznaãné, je to zapsáno tak a ne jinak! Jakmile zaãneme sdûlení ãíst a tím ho vytáhneme do svûta, zaãne Ïít a vymykat se striktním pravidlÛm. O tom podrobnûji níÏe u hermeneutiky. CoÏ takhle vytvofiit umûl˘, po v‰ech stránkách dokonal˘ jazyk, podobn˘ kalkulu matematickému? Úspûch podobného pokusu by nás zajisté pfiiblíÏil k pfiesnûj‰ímu, kvalitnûj‰ímu, jednoznaãnûj‰í64

mu poznání vlastností svûta. Vzpomeneme dva pokusy, jeden o skuteãn˘ jazyk pro komunikaci, druh˘ o vytvofiení soustavy bezrozporn˘ch logick˘ch vztahÛ.

ZA JEDNOZNAâNÉ VYJAD¤OVÁNÍ Celou historii hledání a vytváfiení dokonal˘ch jazykÛ nádhernû popisuje kniha Hledání dokonalého jazyka U. Eca (2001). Zájemce odkazujeme na ni, zde se pokusíme podle ní ilustrovat nûkteré novovûké pokusy. Vezmûte si napfiíklad ãeleì psovit˘ch ‰elem, se v‰emi jejími druhy: vlk, pes, li‰ka, kojot, fenek atd. Podívejte se – vÏdyÈ v tom není vÛbec Ïádná logika! Ze zápisu nelze vÛbec odvodit, Ïe tvorové „vlk“ a „pes“ jsou blízce pfiíbuzní, Ïe „li‰ka“ a „my‰ka“ navzdory pfiíbuznosti zápisu pfiíbuzné nejsou a Ïe houba li‰ka, reprezentovaná identick˘m sledem znakÛ, dokonce není ani zvífietem. Do toho je nutno zavést pofiádek! CoÏ takhle stanovit, Ïe v‰echny psovité ‰elmy budou mít tfiípísmenov˘ kód typu v*k, pfiiãemÏ poãáteãní „v“ a koncové „k“ budou definovat ãeleì psovit˘ch, a prostfiední písmeno pfiíslu‰nost k druhu. „Vlk“ bude znamenat postaru vlka, ale pro ostatní pûknû systematicky: „vak“ je pes, „vbk“ je li‰ka, „vck“ fenek atd. A Ïádné nepravidelnosti: vak3m bude znamenat, Ïe jde o 3. pád mnoÏného ãísla, tedy „psÛm“, popfiípadû to mÛÏeme je‰tû dále vylep‰ovat: jvak7j pfieloÏ „jezevãíkem“, zatímco bvak1m znamená „bernard˘ni“. Skvûlé, co? Houbu li‰ku sem nezafiadíte ani náhodou, protoÏe ta se teì bude jmenovat, no tfieba „var“. MÛÏete si takto pohrát, zavedete systém i pro slovesa, syntax atd. Mnozí jedinci, jak ukazuje Eco ve své knize, podobn˘m konstrukcím zasvûtili cel˘ Ïivot. Proã se v‰ak podobné vûci neujaly? První a hlavní pfiíãinou je samozfiejmû nutnost uãit se ohromné tabulky kódÛ. Zkuste se tfieba podívat na nûjak˘ text, napsan˘ sice v pfiirozeném jazyce, ale pouÏívající sloÏitou terminologii. Tak tfieba molekulární biologové zavedli podobné akronymy pro kódování mutantÛ sv˘ch pokusn˘ch organismÛ. Velmi tûÏko se v nich bude orientovat i kolega pracující stejn˘mi technikami, se stejn˘ genem, jen na 65

jiném modelovém organismu nebo dokonce na jiném typu bunûk ze stejného organismu. âasto polovinu vûdeckého ãlánku zabírají vysvûtlivky, nebo je‰tû hÛfi, ãlánek vás odkáÏe na pfiehr‰li jin˘ch publikací, ve kter˘ch si máte pfiíslu‰n˘ pfieklad do pfiirozeného jazyka vyhledat sami. Pokud nemáte pamûÈ jako slon, musíte se neustále shánût po vysvûtlivkách a pramenech, a pfieãtení pûtistránkového ãlánku z pfiíbuzného oboru vám trvá den. ZdÛrazÀujeme – ne proto, Ïe byste nerozumûli principu a postupÛm: vy prostû nerozumíte notaci – tûm klikyhákÛm na tabuli. To uÏ jste jistû zaÏili pfii pfiedná‰ce nûjakého matematika: principu fieãeného byste moÏná i byli schopni porozumût. Po celou pfiedná‰ku si v‰ak místo toho rovnáte v hlavû, co znamená znak, no tfieba |>. Zde jsou dvû malé ukázky (je to ãesky!) náhodnû vybrané z ãasopisu Biologické listy (tam, kde je hvûzdiãka, jsou v originálu je‰tû odkazy na literaturu): Aãkoli His-Asp fosforylace u prokaryot v˘raznû pfievaÏují na úkor Ser/Thr/Tyr fosforylací, u eukaryot je to právû naopak*. U eukaryot je ale navíc známo nûkolik signálních drah, u kter˘ch jsou tyto signální mechanismy navzájem propojeny*. Dvoukomponentní systém mÛÏe slouÏit k regulaci MAPK kaskády, jako je tomu napfiíklad u kvasinkového TCS-SLN1-YPD1SSK1*, nebo u rostlin, kde je takov˘m pfiíkladem ethylenová signální dráha*. U Dictyostelium je znám protein RegA, coÏ je RR, jehoÏ v˘stupní doména vykazuje fosfodiesterázovou aktivitu. Rozkládá tedy cAMP, a reguluje tak signální dráhy a bunûãné procesy fiízené proteinkinasou A.* *** Negativními regulátory BMP v embryonálním v˘voji X. laevis jsou chordin (protein o velikosti 120 kD) a noggin (mal˘ glykoprotein, 32 kD). Nogin a chordin jsou sekretované proteiny, k jejichÏ expresi dochází ve Spemannovû organizátoru*. Oba proteiny jsou antagonisty BMP na úrovni ligandu a pfiispívají k diferenciaci ektodermu na nervovou soustavu a ventrálního mesodermu na svalovou tkáÀ. 66

Pfii pouÏívání umûlého jazyka by se tak lidé dopou‰tûli dvou druhÛ chyb. Jedny by plynuly z neznalosti kódu nebo bezdûãn˘ch zámûn, druh˘m morem tohoto druhu fieãnûní by byly – obyãejné pfieklepy. PfiehlepÛ se pfii psaní dopou‰tíme bûÏnû, ale obvykle si jich ani nev‰imneme nebo snadno opravíme, protoÏe mÛÏeme pfiihlédnout ke kontextu. Pfiedchozí vûtû jste jistû rozumûli, i kdyÏ obsahuje slovo „pfiehlep“, které v ãe‰tinû vÛbec neexistuje (v‰imli jste si ho vÛbec?). Jdeme spí‰e po kontextu celé vûty, neÏ abychom dekódovali jednotlivá slova. V kódované vûtû v‰ak kaÏd˘ pfieklep znamená naprosté rozházení smyslu. Na klávesnici jsou klávesy „a“ a „s“ vedle sebe, a tak by se v textu místo „vak“ ãasto objevovalo „vsk“, coÏ, jak by se ukázalo, je jakási potvora z patagonsk˘ch plání, o které jste jaktûÏiv nesly‰eli. Houba li‰ka (var) by se snadno mohla stát psem (vak), nemluvû uÏ o nesãetn˘ch chybách v tom kfioví exponentÛ a indexÛ kolem kaÏdého slova. Eco si dal tu práci a pozornû ãetl vzorové texty samotn˘ch autorÛ podobn˘ch projektÛ. Ironicky poznamenává, Ïe ani oni se – a to v pomûrnû krátk˘ch ukázkách – nevyvarovali spousty chyb, které naprosto znemoÏnily porozumûní. Informatici to znají: v poãítaãov˘ch programech zámûna jediné nuly za jedniãku (tfieba pfii kopírování) mÛÏe vést ke zhroucení celého programu. Zabránit se tomu dá za tu cenu, Ïe nebudeme vyrábût nejkrat‰í moÏné programy, ale zavedeme do nich redundanci (pomnoÏení stejné informace) a nejrÛznûj‰í kontroly. Není tfieba zdÛrazÀovat, Ïe v Ïiv˘ch tvorech je toho opravdu jen velmi málo, co by nebylo takto mnohonásobnû ji‰tûno. Nu dobrá, fieknûte si, kdybychom zaãali uÏ v jeslích, tak by se tento umûl˘ jazyk stal dûtiãkám matefi‰tinou, a za dvû aÏ tfii generace by jej uÏ cel˘ svût ovládal „sám od sebe“, aniÏ by musel memorovat ohromné tabulky kódÛ. A kdyÏ se vût‰ina dûtí dokáÏe nauãit ãesk˘ pravopis, tak by hravû zvládly i tento pravopis univerzální, Ïe? Za pfieklep dvojka, za dva trojka: a to se chce‰ hlásit na gymnázium? V‰ak to znáte. V‰ichni bychom psali nakonec stejnû, jedním jazykem, naprosto logick˘m. Inu, dûtiãky v jeslích se své matefi‰tinû neuãí s perem v ruce. Jak by se vyslovovalo „vbk“? VÏdyÈ vût‰ina národÛ kromû âechÛ a Slo67

vákÛ neumí vyslovit ani „vlk“. Jak by se vyslovovaly v‰echny ty exponenty – pfieãtûte tfieba bvak1m (ãesky bernard˘ni)? AÈ uÏ by se to vyslovovalo jakkoli, na v˘slovnosti by najednou stra‰nû záleÏelo. KdyÏ âech mluví anglicky, tak obvykle nemá cit pro rÛzné druhy v˘slovnosti hlásky zapsané jako „e“, „a“, „th“, nebo tfieba i „w“. (Jakpak vyslovujeme slovo hardware? Hardvér? Hotov˘ Oxford!). Pfiesto kdyÏ mluví plynule, tak mu vût‰inou Angliãan rozumí. A byli jste uÏ na nûjaké mezinárodní konferenci, kde se sejdou národové z celého svûta? V‰ichni mluví anglicky a v‰ichni si rozumûjí, i kdyÏ zvuky, které vydávají, by rodil˘ Angliãan ãi Ameriãan nedokázal z huby vypustit, ani kdyby chtûl. Rozumíme si, protoÏe pfii naslouchání provádíme velmi sloÏitou interpolaci sly‰en˘ch zvukÛ a skfiekÛ, a v kontextu celého fieãeného si to v hlavû – obvykle zcela automaticky – srovnáme. Tahle v˘hoda by odpadla a v‰ichni by museli od zaãátku dfiít specifické a jednoznaãné zvuky – asi s ladiãkou v ruce a vzorov˘mi zvuky z reproduktoru. Anebo? Anebo by si v‰ichni národové ponechali své staré dobré zvuky. Znak vak1m by âech ãetl „psi“, Slovák „psy“, Rus „sabaki“, Angliãan „dogs“, kardinálové „canes“ atd. Nesplnilo by to v‰echna oãekávání, ale i kdybychom si nadále mluvili po svém, alespoÀ psali bychom stejnû a pfies písmo si rozumûli! Jaká to v˘hoda pro sjednocenou Evropu! Ale tento stav uÏ zde pfiece máme ve sjednocené âínû: tam se takto mluvãí rÛzn˘ch jazykÛ domlouvají pfies písmo odedávna! Sjednocená Evropa by podobného cíle dosáhla za tu cenu, Ïe by se vzdala hláskového písma a pfie‰la na písmo obrázkové – ideogramy. Pokud by se totiÏ slovo „vak“ vyslovovalo v kaÏdém jazyce jinak, tak by uÏ pfiestalo b˘t sledem tfií znakÛ reprezentujících hlásky, ale stalo by se samo znakem – ideogramem. âíÀané své dvourozmûrné znaky také malují podle jistého pofiádku, no a my bychom svÛj ideogram pro psa „nakreslili“ pomocí pofiadí tfií sloÏek, v, a, k. Mûli bychom to pfiece jen o chlup jednodu‰‰í neÏ âíÀané, protoÏe by na‰e ideogramy byly alespoÀ lineární a snadnûji by se strojovû psaly. A to by byla asi jediná v˘hoda toho, Ïe bychom psali „vak“, a ne tfieba jedin˘ znak „Ψ“ nebo rovnou stylizovan˘ obrázek psa. Znaky jako v, a, k by samy o sobû pfiestaly mít smysl, a Ïádné k˘Ïené pfiesnosti bychom se opût nedoãkali – prostû opût 68

bychom mluvili pfiirozen˘m jazykem, moÏná s trochu upravenou gramatikou, no a psali bychom ideograficky. Slovo „vak“ by napfiíklad Angliãan mohl vyslovit jako „dog“ nebo „hound“, nebo by tam muselo b˘t je‰tû nûjaké návûstí navíc, které by ho vedlo, co má vyslovit, a toto návûstí by zase nic nefiíkalo âechovi… Dobrou ilustrací podobného problému je pfiíbûh ze Slovenska, kde se pfiipravuje ekumenick˘ pfieklad Bible. Problém nastal u jména BoÏího. Katolíci pouÏívají jména Pán, evangelíci Hospodin. V‰echno se dá zachránit, a ani není tfieba ãinit bolestné kompromisy, v tûchto oblastech silnû pociÈované: staãí ponechat v‰ude pÛvodní hebrejsk˘ ideogram JHVH, a aÈ si to kaÏd˘ ãte podle svého. Ano, jednou to projde, pak se zaãnou ideogramy mnoÏit, a nakonec jich bude tolik, Ïe text bude sice spoleãn˘, ale kaÏd˘ si ho stejnû bude ãíst jinak – proã vÛbec pofiizovat pfieklad? Kdybyste se rad‰i nauãili hebrejsky! Kam se nám podûla pfiesnost, kvÛli které jsme cel˘ podnik jednotného pfiekladu vlastnû rozjeli? Citujme v‰ak radûji z kníÏky Petra Fidelia (1998, s. 191–193), tam je to fieãeno lépe, neÏ bychom to zvládli sami: [N]esmírnû záleÏí na tom, nakolik je jazyk, tento privilegovan˘ nástroj dorozumûní, vskutku spolehliv˘m prostfiedníkem. Na první pohled se k tomuto úkolu nezdá pfiíli‰ zpÛsobil˘, vÏdyÈ jeho charakteristick˘m rysem je mnohoznaãnost, polysémie. Vztahy mezi na‰imi pojmy a pfiedstavami a mezi slovy, která je mají vyjadfiovat, jsou v neustálém, byÈ neznatelném pohybu. Jazyk je pro my‰lenku nepostradateln˘m prostfiedkem vyjádfiení, zároveÀ ji v‰ak vÏdycky více nebo ménû zrazuje. Tato „nedokonalost“ je ale pro my‰lení koneckoncÛ blahodárná: jestliÏe své pojmy, jimiÏ se svûta zmocÀujeme, pfiedstavy, které si o nûm utváfiíme, nemÛÏeme vtûlit do slov jednoznaãn˘m zpÛsobem, nutí nás to, abychom je neustále „kladli v potaz“, revidovali si je a znovu a znovu je „pfie-m˘‰leli“. […] Tak se neustále obnovuje kfiehká rovnováha mezi na‰ím my‰lením a Ïitou skuteãností. […] Aby se v této situaci zachovala moÏnost dorozumûní, musíme si udrÏet jakousi spoleãnou referenci k tomu, „oã vlastnû jde“ […] a musíme mít dÛvûru, Ïe na‰e slova jsou schopna, pfii v‰í mnohoznaãnosti, tuto referenci v daném kontextu skuteãnû zaji‰Èovat. […] Teì uÏ vidíme, jak by bylo moÏno lidskou mysl ochromit. Dvû vûci jsou k tomu zapotfiebí: vzít jí dÛvûru ke slovÛm, […] zmrazit pfiirozen˘, a tedy 69

nepfiíli‰ uspofiádan˘ kolobûh pojmÛ a slov a do jejich promûnliv˘ch vztahÛ zavést mechanick˘ pofiádek. Îivé pojmy ztuhnou, stanou se z nich normalizované stavební dílce zcela autonomní sémantické stavebnice, v níÏ budou slova fungovat jako automatická návûstí. Vznikne tak „nová fieã“, kde budou slova nedílnû spjata s urãit˘mi pfiedem vymezen˘mi, pfiísnû kodifikovan˘mi sémantick˘mi obsahy, které bude moÏno uÏ jen mechanicky spojovat do urãit˘ch pfiedem naprogramovan˘ch fietûzcÛ a sestavovat z nich potom rozmanité figury ãi obrazce. Takováto do sebe uzavfiená fieã bude vysoce rezistentní vÛãi tlaku proÏívané skuteãnosti, její sobûstaãná logika bude „nezranitelná“. Nebude zde Ïádn˘ prostor pro otázku: jakékoli tázání, a tedy i „pfiem˘‰lení“ bude doslova „vytûsnûno“. My‰lení sice nebude principiálnû znemoÏnûno, […] [ale] kaÏd˘ pokus o zrození my‰lenky skonãí nutnû potratem. Závûrem tedy, dokonal˘ jazyk sestavit nelze – pfii transformacích bychom obûtovali to, ãeho si nanejv˘‰ ceníme – jednoznaãnost symbolÛ. Na oplátku bychom dostali jedinou v˘hodu: skrze písmo bychom se moÏná snadnûji dorozumívali ve zmûti pfiirozen˘ch jazykÛ, i kdyÏ za cenu biflování tisícÛ ideogramÛ. Ne‰lo by v‰ak pfiirozen˘ jazyk alespoÀ silnû spoutat v˘rokovou logikou? Pokusy v tomto druhu se dûly a dûjí. Pokusíme se je pfiiblíÏit s pomocí mechanické beru‰ky v 6 kapitole. Teì pokraãujme v brouzdání na‰ím svûtem a v líãení, jak v‰elijak se jej snaÏíme pochopit.

FYZIKALISMUS S fyzikalismem jsme se vlastnû uÏ setkali v˘‰e, kdyÏ jsme líãili víru, Ïe svût je matematizovateln˘, a tudíÏ jazykem popsateln˘. ¤ídí se zákony, které se dají jazykem také jednoznaãnû vyjádfiit. Obzvlá‰È silná byla tato víra na konci 19. století, kdy se zdálo, Ïe fyzika je uzavfiená vûda, kde uÏ nebude ke zkoumání nic, a fyzikové propfií‰tû uÏ nebudou mít jinou práci, neÏ zpfiesÀovat své konstanty. UÏ jsme také mluvili o vífie, Ïe poznané zákony nám umoÏní konstruovat vûci lépe, neÏ to dûlá pfiíroda. VraÈme se na chvíli do této doby i my, protoÏe mÛÏe poskytnout klíã k na‰emu dal‰ímu zkoumání. 70

Tam, kde se nedafiilo fyzikální zákonitosti najít, napfiíklad v nûkter˘ch oblastech biologie, nastalo zvlá‰tní pnutí. MÛÏeme pfiipustit, Ïe se Ïivotní pochody fiídí silami, které fyzika dosud nezná, nebo dokonce které nejsou fyzikální povahy. Touto cestou ‰li vitalisté, a byli za to ãasto zesmû‰Àováni. Dnes se slovo vitalista bere jako synonymum mystika ãi podvodníka, a málokdo ví, Ïe ‰lo o poctivé vûdecké úsilí dobrat se podstaty Ïivotních pochodÛ. KoneckoncÛ, jaká je fyzikální povaha nûkter˘ch pojmÛ, které pouÏíváme dnes: informace, komplexita, poznatek, znalost…? Pro vitalismus nebyla vhodná doba, dal‰í generace na nûj nenavázaly a zÛstal slepou uliãkou. Fyzikalismus ‰el jinou cestou, totiÏ karteziánskou. Pohyb kloubÛ, práce srdce, let ptáka i ãmeláka jsou jevy, které se dají pfievést na fyzikální modely a lze je do detailu popsat. Tam, kde pozorované dûje takto popsat nejde, bude pfiíãina v tom, Ïe jde o projev velkého poãtu velmi mal˘ch fyzikálních mechanismÛ. Skonãí to u metabolismu a u genÛ jako prapfiíãinû v‰ech projevÛ Ïiv˘ch bytostí. Chování mechanismu není Ïádnou záhadou, lze je popsat deterministick˘mi zákony. S kolektivním chováním velkého mnoÏství mechanismÛ uÏ potíÏe sice jsou, ale jde o potíÏe rázu technického – prostû nelze v reálném ãase uhlídat najednou v‰echny mechanismy a mûfiit v‰echny jejich dÛleÏité parametry. (Mimochodem: jak víme, které z parametrÛ jsou zrovna dÛleÏité?) Proto musíme dûlat aproximace a uchylovat se ke statistice, v principu ale, opût z pozice Boha se superrychlou kalkulaãkou, v‰echno poznat lze. ProtoÏe v‰e, co je tfieba uhlídat, uÏ známe, pfiidáváme leda podrobnosti. Trochu odboãíme. Svût je, z na‰eho pohledu, organizován hierarchicky; nebo pouÏijme radûji v˘razu „organizován do domén“, abychom se vyhnuli pfiedstavû jakéhosi velikostního, ãasového ãi hodnotového Ïebfiíku. Pokud jde o rozlehlost, snadno rozpoznáváme doménu na‰eho makrosvûta, molekuly jsou mikrosvût, a galaxie megasvût. KdyÏ si dáme tu práci, tak tûch domén rozpoznáme více, a kdyÏ zvolíme jiná kritéria, dostaneme zase jiné rozloÏení domén. A teì pfiijde to dÛleÏité. V rámci jedné kauzální domény (Havel 2001) se dokáÏeme pohybovat pomûrnû snadno, urãíme pravidla chodu vûcí, chcete-li, jejich zákonitosti. 71

KdyÏ se rozvíjí poupû, tfieba nádhern˘ trycht˘fi svlaãce, tak v na‰em makrosvûtû (ponûkud vylep‰eném lupou) rozpoznáme anatomii kvûtu a také to, jak se jeho ãásti, ekonomicky poskládané v pupenu, dostávají do rozvitého stavu. Pak pfieskoãíme do domény bunûãné a budeme sledovat chování jednotliv˘ch bunûk. PomÛÏe nám to velice, kdyÏ budeme sledovat v˘voj kvûtního základu z dûlivého pletiva vzrostného vrcholu (meristému). Zde mÛÏeme je‰tû sledovat osudy jednotliv˘ch bunûk a také provádût pozorování a experimenty, co se stane, kdyÏ tfieba nûkterou buÀku odstraníme, nebo nûkter˘m sousedícím buÀkám vloÏenou pfiepáÏkou zabráníme v komunikaci. KdyÏ je uÏ v‰ak zárodek vût‰í, jsme ztraceni: cel˘ kvût obsahuje desetitisíce bunûk a chování kaÏdé z nich sledovat nemÛÏeme. Prohlásíme pfiesto, Ïe kvût je v˘sledkem kolektivní ãinnosti v‰ech zúãastnûn˘ch bunûk. Vûfiíme, Ïe kdybychom byli schopni tu ãinnost popsat, tak nám vyjde, Ïe jejím kolektivním v˘sledkem nemÛÏe b˘t nic neÏ kvût svlaãce. Takhle nám to musí vyjít: dejte nám pár bunûk a my na to pfiijdeme, vÛbec nemusíme vûdût, z jakého rostlinného druhu ten bunûãn˘ kolektiv pochází. Provedeme prostû patfiiãná mûfiení vlastností bunûk a jednoznaãnû nám vyjde, Ïe v˘sledkem nemÛÏe b˘t nic jiného neÏ bíl˘ trubicovit˘ kvût. UÏ jste nûkdy vidûli kvûtenství náprstníku – Digitalis? Jednotlivé kvûty jsou krásnû dvoustrannû symetrické; nûkdy se v‰ak na samém vrcholu objeví jeden kvût s paprsãitou symetrií – mutace centroradialis (obr. 4.1). Ukazuje se, Ïe dosáhnout podobné globální pfiestavby struktury u rostlin je pomûrnû snadné, a ãasto k tomu staãí jedin˘ signál – buì z prostfiedí, nebo z tûla. Dokonale sehrané buÀky, které jako na spartakiádû na jediné mávnutí praporku pfiebudují makroskopickou konfiguraci, o jejíÏ existenci nemohou mít ani potuchy? Není toto exemplární pfiíklad toho, jak to chodí v‰ude? Obr. 4.1. Náprstnik 72

Z bunûãné domény pfieskoãme teì do domény podbunûãné, mezi bunûãné struktury, metabolity, proteiny a nukleové kyseliny. Odevzdáme biochemikovi nûco materiálu, ale neprozradíme mu, z ãeho ten materiál pochází. On sám, kdyÏ vyjde do polí, moÏná ani nerozpozná smrk od lípy. Biochemik vyjme jednu komponentu po druhé a popí‰e jejich chování nejprve prostfiedky klasické chemie (a biochemie). Pak se pustí do skládaãky – z poznan˘ch vlastností mu musí vyjít, jak funguje metabolismus, jak je regulován, jak se zapínají a vypínají geny, jak se to v‰e pomnoÏuje. Do domény podmolekulární uÏ nepolezeme, i kdyÏ celá tato mela by se, jak vûfiíme, dala odvodit i z úrovnû atomÛ. (Co atomÛ, také z kvarkÛ nebo strun!) Zato nás v‰ak zajímá, jak se promítá dûní v molekulární doménû na chování buÀky. Nepochybnû se promítá a je snadné to dokázat, a dokonce je snadné dokázat, Ïe ovlivÀuje i dûní v jiné doménû – morfologii kvûtu. Otázkou tedy není, zda jsou jednotlivé domény navzájem pfiíãinnû propojeny, to nepochybnû jsou. Otázkou je, zda dÛkladn˘m poznáním v‰ech podrobností v molekulární doménû (a v‰ech variant molekulárního chování v jednotliv˘ch buÀkách) bude nበbiochemik schopen jednoho dne prohlásit tfieba toto: Z chování tohoto souboru molekul lze jednoznaãnû odvodit, Ïe v˘sledkem tohoto chování bude rostlinná buÀka, a to z popínavé rostliny mírného pásma, která má velké bílé nálevkovité kvûty. My – zadavatelé hádanky – zkoprníme, protoÏe my, na rozdíl od toho biochemického sherlocka, jsme tuto skuteãnost od zaãátku znali. Sice ne z laboratorního rozboru, ale proto, Ïe trochu známe botaniku a svlaãec od jiného b˘lí poznáme i bez toho pracného zkoumání. Tak, a pokud nûkdo vûfií, Ïe z chování molekul, hvûzd, kvarkÛ nebo lidí v té doménû, kde se vyskytují molekuly, hvûzdy, kvarky nebo lidé, lze beze zbytku odvodit i chování entit v doménách jin˘ch, pro které pojmy molekula, kvark, hvûzda nebo ãlovûk definovány nejsou, tak ten nûkdo… je zastáncem fyzikalismu. ZdÛrazÀujeme to „beze zbytku“.

73

HODNOTOVÉ HIERARCHIE K tomu pfiistupuje je‰tû nበsklon stavût si hodnotové hierarchie. To, co je velké, bude nutnû „vy‰‰í“, „sloÏitûj‰í“, neÏ co je malé, a tak nám vychází známé uãebnicové schéma: dole jsou „jednoduché“ elementární ãástice, z tûch se „skládají“ atomy, z tûch zase molekuly atd. DÛkladn˘m poznáním vlastností atomÛ odvodíme tvrdost diamantu, ãernou barvu boufikového mraku, formování hvûzd, tokání tetfieva i psychiku Pepy ·neblíka v okamÏiku, kdy si brousí pazourkovou maãetu (vãetnû zavilého v˘razu v jeho chlupatém obliãeji). Opaãnû to neplatí – ·neblíkovo chování nám Ïádn˘ klíã k vlastnostem elektronu neposkytne. První otázka samozfiejmû zní, jestli toto rozdûlení do domén vypovídá nûjak o svûtû, nebo jen o na‰em zpÛsobÛ poznávání. MÛÏe to b˘t i tak, Ïe svût je jednotn˘, ale na‰e smysly a cel˘ psychick˘ aparát jsou vybaveny pro pohyb v jedné malé oblasti svûta – makrosvûtû, a v‰e, co je za jeho horizontem, mÛÏeme poznávat jen nepfiímo, a pak si to nûjak pfievypravovat v pojmech toho makrosvûta. Tak nám umûle vyvstanou domény i problémy s nimi spojené. MoÏné to je, ale nic to nemûní na skuteãnosti, Ïe nám se svût jeví jako uspofiádan˘ do domén. Pfieru‰ili jsme v˘klad u konstatování, Ïe fyzikalismus je víra, Ïe ve‰keré chování jsoucna lze vysvûtlit z jak˘chsi elementárních, a proto patfiiãnû mal˘ch, principÛ. Fyzikalismus (nebo karikatura, kterou zde pfiedvádíme, ale nepfieháníme pfiíli‰2) nemÛÏe spolknout náhodu, historicitu, rozhodování na základû zku‰enosti, svobodnou vÛli… Odpor vÛãi evoluãní teorii na konci 19. století pramenil ani ne tak z náboÏenského pfiesvûdãení, jako z dÛvodu, Ïe teorie pracovala s náhodou jako reáln˘m faktorem v pfiírodû. Náhoda prostû není, v‰echno musí mít svou pfiíãinu. První opustila tento primitivní fyzikalismus sama fyzika. Ukázala, Ïe jednotlivé domény nejsou postaveny hierarchicky, neexistují domény jednoduché a sloÏité, elementární ãástice mají stejnû bohaté chování jako buÀky. Dále se ukázalo, Ïe nelze jednoznaãnû pfievádût pojmy a v˘roky z jedné domény do druhé: pfiechodem z jedné domény do druhé se vÏdy nûco ztratí a nûco získá. V˘zkum 74

v jisté doménû pfiinese obrovské mnoÏství poznatkÛ, ale vût‰ina z nich má smysl právû jen v té doménû. V doménû metabolismu není místo pro pojem „kvût“ a dost byste se potrápili, neÏ by se vám ho podafiilo biochemick˘mi prostfiedky vyslovit. Jazykem botaniky se zase ‰patnû mluví tfieba o rozkladu cukrÛ. Jde o pfiíklady takzvan˘ch nekanonick˘ch pfievodÛ mezi doménami.3 Kanonick˘ pfievod je jedno-jednoznaãn˘; napfiíklad písmena (bez háãkÛ a ãárek) do morseovky a zpût: nic se pfievodem neztratí ani nezíská, pfievod lze zajistit jednoduch˘m algoritmem ãi tabulkou kódÛ. Záhy se ukázalo, Ïe podobné transformace mezi doménami fyzikálními vÏdy nûco stojí. Pfiechodem se nûco ztratí a zamlÏí a nûco nového, co se nedalo vyjádfiit v pfiedchozí doménû, zase vzniká. Nadmolekulární útvar, tfieba tornádo, mÛÏeme do velk˘ch podrobností popsat a pfiitom zcela ignorovat skuteãnost, Ïe zde na Zemi obsahuje molekuly kyslíku a dusíku. Pfii studiu vlastností vzduchu je dobré o molekulách cosi vûdût, ale zato nemusíme vÛbec rozumût meteorologii. V mluvû, která domény fiadí hierarchicky, se ãasto pouÏívá v˘raz „emergentní jevy“. Znamená asi tolik, Ïe kdyÏ pfiejdeme na úroveÀ „vy‰‰í“, tu se nám najednou „vynofií“ (emergují) vlastnosti, které na „niÏ‰í“ úrovni poznatelné nebyly (viz pasáÏ pojednávající o zázracích). Hromada bunûk, kaÏdá metabolizuje, rozumu nemá Ïádná ani ‰petku, a na vy‰‰í úrovni ty buÀky spolu dávají mozek obdafien˘ vûdomím. Pokud si zvykneme hledût na domény jako na rovnocenné, záhy poznáme, Ïe jak ztráta ostrosti, tak emergence jsou jevy symetrické a dochází k nim pfii pfiechodu obûma smûry. Kupodivu, biologie tento trend nenásledovala. Evoluci sice nezavrhla, to ne‰lo, ale jinak trvala na pfiísné pfiíãinnosti odvoditelné z jednodu‰‰ích úrovní a posléze vyjádfiitelné existujícími fyzikálními pojmy. To „existujícími“ zasluhuje zmínku. Pfiedpokládat skryté veliãiny – jako toho dispeãera pfii na‰em kfiiÏovatkovém experimentu – se neslu‰í, to je jako prozradit tajnou chodbu na poslední stránce detektivky. DÛvod je zfiejm˘ a dobfie ho ilustruje poãáteãní nedÛvûra vÛãi rentgenov˘m paprskÛm: Pokud se ukáÏe, Ïe existuje pronikavé, leã neviditelné záfiení, které zásadnû ovlivÀuje spoustu rÛzn˘ch dûjÛ, tak mÛÏeme spoustu sv˘ch minul˘ch 75

pokusÛ, zafiízení a my‰lenkov˘ch konstrukcí vyhodit do ko‰e – protoÏe s touto silou nepoãítaly. Proto také vitalisté, aã sami vûdci, nejsou – jak jsme si fiekli – v biologii nikterak oblíbeni. Jednou cestou fyzikalismu v biologii byl a je genetick˘ determinismus spojen˘ s dosti nehorázn˘mi extrapolacemi. V dobû, kdy se o „materiální“ podstatû genu nevûdûlo nic (byl odvozen ãistû logicky), se uplatnila indukce „pokud barva kvûtÛ u hrachu, v˘nos kukufiice, tvar kfiídel u banánové mu‰ky a albinismus u ãlovûka jsou geneticky urãeny, pak jsou geneticky urãeny i v‰echny ostatní vlastnosti organismu“. CoÏ o to, pfiedpoklad je to siln˘, testovateln˘, a rozvoj klasické genetiky byl víceménû postaven na nûm. Hodnû jsme pfiitom poznali z vlastností Ïivého, a nebyla nouze ani o aplikace, zejména v oblasti ‰lechtitelství a medicíny. Hor‰í to bylo s nûkter˘mi niãím nepodloÏen˘mi aplikacemi do praxe, zejména v oblastech nesmírnû citliv˘ch, jako jsou psychické a mentální kvality jedincÛ, sociálních skupin ãi ras. S. J. Gould (1997) podává poutavé líãení dûjin rÛzn˘ch eugenick˘ch hnutí, skupinového mûfiení IQ, zmrzaãen˘ch ÏivotÛ a dal‰ích pfiehmatÛ, kter˘ch se dopustila eugenika a psychologie raného dvacátého století, odvolávajíce se na „vûdecké“ zákony. Pfii ãtení tûchto fiádkÛ má ãlovûk tísniv˘ pocit, Ïe klika kolem Hitlera mûla jen nepatrn˘ náskok pfied sv˘mi americk˘mi kolegy… To v‰e jen proto, Ïe nûktefií mocní byli pfiíli‰ zaslepeni vírou v pravdivost jediné a jednoduché nauky. To se také v dûjinách uÏ mnohokrát stalo. V ãem byla chyba tohoto pfiístupu? Znaãné omezení klasické genetiky je patrné uÏ z v˘‰e uveden˘ch pfiíkladÛ – musí si obvykle vystaãit s mutacemi, které mûní fenotyp ve vlastnostech nepodstatn˘ch. Ty podstatné jsou totiÏ obvykle ji‰tûny redundantnû, a v tûchto pfiípadech „získat fenotyp“ je vûcí velké dávky umu, dovedností – a vysloven˘ch ãi nevysloven˘ch pfiedpokladÛ. Druhou vûtví fyzikalismu v biologii byla fyziologie. Tam to bylo pochopitelné a pfiijatelné, fyziologie pfiece je naukou o fungování. Modelové oko jako kamera, srdce jako pumpa, klouby jako páky, elektrické v˘boje po neuronech jako signály po telefonu. Opût: velká ãást dne‰ní medicíny je dûdicem tohoto smûru, a nic nelze proti nûmu mít, kdyby se opût nesnaÏil vysvûtlit v‰echno a neex76

trapoloval fyziologické teorie i na psychiku. Reflexní oblouk mezi senzorem, nervov˘m centrem a v˘konn˘m orgánem – svaly, je krásnû jednoduch˘. Píchnu nûkoho ‰pendlíkem do zadnice, vzruch se neurony ‰ífií do pfiíslu‰n˘ch ganglií, tam se zpracuje a jin˘ povel bûÏí po jin˘ch neuronech ke svalÛm, svaly se smr‰tí, dotyãn˘ povyskoãí. Jin˘ povel bûÏí i ke svalÛm hlasivkov˘m a dotyãn˘ vykfiikne. Pak se ohlédne a jin˘ reflexní oblouk zahrne jeho zrakov˘ receptor, signál bûÏící po neuronech do zrakového centra, zpracování signálu, jin˘ signál po neuronech zase k jin˘m svalÛm v paÏi a ruce, a to zase v mém tûle odstartuje podobn˘ sled procesÛ, vyvolan˘ dopadlou fackou. Pomocí tûchto jednoduch˘ch elektrick˘ch obvodÛ receptor–vedení a zpracování signálu–efektor ‰lo elegantnû vysvûtlit neuvûfiitelné mnoÏství dûjÛ. Akce–reakce. Natolik elegantnû, Ïe napfiíklad po objevu hormonÛ nûktefií neurofyziologové dlouho nebyli ochotni pfiijmout jejich existenci – pokládali je za nadbyteãnost, která jen komplikuje jasn˘ obraz. To se v‰ak t˘ká interakcí navenek. CoÏ v‰ak interakce v mozku? Tam pfiece také létají elektrické signály mezi skupinami neuronÛ. DráÏdûní jist˘ch skupin neuronÛ vyvolává jisté pocity, ba dokonce pfiedstavy a my‰lenky. A jsme doma: Tohle v‰e je vlastnû funkcí mal˘ch reflexních obloukÛ, jenÏe obrácen˘ch dovnitfi. Pfiedstavme si mozek jako telefonní ústfiednu starého typu, takovou tu tabuli s mnoÏstvím zdífiek a spoustou propojovacích kabelÛ. Nûkteré obvody jsou zapojeny vrozenû – ty se projevují navenek, v chování organismu, jako tzv. nepodmínûné reflexy. Jiné nutno zapojit cviãením – to jsou reflexy podmínûné. V kostce uãení o vy‰‰í nervové ãinnosti I. P. Pavlova. AÏ potud je to poctivá vûda, a teorie, kterou byla vedena, umoÏnila velmi cenné vhledy. Pak se na to celé povûsí víra, Ïe lidské my‰lení je funkcí pomyslné telefonní centrály v na‰em mozku, a tam se uÏ zaãaly objevovat rÛzné paradoxy, které ne vÏdy dokázali zastánci uãení nést se ctí. I to není v historii nic nového. Paralelnû s pavlovovsk˘m uãením se vyvíjel velmi podobn˘ psychologick˘ smûr behaviorismu, reprezentovan˘ po mnoho desetiletí jeho zakladatelem B. F. Skinnerem. Dal‰í formu fyzikalismu pfiedstavují nûkteré proudy souãasné molekulární biologie. Trochu jsme to jiÏ karikovali povídáním 77

o âingischánovi a zabíjení babiãek. Jde o víru, Ïe poznáním molekulárních mechanismÛ v celé jejich ‰ífii se dobereme pochopení dûjÛ ve v‰ech ostatních organizaãních doménách. Vysvûtlíme tak v˘voj normální i zvrácen˘ (tfieba k nádorÛm), chování a evoluci chování, ty i ony vlastnosti Ïiv˘ch bytostí; a pochopitelnû takto vyzbrojení je budeme jednou – manipulacemi v doménû molekul – cílenû a pfiedvídatelnû mûnit. Tento hlavní, dnes velmi úspû‰n˘ a proto optimistick˘ proud v biologii je i na ãeském trhu popularizován ve velké ‰ífii.4 Nemusíme se proto o nûm pfiíli‰ rozepisovat. Nutno v‰ak uznat, Ïe existenci domén a nesamozfiejmost pfieskoku mezi rÛzn˘mi organizaãními doménami vût‰ina biologÛ uznává a respektuje; nelze se ubránit dojmu, Ïe fiada fyzikalistick˘ch prohlá‰ení je spí‰e smûfiována k vefiejnosti jako donátorovi prostfiedkÛ, neÏ Ïe by byla krédem autorÛ podobn˘ch prohlá‰ení. Vefiejnost to v‰ak kupodivu spolkla i s chlupy.

•

•

•

VùDA P¤ECE MUSÍ VùDùT, JAK TO VE SVùTù CHODÍ Tím se dostáváme k vefiejnému Ïivotu kde, jak se zdá, nastupuje dosti obludná vlna fyzikalismu v dobû, kdy to málokdo ãekal. Ta vlna je Ïivená posedlostí jistotami. Nehoda není náhoda, v‰echno má svou pfiíãinu. Podívejte se na pár pfiíkladÛ posbíran˘ch na základû novinov˘ch ãlánkÛ v britském tisku (2001). • Vá‰niv˘ kufiák po 40 letech koufiení umírá na rakovinu plic a Ïaluje tabákovou spoleãnost, Ïe ho dost dÛraznû nevarovala pfied následky koufiení. V‰ak on kdyby byl tenkrát ve dvanácti, kdyÏ s partou klukÛ zaãínali na ‰kolním záchodû, na‰el u cigaret varovn˘ letáãek, tak by ho byl zcela jistû pozornû pfieãetl, hned by cigarety zahodil a ‰el místo toho ministrovat, není-liÏ pravda? Podobnû se chová tlusÈoch Ïalující MacDonald’s za to, Ïe je tlust˘. • PuberÈák nad ránem jede z diskotéky tatínkov˘m autem a rozseká se na madûru i s kamarády. Kdo za to mÛÏe? Samozfiejmû tatínek – pÛjãil auto; hostinsk˘ – nemûl nalévat; v˘robce alkoholu – nena78

•

•

psal na láhev tuãnû varování; v˘robce auta – neudûlal je dost bezpeãn˘m pro rychlost 180 km/h. Za mfiíÏe s nimi! Sedmnáctilet˘ mamlas na lyÏafiském v˘cviku, uÏ v hodinách volna, nedbá opakovaného varování, aby nelezl, kam se nesmí, a zláme si vaz v terénu, kde nemûl co hledat. Zodpovûdn˘ je jeho instruktor. Pfiece se ví, co která potravina zpÛsobuje, která je „‰kodlivá“ a která „zdravá“, tak to raãte na potraviny napsat, abychom vûdûli, co jíme. Na chlebu musí b˘t napsáno, Ïe obsahuje ‰krob, lepek a sÛl (kdo by to byl ãekal?), Ïe neobsahuje cholesterol (to je novinka, co?), a Ïe je v nûm pfiísada E1234 – to vlastnû nevíme, co je, ale v principu si to mohu najít. Hledat to nebudu, kdyÏ to tam dali, tak asi vûdí, co dûlají, a jistû to nebude ‰kodit. Nedávná hysterie s „nemocí ‰ílen˘ch krav“ opût hledá ty pravé viníky a hledá jejich potrestání. Pfiitom se vÛbec neví, zda jde o epidemii a jak je to s pfienosem na ãlovûka. A Ïe se krávy nakazily krmnou smûsí vyrábûnou z uhynul˘ch zvífiat? Jinou krmnou smûsí Ïivoãi‰ného pÛvodu – rybí mouãkou – se krmí uÏ desítky let. Také nikdo pfiedem netestoval, zda anãoviãky nejsou zdrojem nûjaké zkázy. Byl zde tlak na vy‰‰í uÏitkovost – a tak se to zkusilo, s pfiimûfienou, témûfi nulovou mírou rizika – podobnû jako v pfiípadû krmn˘ch smûsí, které zpÛsobily BSE. Tedy – pokud ji zpÛsobily: neexistuje dosud Ïádn˘ pfiíklad laboratorního pfienosu ze zvífiete na zvífie – jin˘ neÏ pfiímou injekcí infekãního agens do mozku. Nic na tom, za „epidemii“ je – alespoÀ podle britsk˘ch sdûlovacích prostfiedkÛ – jednoznaãnû zodpovûdná vûda! Mûla nás varovat – k ãemu ji jinak máme? Planeta se nám ohfiívá, za to nûco a nûkdo mÛÏe, a proto je nutno alespoÀ naoko pfiijmout opatfiení, která uchlácholí popla‰enou vefiejnost. Podnebí si sice v posledním pÛlmilionu let dûlá dost psí kusy, ale… Po‰leme invazní armádu do války. Jdeme sice bojovat za spravedlivou vûc, ale bûda, jestli tam padne nûjak˘ nበvoják. A tak ãteme,5 Ïe lékafisk˘ ãasopis British Medical Journal zakázal pouÏívat v ãláncích slova „nehoda“ (accident), protoÏe nic takového jako nehoda nemÛÏe b˘t, v‰e má svou pfiíãinu. To se 79

prosím dûje ne v nûjakém autoritativním reÏimu, ale v kolébce liberální demokracie, kde laissez faire a osobní zodpovûdnost kaÏdého za své ãiny patfiívaly k nejvût‰ím ctnostem. Co v‰echno toto líãení ilustruje? Ilustruje na‰e oslnûní, pfiímo posedlost determinismem – pfiedstavou jednoznaãnû vypoãitatelné budoucnosti i minulosti (proto lze zjistit, kdo je zodpovûdn˘ za co). Hodiny, parní stroj, raketa, fiízená chemická reakce – toÈ na‰e ideály. Stroje jsme vymysleli my, posléze jsme zaãali strojovitost hledat v pfiírodû. Také jsme ji tam nacházeli a s chutí studovali, protoÏe opakované deterministické chování se dá studovat pomûrnû snadno. Nakonec jsme propadli iluzi, Ïe pfiíroda je nic neÏ stroj, a skonãili v nûkteré odrÛdû fyzikalismu, vûfiíce, Ïe v‰e se dûje podle jednoznaãn˘ch a poznateln˘ch, objektivnû tam venku v pfiírodû existujících zákonÛ. KdyÏ nûco strojovû nefunguje, tak je to jen a jen proto, Ïe se tam projevují ru‰ivé vlivy, a na‰ím úkolem je odhalit, co nebo kdo je zdrojem ru‰ení, a popsat dûj v jeho ãisté, strojové podstatû. Moderní vûda a technika v‰ak nabízejí i jin˘ konstrukt neÏ stroj. Jmenuje se zajímavû – agent. U strojÛ se do vût‰í hloubky zastavíme v následující kapitole. Také u agentÛ, ale nûco málo o nich nutno fiíct i v pfiedstihu na tomto místû.

AGENTI/Y: âEHO SI MAJÍ V·ÍMAT A JAK PRACOVAT S REPREZENTACEMI?

Proã ta nerozhodnost pfii psaní? Ten agent – ti agenti – ty agenty? Nebo snad to agens – ta agenta? Jde o bytosti opravdu na rozhraní, a selhává nበjinak velmi dobr˘ jazykov˘ instinkt, kter˘m snadno odli‰ujeme Ïivé od neÏivého. Agent je bytost ãi systém, jehoÏ aktivita není pfiísnû pfiíãinná, ale bere ohled na své minulé a souãasné vnitfiní stavy, a také na stavy okolí. Na podnûty prostfiedí agent neodpovídá podle „slep˘ch“ zákonÛ akce a reakce, ale koná podle toho, jak vyhodnotil situaci. Koule není agentem, pes je. Po‰leme kouli i psa proti zdi. Koule do ní vrazí; mÛÏeme vypoãítat, jak rychle se kutálí, v kterém místû narazí a jakou silou. KdyÏ vrh budeme opa80

kovat podruhé a posté, bude v˘sledek stejn˘ v mezích jisté chyby. KdyÏ proti té zdi pobûÏí pes, tak co? MÛÏe se jí vyhnout zprava nebo zleva, mÛÏe se u ní zastavit a dost dlouho se kolem ní motat a konat své psí záleÏitosti, ale nikoho nenapadne poãítat s tím, Ïe by pes bûÏící rychlostí tfieba 40 km za hodinu touto rychlostí také do zdi vrazil. Pravda, pes sebevrah, nebo pes, kter˘ si z dobr˘ch dÛvodÛ myslí, Ïe stûna je z papíru, by se mohl rozhodnout, Ïe vrazí, ale to rozhodování uÏ nepatfií do vûdeckého popisu! Rozhodování je tady stra‰nû dÛleÏit˘ faktor, protoÏe urãuje (nejbliωí) pfií‰tí. To jsou takové ty atomy historie, evoluce. Pes se chová jako agent, a nikoli jako objekt klasické fyziky, není pasivním pû‰ákem v rukou vnûj‰ích sil. Abychom to zobecnili, agentem je jakákoli Ïivá bytost, agentem je buÀka, agentem jsou i jisté produkty umûlé inteligence, umûlého Ïivota nebo pokroãilé robotiky. Agentem není koule z na‰eho pfiíkladu, ale ani zpûtnovazební systémy, které se jakoby chovají rozumnû: chladniãka ãi Ïehliãka udrÏují teplotu, splachovadlo hladinu, odstfiediv˘ regulátor tlak atd. V podobn˘ch pfiípadech je toto „rozumné“ chování vnuceno systému zvenãí, je dáno nastavením: splachovadlo se nemÛÏe rozhodovat, zda se znovu naplní nebo nikoli. Také to není tak, Ïe agentem je entita, která se chová náhodnû. TuÏka postavená na stole nakonec spadne do nûkterého ze stovek moÏn˘ch smûrÛ, ale jen proto jí je‰tû nebudeme pfiipisovat statut agenta; jen se silnou dávkou obraznosti mÛÏeme tvrdit, Ïe se tuÏka rozhodla, na kterou stranu spadne. S tím pfiichází ke slovu uÏiteãnost – agent se nechová nahodile. A pak zde máme je‰tû entity velmi nejasného postavení: je agentem mûsto, louka, firma, stát (válãící stát agenta dost pfiipomíná)? Chovají se jako Ïivé, jsou agenty? Odpovûì není zfiejmá na první ani na dal‰í pohled. V ãem je hlavní rozdíl mezi agentem a obyãejn˘m mechanick˘m zafiízením? Agent má v sobû zabudovanou reprezentaci vnûj‰ího prostfiedí, je schopen zaznamenávat jisté faktory prostfiedí, konfrontovat je se svou vnitfiní reprezentací, pfiifiknout jim dÛleÏitost, v˘znam, a podle toho se rozhodnout. Dobrá, namítnete, to dûlají i ty termostaty a splachovadla: sama jejich konstrukce je reprezentací urãit˘ch pfiedstav o prostfiedí a ony podle toho reagují. Ano, aÏ sem je to správné. Agent v‰ak má jednu dÛleÏitou pfiednost: mÛÏe 81

svou reprezentaci mûnit na základû minulé zku‰enosti s prostfiedím, mÛÏe si nastavit a upravit své vnitfiní prostfiedí, odhalovat ve vníman˘ch parametrech jisté trendy, mÛÏe dokonce pfiistupovat ke svému prostfiedí s jist˘m oãekáváním. UÏ tady vidíme, Ïe v pfiípadû agentÛ jde o jak˘si divn˘ soubor fyzikálních objektÛ: u fyzikálních objektÛ neb˘vá zvykem mluvit o uÏiteãnosti, zku‰enosti, oãekávání. Jde snad z na‰í strany o jakési metaforické figury? Tfieba ano, ale ta slova dobfie vystihují chování agenta; nebo existuje lep‰í zpÛsob, jak jeho chování vyjádfiit jazykem fyziky?6 TakÏe uÏ víme o vnitfiní reprezentaci, ale jedna vûc je stále je‰tû zvlá‰tní. Jak agent ví, které parametry prostfiedí má vnímat a které zanedbat, co ze své zku‰enosti zaznamenat a co je triviální? VzpomeÀme na na‰i kfiiÏovatku: svût nabízí nekoneãnû mnoho vûcí k zaznamenávání, a jen nûkteré jsou – z hlediska agenta (holuba, akátu, ãlovûka) – dÛleÏité. Co je to ale dÛleÏitost? Stroje a agenti. Nebo máme fiíkat strojové a agenty?7 Kolem tûchto nuancí se bude toãit vût‰ina na‰ich úvah. DÛleÏité je si uvûdomit, Ïe ãist˘ fiez – toto je stroj a toto agent – nikde nenajdeme. Je vበpoãítaã stroj, nebo agent? Je bakterie ãi lidské tûlo stroj, nebo agent? ZáleÏí na pohledu – tûch pohledÛ nabídneme vícero v následující kapitole. Je‰tû v‰ak trochu strpení, potfiebujeme je‰tû mluvit o interpretacích.

HERMENEUTIKA Hermeneutika je metoda ãi umûní v˘kladu, interpretace. V˘kladu textÛ, dûjin, umûleck˘ch dûl. Vznikla z poznání, Ïe neexistuje Ïádn˘ jednoznaãn˘, objektivní v˘klad jevÛ. ZÛstaÀme u textÛ a u dûjin, tam to v‰ichni známe, a navíc to budeme v dal‰ím potfiebovat. Moderní hermeneutika vznikala v procesu trvajícím celá století. Zaãalo to problémem v˘kladu biblick˘ch textÛ promlouvajících z hlubin staletí, psan˘ch v mrtvém jazyce nebo pfieloÏen˘ch do jin˘ch jazykÛ. Od textÛ biblick˘ch se dostala k textÛm vÛbec – od v˘kladu právních norem aÏ po poezii. Zapsaná zpráva totiÏ otevírá 82

v kaÏdém novém kontextu nov˘ interpretaãní svût – text zaãne Ïít sv˘m Ïivotem u kaÏdého ãtenáfie, a tento Ïivot sám autor textu uÏ nemÛÏe ovlivnit. TatáÏ zpráva v novinách, totéÏ literární dílo vyvolá v myslích ãtenáfiÛ pfiehr‰le interpretací. Hermeneutika nás uãí, Ïe to není projev neporozumûní – naopak! KaÏd˘ rozumí textu po svém, protoÏe si ho vloÏí do kontextu své vlastní jedineãné zku‰enosti, text se stává pravdiv˘m právû aÏ tímto vplynutím do mysli ãtenáfie a konfrontací s jeho pfiirozeností. Historikové pfii‰li k podobnému zji‰tûní – není nic takového jako objektivní historie. Kolik rÛzn˘ch verzí dûjin Rakouska-Uherska dnes tady máme, a ne vÏdy proto, Ïe je psali ‰ovinistiãtí historikové. âeská interpretace bude nutnû vycházet z jin˘ch v˘chodisek neÏ rakouská a dobere se k ponûkud jin˘m závûrÛm, a to na základû stejn˘ch pramenÛ, a obû verze budou pravdivé. A nedost na tom, kaÏdá generace si musí ty dûjiny psát znovu! Dûjiny nejsou totoÏné s minulostí, jsou v˘sledkem interpretaãního úsilí!8 To neznamená, Ïe cokoli si kdo vymyslí, má stejnou platnost jako v˘sledek seriózního bádání, tak zlé to s pravdou zase není. Konstatuje se tím jen to, Ïe my sami jsme spolutvÛrci pravdy, toho, co pro nás svût znamená. To nás vede i k pokofie a úctû k pravdám jin˘ch – na‰ich pfiedkÛ i souãasníkÛ. Tak jako si rozvrhujeme budoucnost, aby to mûlo pro nás smysl, tak si také doslova vytváfiíme historii tak, aby nám to dávalo smysl. Plné muzeum historick˘ch dokumentÛ je‰tû dûjiny nedává. Nic se nedá dûlat, toto zajisté nebude v oãích pfiírodních vûd stát jako ta pravá vûdecká metoda.9 Nedá se zde nic vypoãítat, nic pfiedvídat, a hlavnû pfiírodovûda není o jedineãném. Proto mnozí dokonce tvrdí, Ïe vûda není o svûtû, ale o námi konstruovan˘ch modelech. (Jistou v˘jimkou jsou kosmologie a biologická evoluce, ale v oãích nûkter˘ch pfiírodovûdcÛ ani ty ne.) Dalo by se to pfiirovnat k rozboru vûty: vûda urãí podmût, pfiíslovce, vazbu pfiedmûtu na podmût, vztaÏnou vûtu, v˘jimky…, sémiotika se ptá, o ãem ta vûta vypovídá, a hermeneutika pak zkoumá, o ãem vypovídá cel˘ pfiíbûh. Padlo zde v‰ak slovo sémiotika, tak je‰tû cosi o ní.

83

SVùT KALKULU, SVùT MATERIÁLNÍ, SVùT SYMBOLÒ Sémiotika je naukou o komunikaci; zab˘vá se tedy kódováním, tvorbou a rozumûním znakÛm, problémy kolem rozumûní a v˘znamu. Sémiotika vznikla v literární vûdû jako pokus o zmapování procesu, kter˘ vede od symbolÛ k porozumûní, od porozumûní k produkci symbolÛ; postupnû se roz‰ífiila i do jin˘ch oblastí, ve kter˘ch jde o porozumûní. Popravdû fieãeno, nelze vést dûlicí ãáru mezi hermeneutikou a sémiotikou – jde prostû o dvû tradice, které usilují o uchopení téhoÏ. Podobná nauka pochopitelnû nemÛÏe pfiedstírat, Ïe popisuje svût z jakési boÏské pozice, musí sestoupit rovnou do nûho a vykládat jej pojmy neustálé interakce mezi vûcmi sam˘mi, mezi symboly, které o existenci vûcí referují, a tûmi, kdo symbolÛm nûjak rozumûjí.10 Jedna vûtev sémiotiky, vycházející z uãení amerického sémiotika 19. století C. S. Peirce, argumentuje tím, Ïe zpÛsob poznávání, kterému na‰e civilizace pfiivykla, nemusí b˘t postaãující. Zvykli jsme si totiÏ myslet ve vztazích dvojic: pfiíãina–úãinek, symbol–reprezentace, znak–interpretace, pfiiãemÏ druhá sloÏka dvojice je jednoznaãnû urãena tou první, zpûtná ‰ipka neexistuje. Peirce zavádí vztah triadick˘. Pfiedstavte si trojúhelník s vrcholy nazvan˘mi (1) znak neboli representamen; (2) bezprostfiední objekt, resp. ideu, kterou znak vyvolal v interpretantovi; a nakonec samotného (3) intepretanta, kter˘ nemusí nutnû b˘t myslícím subjektem. Zkusme si toto ponûkud neobvyklé schéma pfiiblíÏit. Mûjme znak na zavfien˘ch dvefiích, tabulku s ‰ikmo namalovanou cikcak ãárou. Nûkdy pod ní je i napsáno „Pozor schody“, ale není to nutné – piktogramÛm v metru „musí“ rozumût i cizinec. Tabulka je znakem pro „objekt“, tj. schody, ale ne pro ty konkrétní schody, které tam jsou, ten „objekt“ je vlastnû nûco, co se vyjeví interpretantovi, kdyÏ uvidí tabulku; je‰tû dfiív, neÏ se otevfiením dvefií pfiesvûdãí, zda tam ty schody opravdu jsou a jakého druhu. „My“ jsme v tomto pfiípadû interpretantem znaku. Rozpoznávat tu tabulku mÛÏeme nauãit i nûkterá zvífiata, a samozfiejmû se to mÛÏe nauãiti robot, interpretantem mÛÏe b˘t i v˘chylka mûfiicího zafiízení. 84

Potud je to v‰e jasné, prostû interpretant se orientuje skrze znaky, protoÏe jim nûjak rozumí. Proã v‰ak tuto skuteãnost neznázornit lineárnû, tfieba „objekt → znak → interpretant“? Proã jsou umístûny v trojúhelníku? Proã vlastnû o tom mluvit, v‰echno to vypadá tak banální a samozfiejmé? Není, a spoustu uãen˘ch lidí z toho bolí hlava. Zaãnûme u znaku. Shodneme se, Ïe materiál, ze kterého je zhotoven, nehraje Ïádnou roli: jde o tu klikatou ãáru, která klidnû mohla b˘t vyvedena na kusu papíru nebo rovnou kfiídou na tûch dvefiích. V jistém kontextu (tj. napfiíklad ve vestibulu metra) jsme se nauãili ji vnímat jako znak pro schody. TatáÏ lomená ãára mÛÏe na dvefiích transformátoru varovat pfied vysok˘m napûtím, v komiksech je to „blesk“ nebo revmatick˘ hadí pradûdeãek, pro ‰vadleny mÛÏe oznaãovat obrubovací steh, pro dámy pletoucí svetr zas „obratce“, a v dfievafisk˘ch závodech tfieba brusírnu pil. To je tedy znak, kter˘ sám, mimo kontext ke svému objektu a k interpretantovi neznamená vlastnû nic – je to prostû naãmáraná klikatice (vyznejte se v arabském písmu!). V tomto kontextu nese znak s sebou je‰tû víc neÏ materiál podloÏky a nanesenou barvu: nese v˘znam. Jak je to s objektem? Musí ten nûjak „objektivnû“ existovat „tam venku“, ve svûtû? Radikální interpretace fiíká, Ïe nemusí, Ïe objekty se nemohou interpretantovi nikdy zjevit jako takové, dávají se jen skrze znaky. Je‰tû lépe, interpretant skrze znaky a kontexty doslova objekt vydûlí z chaosu v‰ech vjemÛ, vytvofií si jeho reprezentaci (kterou neustále obmûÀuje nebo zpfiesÀuje). Pfiitom jde o takzvan˘ bezprostfiední objekt. Pach lvice kráãející savanou v noci fiekne nûco jinému lvovi, lvíãeti, starému kaferskému buvolovi a zatoulanému telátku z jeho stáda. Nám nefiekne vÛbec nic, pro nás lvice v tomto kontextu vÛbec neexistuje. Co v‰ak by nám ta ãtyfii zvífiata, kdyby umûla mluvit, sdûlila o sv˘ch pfiedstavách? Vyskytovalo by se aspoÀ v jednom z tûch popisÛ, Ïe je tam cítit „velká koãka pískové barvy, Ïivící se masem“, coÏ pfiedstavuje bezprostfiední objekt pro vût‰inu z interpretantÛ lidsk˘ch? V jakém smyslu je to „ta samá“ lvice pro nás, lva, lvíãe i buvoly a tfieba pro von NeumannÛv automat? VzpomeÀte si 85

na odstavec, kde jsme se ptali, jak vlastnû rozhodnout, co se má v reálném svûtû rozpoznávat a mûfiit. Pfieskoãme do bunûãné domény: Cukr v krvi znamená pro v‰echny buÀky tûla totéÏ: palivo, zdroj energie. Hormon naproti tomu je znak, kter˘ musí b˘t interpretován, vyloÏen: kaÏdá buÀka, která hormon „cítí“, si jej vyloÏí po svém, na základû pfiedchozí zku‰enosti – individuální nebo geneticky zaji‰tûné. Anebo trochu ‰okující pfiíklad: atomy jsme si nejdfiív vymysleli a s touto pfiedstavou jsme hledali v pfiírodû právû takové znaky, které by nám dovolily rozparcelovat si skuteãnost tak, Ïe nám dává smysl mluvit o atomech jako reálnû existujících entitách. Poãítáme s nimi, jako by byly, a toto „poãítání“ nám nastaví hledáãek, zpÛsob pohledu na svût, v‰echno, co víme, nám jako dobrá skládaãka vpadne do jednoho obrazu, kter˘ nám dává smysl. Atomy nikdo nevidûl, ale staleté úsilí po porozumûní znakÛ, kter˘mi se nám pfiíroda dává (mûfiicí pfiístroje, chování toho, co vidíme, filozofická tradice, zku‰enost druhová i kulturní atd. atd.), nám uÏ ani nedovoluje vidût svût jinak, neÏ jako „sloÏen˘“ z atomÛ, takov˘ch mal˘ch kuliãek, které se mohou sluãovat v molekuly. Jistû by pro vût‰inu z nás bylo ‰okem pfiepnout na komplementární pohled, ve kterém Ïádné atomy nejsou, a Ïe skrze vûci ve svûtû se nám dávají poznat – no tfieba lokální zhu‰tûniny energetického pole (i kdyÏ fyzikovi je tato pfiedstava jistû bliωí neÏ ony „kuliãky“). Jak byste se dívali na ãlovûka, kter˘ by – dnes a v na‰í civilizaci – zaãal prohla‰ovat, Ïe atomy „nejsou“? Peircovská triáda je tedy velmi dynamick˘m útvarem, kde dochází k neustálému krouÏení mezi jednotliv˘mi vrcholy trojúhelníku. Znak, objekt i interpretant jsou v neustálé promûnû. K tomu je‰tû nutno fiíct, Ïe takto lze postupovat rekurzivnû – co je v jednom kontextu znakem, je ve druhém objektem, cel˘ trojúhelník se mÛÏe stát vrcholem trojúhelníku jiného atd. KdyÏ to probíhá dost dlouho (napfiíklad v rámci jedné kultury nebo jednoho druhu organismÛ), vyjeví se interpretantovi jakési zákonitosti panující ve svûtû. Bezprostfiední objekty se stanou objekty dynamick˘mi, coÏ je zhruba totéÏ, co znamená v bûÏné mluvû objekt. Rozdíl je v‰ak obrovsk˘: zatímco objekt jaksi dfiepí ve vnûj‰ím svûtû 86

nezávisle na interpretantovi, staãí pfiijít a rozpozná ho kaÏd˘, objekt dynamick˘ je v˘sledkem interpretaãního krouÏení v sémiotickém kruhu (nebo trojúhelníku, chcete-li) – byl vyfiíznut z okolního svûta, doslova zkonstruován tak, aby interpretantovi dával smysl, aby se interpretant ve svém svûtû vyznal. Interpret musel vyvinout úsilí. TotéÏ platí i pro zákonitosti, kter˘mi se tento svût fiídí – zákonitosti jsou tedy zvyklostmi zaveden˘mi dlouh˘m interpretaãním procesem, tradicí. To v‰e by naznaãovalo, Ïe svût je vlastnû stále v nehotovém stavu. Vnûj‰í svût sice existuje, ale nelze do nûho pfiímo nahlédnout. Cel˘ proces poznání, ba ve‰keré dûní ve vesmíru je tak krouÏením v sémiotickém kruhu. Jsme zrozeni do svûta, kter˘ je ve stavu kontinuální rekonstrukce, nikdy nemÛÏeme zaãít od nûjakého dynamického objektu, zaãínáme od representamin. Tím pádem ov‰em dojde k zajímanému splynutí lingvistiky a pfiírodovûdy! Av‰ak není to pfiíli‰ silné, zákony pfiírody jakoÏto produkt zvyklosti (a to ani ne na‰í, ale té pfiírody)? To je uÏ skoro jako ten PánbÛh, kter˘ zlomyslnû dûlá zázraky. Zkusme to je‰tû jednou. Ve svûtû se dokáÏeme docela slu‰nû orientovat. Ale to je právû ten zaveden˘ zvyk, kter˘ pfiistupuje k triádû! Díky tomu lze uskuteãnit jakési pozastavení, vykrojení ze svûta, a v takto vymezeném ãase a prostoru si v˘znamy (formální, sociální, individuální) mÛÏeme definovat pfiesnû – jako by sémiose byla dokonána. To díky tomu, Ïe k sémiotické triádû pfiistupuje dal‰í faktor – zvyk (habit). Nedosáhneme tak sice finální interpretace, onoho dynamického objektu, ale pozastavíme nekoneãné dolaìování a budeme se chovat, jako by pfiedmût poznání dobfie definován byl. To v‰e vydrÏí, dokud bude trvat zvyk – poté se odstartuje sémiotick˘ proces nanovo. K sémiosi tedy pfiistupuje zvyk a zmûna zvyku. Tím se dostáváme na jedné stranû ke kultufie, na stranû druhé k vûdecké pravdû. V obou pfiípadech se k pravdû dospívá shodou mezi v‰emi, kdo danou oblast Ïivota zkoumají, a tato pravda je v platnosti, dokud se nezmûní úzus spoleãenstva. Jak˘ v‰ak je v tomto svûtû statut pfiírodních zákonÛ? Peirce rozvíjí scénáfi „kosmogonické evoluce“, podle kterého se dobfie zavedené, prastaré zvyky stávají fyzikálními zákony. Pfiíroda se stává kulturou ãi analogií mysli. V nekoneãnû vzdáleném poãátku existoval chaos 87

neosobního cítûní, o jehoÏ nespojitém bytí bez jak˘chkoli pravidel mÛÏeme po právu prohlásit, Ïe nevedlo Ïádnou existenci. Toto cítûní dávalo, ãistû náhodnû, vyra‰it tu a tam zárodkÛm zobecÀovacích tendencí. Jiné v˘honky zanikly, ale tento jeden mûl ve vínku schopnost mohutnût. Tak mohla zaãít tendence ke tvorbû zvyklostí, a z ní se vyvinuly, pfiiãinûním i dal‰ích evoluãních principÛ, v‰echny pravidelnosti pfiítomné ve vesmíru. Pfiesto neustále pfieÏívá prvek ãisté náhody, a bude zde, dokud se svût v nekoneãnû vzdálené budoucnosti nepromûní v absolutnû dokonal˘, racionální a symetrick˘ systém, ve kterém nakonec vykrystalizuje i mysl. Tolik Peirce. Peircova sémiotika tedy nahlíÏí svût jako nikdy nekonãící v˘kladov˘ proces (sémiosis), kde o svûtû nelze tvrdit nic urãitého mimo triádu representamen, interpretant, dynamick˘ objekt. Pfiesto existují ve svûtû pravidla ãi zákony (pfiírodní i lidské), které jsou – pro danou dobu a místo – zafixovan˘mi, sjednan˘mi zvyklostmi, kter˘mi se pfiíslu‰n˘ okrsek ãasoprostoru fiídí. Vesmír tedy není ovládán Ïádnou nutností, právû naopak: vesmír je schopen jisté nutnosti vytvofiit. Tím se v‰ak historie stává ústfiedním bodem na‰eho zkoumání pfiírody. Není v podstatû rozdílu mezi evolucí spoleãenskou, evolucí Ïivota a evolucí kosmu! Sémiotikou se inspirovala i skupina biologÛ a filozofÛ usilujících o etablování biosémiotiky. Biosémiotika rozli‰uje na jedné stranû neÏiv˘ svût, kter˘ lze popisovat kauzálními procesy (akce a reakce), na stranû druhé svût Ïiv˘ch bytostí, kde podstatou je semiosis, manipulace se symboly, tak jak jsme si to pfiedvedli v˘‰e. Jeden ze zakladatelÛ biosémiotické ‰koly, Jesper Hoffmeyer (1993), fiíká: MÛÏeme tvrdit, Ïe kdyÏ se Ïivot (a tedy i pfiirozen˘ v˘bûr) vyvinul v rámci zemského systému, pfiekroãil tím bezpeãné meze fyzikálních procesÛ a vstoupil do sféry interpretace a komunikace. V této sféfie se dynamika historie (evoluce) zmûnila tak, Ïe se stala individualizovanou: kaÏd˘ kousíãek historie se stal jedineãn˘m, a proto nelze pro historii nalézt jedin˘ v‰eobjímající vzorec. Organická evoluce je narativní spí‰e neÏ zákonitá, a pokud by ji nûkdo chtûl kvantifikovat, nemÛÏe to dûlat na úrovni genetické, ale na úrovni termodynamick˘ch systémÛ, které jsou jejím rámcem. Procesy semetické a nikoli genetické jsou hnací silou evoluce. V informatice by peirceovská triáda mohla b˘t pfiítomna také, i kdyÏ se prozatím moÏná nemÛÏe uplatnit ‰ífieji neÏ po hranice, 88

které ji vymezuje stav na‰í (v˘poãetní) techniky. V roli representamen mohou vystupovat napfiíklad fyzikální stopy v pamûti poãítaãe. Interpretantem je uÏivatel poãítaãe, a objektem tfieba ãíslo, které se objeví na monitoru a které interpretant pochopí tfieba jako aritmetick˘ prÛmûr nûjak˘ch jin˘ch ãísel, které pfiedtím zadal, tedy v koneãném dÛsledku nechal pfiekódovat na representamen – do podoby fyzikálních stop v pamûÈovém médiu. A teì otázka: jaké zmûny, a zda vÛbec nûjaké, by se mûly provést, aby se poãítaã octnul v roli interpretanta? I takto se dá formulovat základní problém umûlé inteligence. Po v‰ech tûchto úvahách se pusÈme do konstrukce inteligentního robota. Nejdfiíve ale nûjaká ta nalejvárna. V následující kapitole bude nûco o strojich jako modelech svûta.

89

5. Jako Ïivé! A kdyÏ se nyní pustí intelekt do studia Ïivota, zachází se Ïiv˘m nutnû jako s mrtv˘m, pouÏívaje na tento nov˘ pfiedmût tûchÏe forem, pfiená‰eje do této nové fií‰e tytéÏ zvyky, s nimiÏ se mu to povedlo pfii pfiedmûtu starém. A intelekt ãiní tak právem, neboÈ jen s touto podmínkou poddá se Ïivé na‰emu jednání stejnû jako mrtvá hmota… Av‰ak pravda, k níÏ se dospívá, stává se úplnû závislou na na‰í jednací schopnosti. Je to jiÏ jen pravda symbolická. H. Bergson, 1919 B˘t strojem, cítit, myslit, umût rozli‰ovat dobro a zlo stejnû jako modrou a Ïlutou barvu, zrodit se s inteligencí a s bezpeãn˘m instinktem morálním a pfiitom b˘t pouh˘m Ïivoãichem, to jsou pfiece vûci, které si neodporují […] Myslím, Ïe my‰lení je tak málo nesluãitelné s organizovanou hmotou, Ïe zdá se b˘t její vlastností, takovou jako elektfiina, schopnost pohybu, neprostupnost, rozlehlost atd. J. O. de La Mettrie, 1958

DEFINOVAT STROJ Máme-li se vûnovat protikladÛm stroj–Ïivot ãi stroj–historicita, nejdfiíve musíme pojednat o strojích. Je to zvlá‰tní, ale najít pofiádnou definici stroje není jednoduché. Obvykle se dozvíme nûco o souboru ãástí, které nûkdo poskládal tak, aby mohly pfiená‰et ãi promûÀovat energii, a konat pfiitom práci pfiedem urãen˘m zpÛsobem. Jin˘mi slovy, jde o nûjak (párou, elektfiinou, pruÏinou atd.) pohánûné zafiízení, které plní nûjak˘ úkol. Nemá cenu pídit se po vyãerpávající definici; pokusme se radûji o v˘ãet vlastností, které pro nበv˘klad hrají podstatnou roli.1 S tímto v˘ãtem budeme posléze konfrontovat nûkteré jednotlivé pfiípady strojÛ. 90

Stroj byl postaven. Stroj je tradiãnû chápán jako zafiízení, které nevzniká samo od sebe nûjakou krystalizací z mateãného roztoku, není postaven jin˘m strojem, jehoÏ je kopií,2 nevyroste jako rostlina ze semínka, a ani není produktem samovolné evoluce v posloupnosti jak˘chsi zafiízení, která zpoãátku strojem nebyla a pak postupnû „strojovatûla“ k dokonalosti.3 Smysl stroje tedy není v nûm samém – to nám zvûstoval uÏ Kant; smysl má s ohledem ke svému staviteli – k jeho oãekáváním a potfiebám. K sestrojení stroje potfieboval jeho tvÛrce vynaloÏit práci. UÏ z tohoto bodu nám vypl˘vá, Ïe Ïivá bytost strojem není. Stroj usmûrÀuje rozptyl energie. Existence stroje pfiedpokládá zdroj „u‰lechtilé“ energie (odbornû nûkterou z forem volné energie), která se rozptyluje do okolí a mûní se pfiitom na teplo. Cesty, jak˘mi rozptyl probíhá, mohou b˘t rÛzné. Stroj se staví této libovÛli v cestu a urãí kanál, kter˘m se rozptyl bude uskuteãÀovat pfiednostnû. âásti uvolÀované energie tím zabrání promûnû na teplo a transformuje ji v jin˘ druh „uÏiteãné“ energie: koná tedy práci. Obvykle si pfii podobném v˘roku vybavíme parní stroj, ale takto funguje v principu i kalkulaãka (mechanická i elektronická) a také poãítaã (jeho zdroj energie je smûrovanû vyuÏíván k jisté práci). Stroje rÛzn˘ch druhÛ jsou i souãástmi Ïiv˘ch bytostí ve v‰ech doménách jejich organizace. Bez problému mÛÏeme nûkteré jejich ãásti modelovat jako stroje: molekulární pumpy a rotory, svalov˘ stah, srdce jako pumpa, let ptáka apod. Vynofiuje se nám také zajímav˘ kruh: stroj koná práci, ale k postavení stroje bylo potfieba vynaloÏit práci. Práci jiného, uÏ existujícího stroje. O tom pozdûji v souvislosti s autonomními agenty. A poslední pfiipomínka: fungování stroje lze popsat bezãasov˘mi zákonitostmi ãi pravidly – jedinou zmûnou v ãase, kterou na nûm budeme pozorovat, je opotfiebení. Stroj pracuje v cyklu. Stroj je zafiízením, které se po urãitém poãtu krokÛ vrací (nebo mÛÏe vrátit) do v˘chozího stavu. Strojem tedy nejsou nástroje typu páky nebo kladky – ty v‰ak mohou b˘t souãástí strojÛ. Strojem není fieka ani stepní poÏár, strojem není ani ruãní granát, aãkoli mohou konat „práci“ ve fyzikálním smyslu slova – tj. pfiemísÈovat kdeco z jednoho místa na druhé. KdyÏ si to 91

pfiedstavíme na tepelném stroji (obr. 5.1), v prvních krocích cyklu strojem protéká energie a on vykonává práci ve svém okolí. Posléze okolí vynaloÏí jistou práci, aby se stroj vrátil do v˘chozího stavu. Trik umoÏÀující návrat do v˘chozího stavu spoãívá v tom, Ïe „návratové“ kroky nejsou pouhou zpáteãkou: realizují se jinou cestou neÏ kroky „pracovní“. Stroj tedy pÛsobí na okolí prací, ale okolí jen ãást odvedené práce spotfiebuje k tomu, aby jej vrátilo do v˘chozího bodu, a tak pfiipravilo k novému cyklu; zbytek získané práce lze vyuÏít jinak. Stroj se chová deterministicky. V principu lze stroj rozebrat a z vlastností a uspofiádání ãástí poznat jeho fungování. Lze také v principu vypoãítat jeho chování v ãase (zdÛrazÀujeme v princi-

pu, ne vÏdy je to moÏné v praxi). To je moÏné jen díky tomu, Ïe vnûj‰í okolnosti i pravidla jeho fungování jsou dána pfiedem a po dobu ãinnosti se nemûní. (Odhlédneme od potfieby sefiizování atd.; koneckoncÛ na to se také dá ve v˘poãtu pamatovat.) Co je také dÛleÏité a co vypl˘vá i z cyklického fungování: stroj lze vypnout a opût zase zapnout, „restartovat“. Ve vypnutém stavu mÛÏe stroj dfiepût po libovolnou (ale rozumnû dlouhou) dobu. Naladûni tímto v˘ãtem, podívejme se na nûkteré pfiípady strojÛ – strojÛ tradiãních, siln˘ch a strojÛ moderních, chytr˘ch (Kelemen 1998). V‰echny budou splÀovat v˘‰e uvedená kritéria, ale dÛraz se bude postupnû pfiesunovat od skuteãnosti, Ïe promûÀují energii a konají mechanickou práci, smûrem ke kvalitû oné práce. Souãasnû dáme nûkteré pfiíklady „strojovitosti“ v Ïiv˘ch organismech.

STROJ SILN¯: TEPELN¯ STROJ

Obr. 5.1. „Parní stroj“

92

K pfiedstavení siln˘ch strojÛ je nejlep‰í poslouÏit si tepeln˘m strojem – ten nám pfiece vykládali uÏ kdysi dávno ve ‰kole. Energie teãe z rezervoáru o vysoké teplotû a rozptyluje se v okolí o teplotû niωí. Tomu rozptylu postavíme do cesty válec s pístem a plynem uvûznûn˘m v komofie válce. Celé zafiízení se ohfieje, vysoká teplota zpÛsobí rozpínání plynu ve válci, plyn tlaãí na píst, píst se pohybuje a pohyb se rozvádí ke konání rÛzn˘ch druhÛ práce. Pak se zafiízení uvede v kontakt s rezervoárem chladn˘m, teplo unikne do rezervoáru a zafiízení se ochladí. Plyn v pístu se smr‰tí, a kdyÏ navíc trochu pfiitlaãíme, vrátí se do pÛvodní polohy. Samozfiejmû se to inÏen˘rsky o‰etfií, nic není tfieba posunovat sem a tam, do pístu se vhání napfiíklad horká pára, nebo se expandující plyn tvofií pfiímo ve válci, jako u spalovacího motoru. Tepeln˘ stroj je zvlá‰tní tím, Ïe zde pozorujeme jakoby „pfies“ dvû úrovnû popisu – nazvûme je molekulární a makroskopická. Na makroskopické úrovni jsou to souãásti ze snadno rozpoznatelného materiálu – kov, kompozit, keramika, plast. Tento materiál je na mikroskopické úrovni popisu víceménû stejnorod˘ a pomûrnû monotónnû uspofiádan˘ (napfiíklad krystalická mfiíÏka kovu) a je 93

vzhledem k fungování stroje vlastnû nepodstatn˘ – jeho funkcí je dát stroji potfiebnou strukturu a pevnost. Plyn v pístu se na makroskopické úrovni projevuje sv˘m tlakem, teplotou a podobn˘mi veliãinami. Na mikroskopické úrovni nás bude zajímat chaotick˘ pohyb obrovského mnoÏství molekul, které se sráÏejí, naráÏejí do stûn válce, a nûkteré i do pístu. Ty, co narazí do stûny válce, ohfiejí materiál válce a toto teplo se bez uÏitku rozptyluje do okolí. Pouze ty molekuly, které narazí na povrch pístu, pfiedají svou energii nejen ve formû tepla, ale také uvedou píst do pohybu. Z tohoto uspofiádání pramení i nízká úãinnost tepeln˘ch strojÛ tohoto typu: vût‰ina energie se ztratí tepeln˘mi sráÏkami molekul mezi sebou, a jen ãást se dá vyuÏít ve formû práce na makroskopické úrovni. Tedy je‰tû jednou: ve v‰ech smûrech neuspofiádan˘ pohyb molekul na úrovni mikroskopické, koordinovan˘ pohyb stroje na makroúrovni. Srovnejme to teì se siln˘mi stroji, které mÛÏeme rozpoznat jako souãásti Ïiv˘ch tvorÛ. Na makroskopické úrovni máme tfieba

sval, kter˘ na první pohled pracuje srovnatelnû s tepeln˘m strojem, ãi je‰tû lépe spalovacím motorem. Jaké je v‰ak uspofiádání na úrovni mikroskopické? I zde jsou molekuly, av‰ak mnohem vût‰í – makromolekuly proteinÛ; samy tyto molekuly jako by byly strojeãky: dodanou energii mûní ve zmûnu svého tvaru. Av‰ak rozdíl oproti plynu ve válci není jen ve velikosti molekul. Svalové proteiny jsou souãástí uspofiádané struktury, která zaruãuje soudrÏnost a souãinnost v‰ech molekulárních komponent. Îádn˘ chaos: v‰echny proteiny pfiijmou energii adresnû a najednou, a také ji koordinovanû najednou uvolní. Díky tomuto uspofiádání se formou neuÏiteãného tepla uvolní jen zanedbatelná ãást energie a sval pracuje s úãinností vy‰‰í neÏ 90procentní (obr. 5.2). Tento princip – uspofiádanost na molekulární úrovni – je typick˘ pro v‰echny formy biologick˘ch strojÛ – vlastnû se musíme ptát, zda srovnání s klasick˘mi stroji je vÛbec oprávnûné. V‰e je totiÏ v reÏii specializovan˘ch proteinov˘ch molekul uspofiádan˘ch do komplikované struktury. Ostatnû rozvoj tzv. nanotechnologií, které umoÏÀují stavût stroje sv˘mi rozmûry srovnatelné s makromolekulárními komplexy v buÀce, napovídá, Ïe rozdíly makro–mikro, zdánlivû tak dÛleÏité u klasick˘ch strojÛ, se mohou ãasem setfiít. Na úrovni molekul bude stále více nab˘vat vrchu koordinovan˘ pohyb v uspofiádaném prostfiedí. Co se nesetfie, je schopnost strojÛ usmûrÀovat proud energie Ïádan˘m smûrem.

STROJ CHYTR¯ I: ZPùTNÁ VAZBA

Obr. 5.2. Sval

94

Stroje silné mohou snadno b˘t vedeny ke kázni zpûtnou vazbou. Záhy po zavedení parních strojÛ se objevil WattÛv odstfiediv˘ regulátor, kter˘ omezuje otáãky stroje v nastaven˘ch mezích. Toãí-li se stroj pfiíli‰ rychle, pfii‰krtí se pfiívod páry, naopak pfii pomal˘ch otáãkách dovolí vy‰‰í pfiívod. Na tomto principu funguje také kaÏd˘ termostat (trouby, chladniãky, klimatizace), omezovaã vodní hladiny (splachovadlo, pfiehrada), regulace svûtelného pfiíkonu (ovládání pouliãního osvûtlení) apod. Regulace ãasto vyÏaduje pfiítomnost ãidla, které snímá hodnoty 95

zvolené veliãiny, a zafiízení, které na základû vstupu od ãidla ovládá regulaãní prvky – klapky, ventily, propusti, gyroskopy apod. Pov‰imnûte si, Ïe tak pfiichází ke slovu nikoli pouze energetická sloÏka práce stroje: k fungování pfiíslu‰ného ãidla a ovládacích prvkÛ se spotfiebuje jen zcela zanedbateln˘ zlomek uvolnûné energie – v˘sledek tomuto vkladu vÛbec neodpovídá. Tou druhou sloÏkou je „tok informace“, a uÏ na této úrovni jej mÛÏeme rozdûlit na dvû sloÏky: program a data. Data jsou údaje z ãidel, program má tvar asi tento: 1. zaãni pracovat, pokud hodnota datového ukazatele i je men‰í neÏ hodnota k, pokraãuj, resp. zvy‰uj v˘kon 2. pokud i = k, udrÏuj v˘kon na konstantní úrovni 3. pokud i > k, sniÏuj v˘kon, dokud nedosáhne‰ i = k. Ale pozor: ãidlo nemusí b˘t pfiítomno vÏdy – zpûtná vazba mÛÏe b˘t vûcí samotné struktury. Správnû zvolen˘ knot a tlou‰Èka svíce vám zaruãí, Ïe plamen bude hofiet rovnomûrnû a bude stále stejnû velk˘. Kde je zde ãidlo a zpûtnûvazebn˘ okruh? Zpûtná vazba je jednou z klíãov˘ch forem fyziologick˘ch regulací, a to na v‰ech úrovních. Vyjdu-li ze sklepa na proslunûn˘ dvÛr, duhovka v oku se automaticky stáhne a receptory v sítnici se rychle pfiizpÛsobují; kdyÏ stojím nebo chodím, proprioreceptory v tûle spolu s orgánem rovnováhy zaznamenávají drobné odchylky tûla od Ïádaného stavu a vyrovnávají tyto odchylky zapínáním kompenzaãních mechanismÛ; termostat v mozku reguluje podle teploty protékající krve tepelnou homeostázi tûla; prÛduchy listÛ se otevírají a zavírají podle vlhkosti vzduchu; bakterie a prvoci se v gradientu látky pohybují do optimální koncentrace; metabolické dráhy se zapínají a vypínají podle mnoÏství sv˘ch produktÛ; podle potfieby se aktivují nebo vypínají geny atd. V‰echny uvedené pfiíklady se t˘kaly tzv. negativní zpûtné vazby, která omezovala v˘kon (stroje) v jist˘ch mezích. Opaãn˘m pfiípadem je zpûtná vazba pozitivní, která naopak pfiíslu‰nou aktivitu z mezí vyvede. Jde o typ reakce „ãím více vody teãe do lodi, tím rychleji musím ãerpat“. âím více metabolického substrátu, tím rychleji bûÏí dráha na jeho zpracování. 96

STROJ CHYTR¯ II: KROKOVAâ Krokovaãem je mechanick˘ programátor automatické praãky nebo také nastaven˘ budík. Nûjaké zafiízení mechanicky odmûfiuje ãas, a v nastavené dobû sepne jistou funkci: programátor praãky tfieba topení nebo ãerpadlo, budík zvonûní ãi pekeln˘ stroj. Hrací strojky a mechanické hraãky Jacqet-Drozovy (viz níÏe) patfií také do této kategorie. Nûkdy lze zaãít s pofiadím v kterémkoli kroku, jindy lze zaãít jen z jednoho bodu. „Program“ v tomto pfiípadû je pravideln˘ posun mechanického zafiízení o jeden krok. V místû, kam se krokem dostal, ãekají pfiíkazy, „data“, co se má dûlat. Praní bychom mohli zapsat napfiíklad takto: 1. Zablokuj zámek dvefií; napusÈ vodu pfies zásobník s prá‰kem; ãekej 5 minut. 2. Stfiídavû otáãej bubnem doprava a doleva; zapni topení a top, dokud nedosáhne‰ 50 °C, pak vypni (zde komunikuje se zpûtnûvazební termoregulací); ãekej 25 minut. 3. Odãerpej vodu. … 12. Odstfieìuj 5 minut, pak vypni motor. 13. Poãkej 2 minuty, pak odblokuj zámek dvefií. konec Pfiepínání funkcí (program) mÛÏe b˘t svûfieno také datÛm z vnûj‰ímu prostfiedí: to je pfiípad mechanické beru‰ky, o které budeme mluvit níÏe. UÏ kolem roku 1800 zavedl Joseph Marie Jacquard textilní stroje, u kter˘ch tkaní vzorÛ látek bylo fiízeno jin˘m typem krokovaãe: datové vstupy u jednotliv˘ch krokÛ byly digitální, ve formû dûrn˘ch páskÛ. Pov‰imnûte si, jak se díky informaãní sloÏce zaãíná komplikovat na‰e definice stroje – zejména striktní definice pracovního cyklu. JistûÏe, ten pracovní cyklus tam na jisté úrovni vÏdy je, av‰ak zafiízení samo uÏ vykonává ãinnosti komplikovanûj‰í, acyklické, ãasto s otevfien˘m koncem. 97

Mechanické programy najdeme i v Ïivé pfiírodû. Tfieba r˘hování vajíãka b˘vá charakterizováno dosti pfiísnû urãen˘m sledem jednotliv˘ch úkonÛ. RÛst smrku je jin˘m pfiíkladem. Ov‰em nejvdûãnûj‰ími pfiíklady jsou „slepé pudy“ ÏivoãichÛ. Hned vám asi napadne pavouk tkající síÈ, av‰ak v ústním podání biologickém je ‰ampionem hlavnû slavná parazitická vosa kutilka a její naprogramované reflexy. Jistû jste o ní uÏ sly‰eli: vosa omráãí housenku (nebo pavouka, cikádu apod.) a naklade do ní své vajíãko. ObûÈ neumfie a larva kutilky ji zevnitfi postupnû konzumuje. Není to v‰ak takto jednoduché: omráãenou housenku by jen tak pohozenou nûco seÏralo, nebo by na slunci mohla vyschnout, proto ji kutilka zapeãetí do pfiedem peãlivû pfiipraveného (vykutaného – odtud jméno) doupûte. Chování vosy by se dalo popsat programem (viz Lúãny, 2001): 1. Vykutej komÛrku 2. Ulov obûÈ, omraã ji a naklaì do ní vajíãko 3. Dovleã obûÈ na práh komÛrky 4. Zanechej ji tam a jdi se pfiesvûdãit, zda je komora v pofiádku (nevlezl-li tam tfieba parazit) 5. Pokud ano, vtáhni obûÈ do komory 6. Vylez a zapeãeÈ vchod Tento automatismus pr˘ kutilka nedokáÏe pfiekonat. KdyÏ tedy poãkáme, aÏ v kroku 4 vleze matka do komÛrky, mÛÏeme obûÈ posunout o kousek mimo ústí. Matka vyleze, nic nenajde, pobíhá dokola, dokud nenalezne… a nasadí opût svÛj program, krok tfietí. Dovleãe, zanechá a vleze do komory. Pokud vás to baví, mÛÏete celou hru opakovat, a milého hmyzouna údajnû ani jednou nenapadne pfieskoãit krok 4 a rovnou své bfiemeno vtáhnout dovnitfi. Fantazii se meze nekladou – jistû si kaÏd˘ dovede pfiedstavit spoustu zafiízení, která jsou ovládána kombinací siln˘ch strojÛ a nejrÛznûj‰ích regulaãních prvkÛ zaloÏen˘ch na zpûtné vazbû a na krokování.

98

STROJ CHYTR¯ III: KALKULAâKA Od strojÛ ovládan˘ch dûrn˘mi ‰títky je to k mechanick˘m pokladnám, kalkulaãkám a v˘poãetním strojÛm uÏ jen krok. Od pfiedchozího pfiípadu se li‰í vlastnû jen tím, Ïe data i pfiíslu‰né povely – operátory (plus, krát, atd.) lze v kaÏdém kroku programu vkládat do pamûti nebo je z ní naãítat. Celé se to vlastnû principem neli‰í od Jacquardova stroje, a jako zvlá‰tní typ stroje ji uvádíme proto, Ïe si na ní mÛÏeme pfiedvést proces miniaturizace a celkov˘ pfierod mechanického stroje v nûco zdánlivû úplnû jiného. Dûrné ‰títky, zaráÏky, osiãky a spínaãe krámské kalkulaãky jsou v principu zachovány i u kalkulaãky elektronické, ale jsou miniaturní – mají formu aperiodického uspofiádání kfiemíkového krystalu. Díky tomu je jich stra‰nû moc, a proto nesmírnû vzrÛstá kapacita zafiízení, tj. poãet operací za jednotku ãasu; otázka spotfieby energie se stává podruÏnou – i kdyÏ zdroj energie tam b˘t musí. Jednotlivé prvky ztratily schopnost se mechanicky pohybovat vÛãi sobû – co se pohybuje, jsou uÏ jen elektrony; spínaãe a hradla uÏ od sebe nerozpoznáme podle vzhledu – jsou uÏ jen logická. To, co se mûní, uÏ jsou jen stavy, které zapisujeme symboly (napfi. 0, 1): jak data, tak program dostaly teì formu aperiodického zápisu digitálních symbolÛ. Bez dal‰ího uÏ nelze rozhodnout, zda daná posloupnost symbolÛ pfiedstavuje data, nebo program – o tom rozhoduje zpÛsob uloÏení tûchto fietûzcÛ a zpÛsob nastavení stroje. Nastavení mÛÏe b˘t realizováno „natvrdo“, anebo je funkcí programÛ (systému), které se do stroje musí nejdfiív vloÏit. Stroj se mûní na zafiízení pro manipulaci s fietûzci znakÛ, pfiiãemÏ to, jak se má manipulovat, pfiedepisují jiné fietûzce znakÛ. Biologické protipóly tohoto uspofiádání jsou hned dvojího druhu. Co se t˘ãe miniaturizace, dostali jsme se na úroveÀ strukturovanosti stroje srovnatelnou se svalem a jin˘mi bunûãn˘mi strukturami – v obou typech zafiízení záleÏí ãasto na umístûní jediné molekuly a na naãasování zmûn její polohy ãi v˘skytu. A teì pfiijde pfiíklad, kter˘m se od supících tepeln˘ch strojÛ definitivnû pfiesuneme do fií‰e virtuální. I zde v‰ak si pov‰imnûte, Ïe také následující stroj by ‰lo v principu sestrojit i z mosazn˘ch koleãek, osiãek a z ãidel. 99

STROJ TURINGÒV Pfii v˘poãtech (i tûch s tuÏkou v ruce) jsou ãísla nûãím podstatnû odli‰n˘m od pravidel, kter˘ch se musíme pfii poãítání drÏet. Na jedné stranû jsou ãísla a na druhé instrukce pfiedstavující popis v˘poãtu, tedy to, co bychom (s jistou rezervou, která teì není podstatná) mohli nazvat algoritmem. KdyÏ zaãaly vznikat první poãítaãe, i ty mechanické, které v 19. století navrhoval a ãásteãnû i realizoval v Británii Charles Babbage, nebylo nic pfiirozenûj‰ího, neÏ nûkde si zapamatovat ãísla (data) a nûkde jinde posloupnost instrukcí (algoritmus), podle níÏ se má s ãísly (daty) nakládat. Na tomto principu vznikly ve 40. letech minulého století první elektronické poãítaãe. Na sklonku roku 1944 se poradcem projektu v˘voje jednoho z prvních elektronick˘ch poãítaãÛ – poãítaãe ENIAC4 stal jeden z pravdûpodobnû nejvût‰ích matematick˘ch geniÛ 20. století – John von Neumann. V prÛbûhu bfiezna a dubna 1945 pracoval jeho t˘m na projektu poãítaãe EDVAC.5 Zpráva o projektu autorizovaná von Neumannem byla publikována 30. ãervna 1945. Doãteme se v ní kromû jiného, Ïe …zafiízení potfiebuje znaãnou pamûÈ. Získáme-li ji, pak rÛzné ãásti této pamûti budou plnit rozmanité funkce, které se budou vzájemnû li‰it svou povahou i sv˘m úãelem, coÏ nám v‰ak nebude bránit chápat pamûÈ jako jeden orgán. Podle von Neumannovy koncepce vznikají dodnes stroje, které zahrnujeme do skupiny poãítaãÛ von Neumannovy architektury. S nejvût‰í pravdûpodobností v‰ichni ãtenáfii, ktefií touto knihu listují, pfii‰li do styku právû s takov˘mi poãítaãi (a my jsme ji také psali s jejich pomocí – slouÏily nám jako psací a sázecí stroj, databáze odkazÛ, a pomáhaly nám hledat na internetu). My‰lenka vpravit do pamûti poãítaãe nejen data, ale i to, co s daty dûlat, se ujala. Do pamûti chladného stroje byla vloÏena fyzikálnû vhodnû fixovaná, zakódovaná instruktáÏ, jak provést urãit˘ v˘poãet, i to, co a jak s vlastním kódem dûlat, aby byl v˘poãet proveden. Dne‰ní informatick˘ slovník k popisu pojmÛ sázen˘ch v pfiede‰lé vûtû kurzivou uÏívá slova jako hardware, program a operaãní systém, coÏ svou podstatou je také jen (snad pro laika ponûkud komplikovan˘) program. V‰em programÛm, které jsou v hardwaru zapamatovány, se fiíká software. 100

Vidíte ten posun? ¤etûzce ãísel pÛsobí na jiné fietûzce ãísel a pfiepisují je podle jist˘ch pravidel. Po provedení operace bude obsah pamûti jin˘ neÏ pfied ní. Na druhém bfiehu Atlantiku, v Británii 30. let, pracoval na nûãem podobném Alan M. Turing. Pracoval pouze teoreticky, nemûl jako von Neumann zakázku od vlády, která potfiebovala rychle vyvinout atomovou pumu. V roce 1937 publikoval Turing ãlánek, kter˘ znamenal vznik dne‰ní teoretické informatiky.6 Poprvé v nûm zásadnûj‰ím zpÛsobem fie‰il – a na dlouhou dobu matematicky preciznû i vyfie‰il – otázku, co je vlastnû vypoãitatelné. MatematikÛm pfiekvapivû dlouho nechybûlo, Ïe nemají matematicky pfiesnou definici toho, co ãiní jejich oblast prakticky aplikovatelnou – definici pojmu v˘poãet (ani biologové dodnes nedovedou podat definici Ïivota). Pfiedstava o tom, co jsou funkce (jedné nebo nûkolika promûnn˘ch) samozfiejmû k dispozici byla. Mnozí si ji pamatujeme z hodin matematiky na stfiední ‰kole, zopakujme si to (pfiedstavte si soufiadnicovou síÈ x, y): Funkce je pfiedpis, kter˘ kaÏdému prvku x urãité mnoÏiny (fiíkejme jí definiãní obor funkce) pfiifiazuje prvek mnoÏiny y (z oboru hodnot této funkce). Prvku z definiãního oboru smí b˘t pfiifiazena jenom jedna hodnota z oboru hodnot (kaÏdému x odpovídá jen jedno y). Máme-li tfieba funkci dvou promûnn˘ch, která pfiifiazuje kaÏdé dvojici cel˘ch ãísel právû jejich souãin, je jejím definiãním oborem mnoÏina v‰ech takov˘chto dvojic a mnoÏinou jejich hodnot mnoÏina v‰ech cel˘ch ãísel. Dodateãn˘m pfiedpokladem v tomto pfiípadû bude, Ïe dva stejné ãinitele nemohou mít dva rozdílné souãiny. Alan Turing, ãerstv˘ absolvent proslulé King’s College v anglickém Cambridge, si poloÏil nûkolik otázek, které byly matematikÛm pfied ním témûfi lhostejné: • Vycházejme z toho, Ïe máme danou nûjakou souvislost mezi mnoÏinou n-1 ãísel x1, x2, … xn–1 a ãíslem y, tedy funkci f(x1, x2, … xn–1) = y. Matematicky je taková souvislost definovaná 101

•

•

  

jako mnoÏina uspofiádan˘ch n-tic (x1, x2, … xn–1, y), kde poslední ãlen y této n-tice je hodnotou, kterou nab˘vá funkce f o n-1 promûnn˘ch. DokáÏeme vÏdy vypoãítat hodnotu y z dan˘ch konkrétních hodnot promûnn˘ch x1, x2, … xn–1 funkce f ? Jin˘mi slovy: Jsou v‰echny funkce v urãitém matematicky pfiesnû definovatelném smyslu vypoãitatelné? Kdyby se ukázalo, Ïe v‰echny nejsou, dokáÏeme pak alespoÀ stanovit mnoÏinu tûch funkcí, které vypoãitatelné jsou? K odpovûdím na otázky tohoto druhu je tfieba mít pfiedstavu o zafiízení, které bude provádût v˘poãty. Pfiitom toto zafiízení by mûlo b˘t snadno pochopitelné, abychom o nûm mohli pfiem˘‰let. Mûlo by v‰ak b˘t definované i matematicky, abychom mohli matematicky kontrolovat korektnost na‰eho pfiem˘‰lení. Turing takové zafiízení ve zmínûném ãlánku navrhl; pozdûji se mu zaãalo fiíkat TuringÛv stroj (obr. 5.3). Pfiesnou definici Turingova stroje uvádût nebudeme, pokusíme se v‰ak ãtenáfii poskytnout Obr. 5.3. TuringÛv stroj pfiedstavu o jeho fungování. Nejdfiív si pfiedstavte nekoneãnou pásku rozdûlenou na jednotlivá pole, takov˘ nekoneãn˘ toaletní papír (nekoneãnost pásky hraje zásadní roli). Na tûch polích jsou nûjaké zápisy. TuringÛv stroj je zafiízení sestávající ze dvou ãástí: fiídící jednotky a hlavice. Hlavice se nachází vÏdy nad jednom z políãek pásky. Má schopnost zjistit, je-li nûco na pfiíslu‰ném poli napsáno, a pokud ano, umí zprávu pfieãíst. Má taky schopnost nápis na poli pfiepsat na jin˘ nebo ho vymazat, nebo do prázdného pole nûjak˘ nápis 102

vloÏit. DokáÏe se po pásce i pohybovat, ale jenom o jedno pole doleva nebo doprava.  Instrukce k ãinnosti hlavice pfiicházejí od fiídící jednotky, a závisí na tom, co hlavice na poli, nad kter˘m se právû nachází, ãte. Na pásce se mohou dít rÛzné zajímavé vûci. Uveìme si jako pfiíklad tuto instrukci: âTE·-LI NA PÁSCE 1, POSU≈ SE DOLEVA âTE·-LI 0, P¤EPI· 0 NA 1 JE-LI POLÍâKO PRÁZDNÉ, VLOÎ 0 Tento „program“ zpÛsobí, Ïe od urãitého pole (toho, nad kter˘m hlavice zrovna byla na zaãátku práce) se smûrem doleva budou v‰echny symboly 0 postupnû nahrazovat symbolem 1. Hned nám napadne, Ïe v pfiípadû této instrukce se TuringÛv stroj uÏ nikdy nezastaví: donekoneãna uÏ se bude plahoãit smûrem doleva a psát samé jedniãky. KvÛli tak pitomému programu by Turingovi urãitû nestálo za to lámat si hlavu, a ani by ho neãekala Ïádná sláva. VÏdyÈ jsme také chtûli jenom pfiiblíÏit, jak se stroj chová; instrukce mohou b˘t mnohem zajímavûj‰í. My si teì je‰tû pfiipomeneme, Ïe pomocí dvou znakÛ (tfieba 0 a 1) lze kódovat v‰echna ãísla a dokonce v‰echny znaky (podobnû jako teãky a ãárky Morseovy abecedy kódují písmena abecedy). Z ãistû praktick˘ch dÛvodÛ je v praxi dÛleÏité soustfieìovat se jen na ty v˘poãty, které nûkdy skonãí. Bylo by tedy Ïádoucí poznat nûjaké kritérium uplatnitelné na program Turingova stroje, zaruãující, Ïe TuringÛv stroj, kter˘ se bude tímto programem fiídit, se nûkdy zastaví. (U na‰í ukázky to poznáme po pár krocích sami, ale ne v‰echny instrukce k v˘poãtu jsou takto prÛhledné.) Znamená to, Ïe by bylo v˘hodné definovat funkci tûchto vlastností: • Promûnn˘mi (tedy zápisy na pásce) pro ni bude samotn˘ zápis programu uloÏeného v fiídící jednotce nûjakého Turingova stroje a jeho vstupu; v‰e bude zapsáno pomocí nul a jedniãek na polích pásky, jak jsme si uÏ pfiedvedli. Program tedy existuje ve dvou podobách – ãinnû v fiídící jednotce, a jako 103

data na pásce. Program tedy bude provádût „v˘poãet“ na „sobû“. • Hlavice provede koneãn˘ poãet posunÛ po pásce, zastaví se na dohodnutém poli a na toto pole napí‰e dohodnut˘ symbol. Symbol 1 bude tfieba oznamovat, Ïe test objevil, Ïe v˘poãet podle daného programu skonãí pro libovoln˘ vstup; v opaãném pfiípadû se na poli objeví symbol 0. Nejvítanûj‰í jsou samozfiejmû funkce, pro které stroj zastaví svou ãinnost vÏdy, s pfiíslu‰nou odpovûdí na pásce. Z hlediska programování skuteãn˘ch poãítaãÛ jsou právû tyto funkce nejdÛleÏitûj‰í: od na‰ich programÛ pfiece obvykle chceme, aby jejich bûh konãil v rozumném ãase nalezením (v˘poãtem) v˘sledku. MatematikÛm a teoretick˘m informatikÛm se o Turingovû stroji – a s jeho pomocí – podafiilo toho objevit o funkcích hodnû. Napfiíklad dokázali, Ïe obecná funkce, která by fie‰ila problém zastavení Turingova stroje pro libovolné funkce, zapsané jako vstupní hodnoty na jeho pásce, neexistuje. Podafiilo se v‰ak specifikovat tfiídy funkcí, které jsou na tom o nûco lépe. U jedné z nich napfiíklad stroj po koneãném poãtu aktivit hlavice prozradí, zda je vypoãitatelná. Jde o tfiídu tzv. rekurzivních funkcí. Na prv˘ pohled paradoxnû mÛÏe pÛsobit, Ïe nic nám neprozradí v pfiípadû, Ïe funkce vypoãitatelná není! Inu, v tom pfiípadû je fie‰ení v nedohlednu, a nemáme moÏnost zjistit, zda po nûjakém poãtu aktivit hlavice se stroj zastaví, nebo nikoli. Kdo mÛÏe vûdût, jak to dopadne nûkdy v budoucnu? A je‰tû k zamy‰lení: V‰echny poãítaãe lze modelovat jako Turingovy stroje; jin˘mi slovy, jejich architektura a fungování jsou redukovatelné na TuringÛv stroj. Z toho tedy plyne: jestliÏe Ïivé nebo inteligentní je analogií poãítaãe, pak Ïivé lze také modelovat jako TuringÛv stroj! Není nutné zdÛrazÀovat, Ïe tímto smûrem bylo napfiímeno ohromné úsilí. BuÀka, mozek, ekosystém jako poãítaã… Mnoho jsme se tímto zpÛsobem dozvûdûli, a pokud nezapomeneme na to slovíãko jako, pohybujeme se na bezpeãné pÛdû. 104

GOLEM Teì se asi podivíte, proã je podle nás vrcholn˘m stadiem v˘voje strojÛ legendární bytost, kterou nikdo nevidûl. Nejdfiív to budeme muset vzít oklikou pfies v‰elijaké vyprávûní; koho v‰ak doopravdy zajímá vûc do hloubky, mûl by si pfieãíst dvû „golemovské“ stati z knihy ZdeÀka Neubauera (2002) a knihu Kelemenov˘ch esejÛ (2001). Osnovu legendy zná snad u nás kaÏd˘: Golema uhnûte z hlíny Jehudah ben Betzalel, znám˘ v Praze jako rabín Löw, kter˘ se narodil na pfielomu let 1512–1513 a zemfiel v roce 1609. Legenda Ïije, i kdyÏ v patnáctisvazkovém díle tohoto myslitele, spisovatele, uãence, uãitele a reformátora rudolfínské doby není o Golemovi ani slovo. Oldfiich Eliበ(1996) ve své golemovské studii popisuje v˘robu a oÏivení („nabootování“) Golema takto: V cihelnû pod Klamovkou, ve zmínûn˘ ãas [bfiezen 1580] je‰tû za tmy uhnûtli rabbi Löw a jeho dva pomocníci z hlíny lidskou postavu. Uãinili ji (…) 3 lokte vysokou, vyhnûtli jednotlivé tahy obliãeje a zformovali pak ruce a nohy, naãeÏ poloÏili figuru zády k zemi. V‰ichni tfii úãastníci, vãetnû rabbiho Löwa zvoleni byli pfiedem úmyslnû tak, aby pfiedstavovali representanty v‰ech ÏivlÛ (letor) mimo melancholickou, jeÏ byla jako v˘tvor zemû a priori vlastní Golemovi samému. Pak provádûjí pfiíslu‰n˘ rituál, a hle, tûlo obÏivlo, a oni odfiíkají spoleãnû 7. ver‰ 2. kapitoly knihy Genesis.7 V kralickém pfiekladu zní tento ver‰ takto: I uãinil Hospodin BÛh ãlovûka z prachu zemû, a vdechl v chfiípû jeho dchnutí Ïivota, i byl ãlovûk v du‰i Ïivou. Ekumenick˘ pfieklad z roku 1985 uvádí: I vytvofiil Hospodin BÛh ãlovûka, prach ze zemû, a vdechl mu v chfiípí dech Ïivota. Tak se stal ãlovûk Ïiv˘m tvorem. Celé jsme to tu vykládali hlavnû kvÛli tomu „vdechováni“. Ostatnû tûÏko se dá vûfiit, jak upozorÀuje Neubauer, Ïe by pravovûrn˘ Ïid modeloval z hlíny podobu ãehokoli Ïivého, natoÏ ãlovûka; také ne v‰echny verze legendy mluví o postavû. O to v na‰em zkoumání vlastnû ani nejde, klidnû tam mohla b˘t neforemná hromada hlíny, jde o ty oÏivovací formule. ProtoÏe konstrukce Golema je jakoby paralelou stvofiení, tentokrát ov‰em v reÏii ãlovûka! V této souvislosti se také v Bibli vyskytuje i golem, a to jedinkrát, v pfiivlastÀovacím tvaru „golmí“ v 16. ver‰i 139. Ïalmu. Slovo oznaãovalo ve staré hebrej‰tinû 105

cosi jako je‰tû neúplné, nehotové tûlo. Kraliãtí pfiekladatelé jej pfieloÏili jako „trupel mÛj“, ekumenická verze má „zárodek“. Stojí za to del‰í citát tohoto Ïalmu, kter˘ kabalisty b˘vá vkládán do úst samotnému Adamovi (aÏ na ten 13. ver‰, kter˘ pro pofiádek uvádíme také, aby bylo vidût, Ïe vûci nikdy nejdou vysvûtlovat prvoplánovû): (Bible Kralická)

(Ekumenick˘ pfieklad 1985)

1. Hospodine, tu jsi mne zkusil a seznal. 2. Ty znበsednutí mé i povstání mé, rozumí‰ my‰lení mému zdaleka. 3. Chození mé i leÏení mé ty obsahuje‰, a v‰ech m˘ch cest vûdom jsi. … 13. Ty zajisté v moci mበledví má, pfiiodûl jsi mne v Ïivotû matky mé. 14. Oslavuji tû proto, Ïe se hrozn˘m a divn˘m skutkÛm tv˘m divím, a du‰e má zná je v˘bornû. 15. NeníÈ ukryta Ïádná kost má pfied tebou, jakÏ jsem uãinûn v skrytû, a fiemeslnû sloÏen, v nejhlub‰ích místech zemû. 16. Trupel mÛj vidûly oãi tvé, v knihu tvou v‰ickni oudové jeho zapsáni jsou, i dnové, v nichÏ formováni byli, kdyÏ je‰tû Ïádného z nich nebylo.

1. Hospodine, zkoumበmû a znበmû. 2. Ví‰ o mnû, aÈ sedím nebo vstanu, zdálky je ti jasné, co chci dûlat. 3. Sleduje‰ mou stezku i místo, kde leÏím, v‰echny moje cesty jsou ti známy. … 13. Tys to byl, kdo utvofiil mé ledví, v Ïivotû mé matky jsi mû utkal. 14. Tobû vzdávám chválu za ãiny, jeÏ budí bázeÀ, podivuhodnû jsem utvofien, obdivuhodné jsou tvoje skutky, toho jsem si plnû vûdom. 15. Tobû nezÛstala skryta jediná z m˘ch kostí, kdyÏ jsem byl v skrytosti tvofien a hnûten v nejhlub‰ích útrobách zemû. 16. Tvé oãi mû vidûly v zárodku, v‰echno bylo zapsáno v tvé knize: dny tak, jak se vytváfiely, dfiív neÏ jedin˘ z nich nastal.

Adam totiÏ je jedin˘ ãlovûk, kter˘ podobná slova mohl mínit doslova. On jedin˘ byl nejdfiív mrtvou hmotou, a poté mu teprve byl vdechnut Ïivot. My, v‰ichni Adamovi potomci, jsme je‰tû nikdy nebyli mrtví, tato zku‰enost odchodu ze Ïivota nás teprve ãeká. Na svût jsme pfii‰li ze Ïivé matky a Ïiví! „Trupel mÛj“ ani vበnevidûl nikdo, ani BÛh, protoÏe jsme tady je‰tû nikdy nebyli v podobû neÏivého tûla. Pouze Adam byl opravdu stvofien (Eva se pravda také nezrodila z matky, ale uÏ byla „klonována“ z Adama, Ïivého).8 Pouze Adam byl „Golemem“, nûãím nehotov˘m, nedokonal˘m, co je‰tû není ãlovûkem, mÛÏe se jím v‰ak stát. K tomu je ho v‰ak tfieba obdafiit nûãím nemateriálním, du‰í, Slovem – ‰émem. Kouzelnou formulí? Programem? Toto právû ãinili stvofiitelé Golema. âiníme tak i my, kdyÏ zapneme poãítaã a on „obÏivne“? Ono to má je‰tû jednu zajímavou stránku, a ta se skr˘vá ve zvlá‰tním spojení „bázeÀ BoÏí“. Citujme z Neubauera (2002, 106

s. 104): Na závûr nabízím je‰tû jin˘ moÏn˘ v˘klad. Podle nûj Golem není projekcí lidského strachu z v˘tvoru sobû podobnému, ale jinotajem, travestií, pfienosem BoÏího strachu na ãlovûka, BoÏích obav pfied stvofiením k jeho obrazu a podle jeho podobenství. Je to zpÛsob, jak vyjádfiit to, co je pro teologii i vûrouku – jak Ïidovskou, tak kfiesÈanskou – tabu, neboÈ je to neslu‰né, v‰í zboÏnosti, vífie, úctû i slu‰nosti se pfiíãící! A pfiece to odpovídá tomu, co BÛh o sobû zjevil, co na sebe prozradil, kdyÏ fiekl (Gn 3,22): Aj, ãlovûk uãinûn jest jako jeden z nás, vûda dobré i zlé; proãeÏ nyní, aby nevztáhl ruky své, a nevzal také ze stromu Ïivota, a jedl by, i byl by Ïiv na vûky, vyÏeÀme jej. Neubauer pokraãuje: Nikoliv hfiích, svod, neposlu‰nost, pád byly dÛvodem vyhnání z ráje, n˘brÏ bázeÀ BoÏí: bázeÀ BoÏí – pfied ãlovûkem! Vyhnání nebyl trest, n˘brÏ preventivní opatfiení; tak jako potopa a zmûtení jazykÛ. Tato bázeÀ BoÏí stvofiila strach z Golema. Obû podobenství poukazují na to, Ïe tam, kde je nûco Ïivé, dûlá to vûci nepfiedvídatelné, chová se to tak nûjak jinak, neÏ by se ãekalo podle zákonÛ (pfiírody, spoleãnosti). Golemovská pfiíhoda záhy skonãila, ‰lo o slep˘ pokus. S na‰imi chytr˘mi stroji jako by zaãal pokus nov˘. Mnozí vûfií – a je jedno, jestli jsou vedeni bázní nebo p˘chou na vlastní dÛvtip – Ïe zakládáme na novou evoluci nûãeho, co nás pfiesáhne (nebo se o to alespoÀ pokusí). Kevin Warwick v knize, jejíÏ název napovídá o obsahu (Úsvit robotÛ a soumrak lidstva), líãí na‰i budoucnost v roce 2050 dost pesimisticky: buì tady nebudeme vÛbec, anebo budeme – otroky robotÛ. Budeme vÛãi nim pfiinejlep‰ím v podobném postavení, jako je dnes vÛãi nám domácí zvífiectvo. Roboti do té doby pfievezmou vládu. Jen se podívejte kolem sebe, jak nenápadnû se to dûje uÏ nyní! Jsou navzájem propojeni pfies cel˘ svût – lépe neÏ lidé. Bojují války, do kter˘ch teoreticky ãlovûk vÛbec nemusí zasáhnout. ¤ídí procesy, o kter˘ch ãlovûk nemá ani potuchy, jak by se daly fiídit bez nich. Vãera jsme je mohli vypnout otoãením vypínaãe, ale uÏ dnes si to poãítaãe nenechají jen tak líbit; ani nevíme, odkud vlastnû energii berou. Vãera jsme je mohli vypnout softwarovû – dnes si sáhnou po síti pro kter˘koli potfiebn˘ program. Jsou rychlej‰í neÏ my, jsou chytfiej‰í neÏ my. Hm, ve sloven‰tinû „r˘chle“ a „chytro“ jsou synonyma pro 107

„rychle“ nebo „honem“. Nebyly pro souãasníky „chytré“ i mechanické hraãky 18. století? Nejsou tam nûkde v pozadí krokovací strojky praãky, milionkrát zmnoÏené, drobné a navíc pracující ve zlomcích vtefiiny, obludné kalkulaãky s neuvûfiitelnou kapacitou, paralelnû pracující miliony Turingov˘ch strojÛ? Golemové, nebo Ïiváãkové? Pfiekroãily (vlastnû pfiekroãili) uÏ hranici k Ïivému, nebo snad to uãiní do roku 2050, pfiekroãí ji vÛbec nûkdy? Budou mít jednou, aÏ my tady nebudeme, legendy o „bázni lidské“? Zatím je‰tû lze spatfiit „trupel jejich“ a vdechnout mu Ïivot pomocí magické formulky – posloupnosti symbolÛ – a posléze je opût beze ‰kody vypnout. Vypnout, nikoli zabít.

JE·Tù O SOFTWARU Hermetické nauky kabalistÛ rozeznávaly v ãlovûku tfii du‰e. Du‰i ne‰ámá – du‰i izolovanou od hmotného lidského tûla. Du‰i ruách, která dává ãlovûku cit, vá‰nû a vÛli. Tfietí du‰e je nefe‰ – du‰e oÏivující vegetativní funkce a celkovou tûlesnost ãlovûka. Golem z legend mûl pfiinejmen‰ím tu poslední du‰i (podobnû jako dne‰ní kognitivní robot by mûl mít alespoÀ nejniωí úroveÀ racionality svého chování). Proto se Golemovi v legendách upírala moÏnost touÏit ãi hloubûji pfiem˘‰let, dokonce i moÏnost mluvit. Zajistit tuto míru du‰evní v˘bavy mûl tajemn˘ ‰ém v podobû hesla, tedy nûãeho nemateriálního, na hledání ãeho se soustfiedila pozornost kabalistÛ. Proto studovali Sefer Jeciru. Sefer Jecira pro mnohé pfiedstavuje text komplementární ke knize stvofiení, Genesis9. Tam se opisují BoÏí tvÛrãí skutky utváfiející konkrétní materiální svût, vãetnû ãlovûka jako jeho nedílné ãásti. Sefer Jecira opisuje tvofiení písmen (která slouÏila v hebrejské abecedû i jako ãíslice) a jejich moci. Byla napsána pravdûpodobnû ve staré Babylónii nûkdy mezi 2. aÏ 6. stoletím. Nûkdy se v‰ak uvádí, Ïe ji sepsal slouãením dvou star‰ích traktátÛ rabín ben Akiba, kter˘ zemfiel v roce 135. Stfiedovûcí mystici byli pfiesvûdãeni, Ïe správné pochopení Sefer Jeciry jim poskytne klíã k moÏnosti reprodukovat BoÏí tvÛrãí akty. 108

Materiální svût jako by byl pro tyto mystiky jenom jednou ãástí toho, co je tfieba k zv˘‰ení vlastní tvofiivosti pochopit. Tou druhou byl systém symbolÛ, pravidel jejich správného kombinování a stanovování jejich v˘znamÛ. Podíváme-li se na dne‰ní v˘poãetní techniku, musíme jim dát tak trochu za pravdu. Nic nezmÛÏeme jenom s materií, s hardwarem, nevloÏíme-li do nûj vhodnû strukturovan˘ systém symbolÛ, kter˘m zapisujeme ve‰ker˘ software. AÏ po jeho vloÏení poãítaã „obÏivne“ a zaãne plnit na‰e pfiíkazy. Materie v souãinnosti s velice peãlivû vytvofien˘mi kombinacemi vhodn˘ch symbolÛ – toÈ klíã k dovednostem dne‰ní v˘poãetní techniky! Dne‰ní robotika a umûlá inteligence prozatím jenom dávají tu‰it, Ïe nûãím, co pfiipomíná kabalistickou du‰i nefe‰, by bylo moÏné na‰e technické v˘tvory doplnit – vhodn˘m softwarem pro fiízení robotÛ a jin˘ch agentÛ10. Budeme v‰ak moci nûkdy v budoucnosti postoupit v pomyslném Ïebfiíãku du‰í v˘‰e? Co vlastnû dnes, na zaãátku 3. tisíciletí víme o du‰i, mysli, o na‰em vûdomí a o moÏnosti vybavit vûdomím na‰e vlastní v˘tvory? Úsvit robotÛ? Soumrak lidstva? Nebo jsme na zaãátku vlastního sebepfiekroãení, transgrese ãlovûka? MÛÏeme vÛbec nûkdy skuteãnû poznat, co se odehrává v mysli nûkoho jiného? MÛÏe Ïena vÛbec nûkdy poznat, jaké to je b˘t muÏem? Jaké záÏitky má dítû bûhem porodu? Jaké záÏitky má (má-li vÛbec nûjaké) plod v tûle své matky? A co mysle jiné neÏ lidské? O ãem pfiem˘‰lejí konû? Proã není supÛm ‰patnû z hnijící mr‰iny, kterou Ïerou? KdyÏ má ryba ve rtu zapíchnut˘ háãek, bolí jí to tolik, jako by to bolelo nás, kdybychom mûli háãek zapíchnut˘ ve svém rtu? Myslí pavouci, nebo jsou to jenom titûrní roboti, bezmy‰lenkovitû spfiádající své elegantní sítû? Pokud jde o to, proã by nemohl robot – kdyby byl dostateãnû dokonal˘ – mít vûdomí? Existují roboti, ktefií se mohou pohybovat a zacházet s vûcmi témûfi tak zruãnû jako pavouci; mohl by sloÏitûj‰í robot cítit bolest a mít starost o svou budoucnost tak jako ãlovûk? Nebo existuje nûjaká nepfiemostitelná propast oddûlující roboty (a snad i pavouky, hmyz a dal‰í „chytré“, ale nemyslící tvory) od tûch ÏivoãichÛ, ktefií mají mysl? Mohlo by tomu b˘t tak, Ïe by v‰ichni Ïivoãichové kromû lidsk˘ch bytostí byli ve skuteãnosti nemyslící roboti? René Descartes tohle v sedmnáctém století tvrdil neustále. Mohl se naprosto m˘lit? Mohlo by tomu b˘t tak, Ïe v‰ichni Ïivoãichové, ale i rostliny – ba dokonce i bakte109

rie – mysl mají? Tûmito otázkami zaãíná svou knihu Druhy myslí pfiední souãasn˘ americk˘ filozof Daniel Dennett. Pak v ní pfiedstavuje svÛj názor, Ïe existuje nûkolik druhÛ myslí. Ty jednodu‰‰í mohou mít i roboty a nejsloÏitûj‰í je obdafien snad jenom ãlovûk. Názor z kabaly jako by se potvrzoval i úvahami souãasn˘ch myslitelÛ. (Je zajímavé, jak málo z nich se zab˘vá otázkou, zda myslí vládnou i celky vût‰í, neÏ jsme my. Je napfiíklad Praha obdafiená myslí?) Mystici stfiedovûku hledali pro oÏivení sv˘ch materiálních golemÛ tajemn˘ nápis zvan˘ hebrejsky ‰ém ha-m’fórá‰, coÏ mÛÏe podle Oldfiicha Eliá‰e znamenat „tlumoãené, opsané jméno BoÏí“, nebo téÏ „jméno nahrazující nevyslovitelné jméno BoÏí“. Nebo „my‰lenka, kterou nemÛÏeme efektivnû sdûlit ani vyuÏít jinak, neÏ Ïe ji napí‰eme“. Nûco jako kód v jazyku symbolick˘ch adres poãítaãe. Kdyby stfiedovûcí mystici sledovali práci dne‰ních programátorÛ tvofiících programové vybavení pro jak˘si androidní robot, jenom stûÏí by uvûfiili, Ïe jejich poãínání není snahou o formulování ‰ému potfiebného k jeho „oÏivení“. Daniel W. Hillis, konstruktér prvního superparalelního poãítaãe Connection Machine s 64 000 paralelnû pracujícími procesory11, zaãíná svou knihu Vzor v kameni slovy: Do kamene leptám vzor geometrick˘ch tvarÛ. Nezasvûcenému ty tvary pfiipadají záhadné a sloÏité, ale já vím, Ïe pfii správném uspofiádání dají kameni zvlá‰tní moc. Ta mu umoÏní reagovat na zaklínání v jazyce, jak˘m je‰tû Ïádná lidská bytost nepromluvila. PoloÏím kameni otázky v tomto jazyce a on mi v odpovûì zjeví vizi: svût stvofien˘ m˘m kouzlem, svût pfiedstavovan˘ vzorem v kameni. Pfied nûkolika sty lety by mû v mé rodné Nové Anglii pfiesn˘ popis mého povolání pfiivedl na hranici. Pfiesto na mé práci nic ãarodûjnického není: navrhuji a programuji poãítaãe. Kamenem je kfiemíkov˘ plátek a ono zaklínání je software. UÏ je nejvy‰‰í ãas pfiedstavit Ïivé bytosti, ale zdrÏíme se – následující kapitoly budou malou procházku umûlou inteligencí a umûl˘m Ïivotem.

110

6. Pfiíbûh umûlé inteligence JestliÏe snad dokonce pochopíte slova: „Rozume ãlovûka zotroãen˘, k tobû hovofií svobodn˘ Rozum ze stroje,“ uÏ nemÛÏete pochopit dal‰í ãást téhoÏ v˘roku: „Vy osoby nasloucháte Ïivlu neosobního intelektu, jemuÏ personalizace je odûvem, kter˘ si musí navléct.“ S. Lem, 1983

Nበpfiíbûh zaãne trochu neobvykle: vzpomínkou na situaci pfiipomínající úvod Tigridova Kapesního prÛvodce inteligentní Ïeny po vlastním osudu. Postihla jednoho z autorÛ (JK) a pfiimûla ho struãnû, srozumitelnû a pfiitom i vûcnû pfiesnû pohovofiit o historii oboru, ve kterém po desetiletí pracuje – o umûlé inteligenci. Tak tedy: Prosincov˘ zimní veãer, v Bratislavû tak vzácn˘, kdy v tempu Vivaldiho padá na ulice Starého mûsta sníh. Autor sedûl v jedné z lep‰ích bratislavsk˘ch kaváren se svou netefií, s pfiitaÏlivou devatenáctkou (druh˘ autor dodateãnû závidí), a oba mlsali ãokoládové fondue. Dívka vûdûla, Ïe str˘ãek napsal nûkolik kníÏek o umûlé inteligenci a Ïe ten zvlá‰tní pfiedmût dokonce pfiedná‰í univerzitním studentÛm, a oba se dívali na so‰ku Turka s fajfkou na dlouhé troubeli sedícího v koutku za ‰achov˘m stolkem. Co v takové situaci dûlat? NuÏe, dá se mluvit tfieba o tom Turkovi. O tom, co se pfied ãtvrt tisíciletím pokou‰el v Bratislavû vyrobit TurkÛv pÛvodní konstruktér (a dvorní rádce Marie Terezie) baron Wolfgang von Kempelen, kter˘ se v roce 1734 narodil jen nûkolik ulic od místa, kde teì sedûli. Nebo obojí spojit a vyprávût o historii umûlé inteligence. Nûjak tak zaãalo autorovo povídání. Zájem o konstrukci tvorÛ podobn˘ch nám má v na‰í civilizaci dost hluboké kofieny. V Knize, která udává Evropû po staletí základní smûfiování jejího kulturního v˘voje, ãteme o tom, jak jsme byli stvofieni z hlíny zemû, a tak není divu, Ïe první pokusy vedly ke Golemovi. Pak se úsilí ponûkud kultivovalo. V mnoha muzeích Evropy se setkáme s rÛzn˘mi mechanick˘mi hfiíãkami napodobují111

cími lidské chování. V muzeu mûsta Neuchâtel lze napfiíklad vidût mechanické automaty rodiny Jacquet-DrozÛ – kreslífie a hudebnici. Dovedou kreslit rÛzné obrázky ãi zahrát rÛzné melodie. Proslul˘ – av‰ak konstrukãnû bohuÏel dost problematick˘1 – byl uÏ zmínûn˘ umûl˘ ‰achista von KempelenÛv, jehoÏ replika (Ïel nefunkãní) stojí v bratislavské kavárnû Roland (obr. 6.1). V dobách nejvût‰í slávy takov˘ch strojkÛ, v 18. století, má svÛj pÛvod i mechanická beru‰ka vyobrazená Obr. 6.1. Turek-‰achista, na obr. 6.2. Beru‰ka se pohybuje po pravdûpodobné uspofiádání „stroje“ stole, ale nespadne pfies okraj: vyhne se mu a pokraãuje ve svém putování, dokud jí pohon staãí. Beru‰ku lze zakoupit v prodejnách hraãek ãi rÛzn˘ch kuriozit, a obvykle funguje. KempelenÛv Turek si v tom panoptiku – kvÛli tomu, co nás bude v tomto v˘kladu zajímat – zasluhuje zvlá‰tní pozornost. Zatímco Jacquet-DrozÛv mechanick˘ kreslífi nakreslí pejska vÏdy stejnû, tak, jak mu velí mechanismus uvnitfi, Turek mûl v Kempelenov˘ch pfiedstavách hrát vítûznû – a prokazatelnû i hrál, a to i proti zku‰en˘m ‰achistÛm. Z tohoto pohledu mûla b˘t hra mechanického ‰achisty k nerozeznání podobná hfie ‰achistÛ-lidí. Otázkou, pravda, je, hrál-li zcela mechanicky. MoÏnost sestrojit inteligentní stroje zkoumal také Turing. Záhy po návrhu abstraktního poãítaãe ho zaujaly hranice vypoãitatelnosti, a rovnûÏ otázka, zda by také inteligenci ne‰lo nûjak transformovat na manipulace se symboly, jak to dûlá TuringÛv stroj. Proto navrhl pro zji‰Èování pfiítomnosti inteligence test. Dne‰ní verze testu vypadá asi takto:2 Pfiedstavte si, Ïe komunikujeme po internetu s nûk˘m, koho jsme nikdy nevidûli. Klademe otázky, dostáváme odpovûdi … najednou se nás kdosi zeptá: komunikujete s ãlovûkem, nebo s poãítaãem? Zdánlivû není nic 112

jednodu‰‰ího, neÏ se na‰eho internetového partnera zeptat. AÈ v‰ak dostaneme jakoukoli odpovûì, nemÛÏeme si b˘t její pravdivostí jisti – co kdyÏ nám lÏe? Hnáni pochybnostmi se mÛÏeme vyptávat dál a s vût‰í rafinovaností. Pfiedstavte si, Ïe na druhém konci sedí poãítaã a pfiedstírá, Ïe je ãlovûkem. Nepodafií-li se nám odhalit jej v nûjakém rozumném ãasovém horizontu, pak tento poãítaã splÀuje nároky Turingova testu na inteliObr. 6.2. Mechanická beru‰ka, genci. Poãítaã je inteligentní. která nepadá se stolu Turing publikoval svÛj test v roce 1950, a samozfiejmû se zvedla vlna kritik – samotného testu i programátorsk˘ch experimentÛ zamûfien˘ch na vytvofiení programu, kter˘ by v testu obstál. Velk˘ ohlas vyvolala kritika Josepha Weizenbauma (1976, viz téÏ jeho statû publikované ãesky 2002) a jeho program ELIZA. Program dovedl komunikovat v angliãtinû tfieba o psychick˘ch problémech tak pfiesvûdãivû, Ïe ani nûktefií psychoterapeuti, ktefií si ãetli protokoly „terapeutick˘ch sezení“ lidí s tímto programem, nepojali podezfiení, Ïe sezení nevedl jejich kolega. Zde je pfiíklad podobné komunikace: Rozhovor pacientky s „doktorem“ (slova velk˘mi písmeny ge-neruje program ELIZA):3 V‰ichni muÏi jsou stejní. V JAKÉM SMYSLU? Pofiád nás s nûãím obtûÏují. MÒÎETE UVÉST NùJAK¯ KONKRÉTNÍ P¤ÍKLAD? Ano, poslal mne sem mÛj pfiítel. VÁ· P¤ÍTEL VÁS SEM POSLAL? ¤íká, Ïe jsem skoro pofiád sklíãená. JE MI LÍTO, ÎE JSTE SKLÍâENÁ. Je to pravda. Jsem ne‰Èastná. 113

MYSLÍTE SI, ÎE VÁM TATO NÁV·TùVA POMÒÎE, ABYSTE NEBYLA NE·ËASTNÁ? Potfiebuji nûjakou pomoc, to je jisté. CO BY TO PRO VÁS ZNAMENALO, KDYBY SE VÁM DOSTALO POMOCI? Tfieba bych se nauãila vycházet s matkou. ¤EKNùTE MI NùCO VÍC O VA·Í RODINù. Moje matka se o mû stará. KDO JE·Tù SE VE VA·Í RODINù O VÁS STARÁ? MÛj otec. VÁ· OTEC? Sv˘m zpÛsobem se podobáte mému otci. JAKOU PODOBNOST TADY VIDÍTE? Nejste pfiíli‰ agresivní, ale myslím si, Ïe nechcete, abych si toho v‰imla. CO VÁS VEDE K TOMU, ÎE SI MYSLÍTE, ÎE NEJSEM P¤ÍLI· AGRESIVNÍ? Nehádáte se se mnou. PROâ SI MYSLÍTE, ÎE SE S VÁMI NEHÁDÁM? Bojíte se mû. Tù·Í VÁS, ÎE SE VÁS BOJÍM? MÛj otec se bojí kaÏdého. CO VÁS JE·Tù NAPADÁ, KDYÎ MYSLÍTE NA OTCE? Îe je to tyran. MÁ TO NùCO SPOLEâNÉHO S TÍM, ÎE VÁS SEM POSLAL VÁ· P¤ÍTEL?

Weizenbaum v knize líãí svÛj úÏas, ba ‰ok z toho, jak lidé pfiilnuli k poãítaãi (ãi je‰tû lépe k dálnopisu vyÈukávajícímu odpovûdi – Ïádné monitory v té dobû!). Sekretáfika, která samozfiejmû dobfie znala princip programu, vykazovala Weizenbauma pfii seancích z místnosti, aby jí neru‰il intimitu „dialogu“. A psychoterapeuti program ELIZA pfiivítali jako prostfiedek k racionalizaci své práce! Weizenbaum se ptá: Jak˘ mÛÏe b˘t psychiatrÛv obraz ãlovûka, jestliÏe pohlíÏí na sebe sama nikoli jako na angaÏovanou bytost jednající jako lékafi, n˘brÏ jako na zafiízení pro zpracování informací na základû pravidel? Dal‰í si zase mysleli, Ïe ELIZA je cestou k pochopení pfiirozeného jazyka, a vyskytlo se pfiehr‰le ‰ílencÛ, ktefií si pletli pravdu s (logickou) dokazatelností ãehokoli. U mnoha lidí existence tohoto jednoduchého prográmku potvrdila uÏ pfiedtím zastávan˘ 114

názor, Ïe empirická vûda je klíãem k poznání samotného svûta, nikoli pouze k poznání formálních systémÛ – modelÛ tohoto svûta. Po této odboãce se vraÈme k Turingovu testu. ¤ada programÛ záhy umûla hrát rÛzné tabulové hry (nejãastûji ‰achy a dámu), fie‰it rÛzné problémy z inteligenãních testÛ ãi matematické hlavolamy. Stojí za zmínku, Ïe postupnû se omezoval rozsah domén, o kter˘ch se smí pfii Turingovû testu komunikovat. To proto, Ïe zku‰enosti získané pfii tûchto pokusech vedly ke zji‰tûní zásadního v˘znamu: My lidé jsme inteligentní v urãitém kulturním a fyzickém prostfiedí, ve kterém jsme vyrÛstali a ve kterém Ïijeme. âlovûk jiného civilizaãního pÛvodu by se nám – v na‰em prostfiedí – pfiíli‰ inteligentním nejevil. VzpomeÀme v této souvislosti tfieba filmy o Krokod˘lovi Dundee. Také náãelník Eskymo Welzl byl v rodném Zábfiehu komickou figurkou, i kdyÏ k pfieÏití v Arktidû jistû potfieboval hodnû fi‰trónu. Stroje se od nás odli‰ují v mífie mnohem vût‰í neÏ star˘ Welzl! Mají pfiinejmen‰ím odli‰né senzory pro vnímání prostfiedí, a také aktuátory, kter˘mi do svého prostfiedí zasahují. Kde se v‰ak máme s touto politickou korektností zastavit? Co by se stalo, kdybychom podstoupili test obrácenû: test by provádûl poãítaã a on by musel rozhodnout, zda mluví s ãlovûkem nebo s jin˘m poãítaãem? Nebo otázka spí‰e z fií‰e sci-fi: Budeme mít jednou „Turingovu policii“? Ta bude dohlíÏet na to, aby Ïádn˘ z poãítaãÛ, které stavíme, náhodou nepro‰el Turingov˘m testem, a kdyby se tak stalo, bude niãit jeho software, nebo mu aspoÀ zabrání pfiístupu k vlastnímu „‰ému“ – k nûkterému z klíãov˘ch systémov˘ch programÛ. To uÏ bychom byli srovnatelní s nevzdûlan˘mi ¤ímany, ktefií si drÏeli inteligentní fiecké otroky. Ti v‰ak mohli sv˘m otrokÛm dát svobodu!

HRÁTKY S BERU·KOU Pfiedstavme si rovnou plochu bez jak˘chkoliv pfiekáÏek, ohraniãenou kolem dokola propastí (takovou redukovanou Zemûplochu – pro ty, co ãtou Pratchetta). Pfiedstavme si, Ïe jsme nevidomí a od svého narození Ïijeme a pohybujeme se na této plo‰e. PfieÏíváme jen díky vrozenému strachu z pádu do propasti. Kdykoli jsme rukama 115

nebo nohama nahmatali okraj propasti, rychle jsme zacouvali zpût na plochu. Vyhnout se propasti, to byl vlastnû jedin˘ problém, pfied kter˘m jsme se mohli v tak jednoduchém prostfiedí octnout! A teì si pfiedstavme, Ïe na‰e chování nûkdo pozoruje a ví, Ïe jsme inteligentní bytosti. Uvidí nás, jak se bezcílnû pohybujeme po plo‰e a vyh˘báme se jejímu okraji. Uvidí pfiesnû totéÏ, co by vidûl pfii pozorování chování jiÏ zmínûné mechanické beru‰ky! Tvrdíme, Ïe v tomto jednoduchém prostfiedí beru‰ka projde Turingov˘m testem! Pfiedstavme si, Ïe nemáme ani potuchy o stavbû a fungování mechanické beru‰ky (obr. 6.2.) a rozhodli jsme se, Ïe si ji zkonstruujeme. Na‰ím úkolem tedy bude navrhnout mechanismus generování pohybÛ beru‰ky po plo‰e tak, aby z plochy nepadala. Pfii této ãinnosti si ozfiejmíme nûkteré pfiístupy, které se uplatÀovaly pfii konstrukci autonomních a racionálnû se chovajících strojÛ. Budeme poÏadovat, aby beru‰ka poznala nebezpeãnou blízkost okraje plochy a vyhnula se mu tím, Ïe zmûní smûr pohybu. O tom, jak beru‰ka doopravdy funguje, nevíme nic. K tomu, jak by fungovat mohla, nás mohou inspirovat pokusy o vysvûtlení, jak bychom se asi ve svûtû beru‰ky chovali my sami. PfiibliÏme si, jak se za posledních 50 let vyvíjela interpretace chování beru‰ky: Vysvûtlení chování beru‰ky hrubou silou. V 50. letech a v první polovinû 60. let vycházeli specialisté, ktefií se zaãínali vûnovat umûlé inteligenci4, z toho, Ïe lidé v mnoha pfiípadech nejdfiív plánují a aÏ na základû plánu konají. Pfiedpokládáme-li u beru‰ky jak˘si druh pamûti, pak k plánování jejího pohybu (o k krocích) po plo‰e5 mÛÏe postaãovat zhruba tato posloupnost elementárních krokÛ: zaãni 1. i := 0 2. zjisti v˘chozí polohu 3. zvol nov˘ smûr pfiesunu 4. pfiesuÀ se o jednotku délky do nové polohy 5. je-li nová poloha bezpeãná, pak pokraãuj krokem 6, jinak pokraãuj krokem 4 6. zapamatuj si smûr pfiesunu; i := i + 1 7. je-li i = k, pak konec, jinak pokraãuj krokem 3. konec

116

Octne-li se beru‰ka na plo‰e v nûjaké v˘chozí poloze, mÛÏe se po ní bezpeãnû pohybovat, pokud tento plán dodrÏí. Jde o to vytvofiit a zapamatovat si posloupnosti elementárních pohybÛ pro v‰echny v˘chozí polohy, ve kter˘ch se beru‰ka mÛÏe octnout. Racionální chování bude v tomto pfiípadû otázkou po kapacitû pamûti – a to je v‰e! V˘poãetní technika se zdála b˘t v˘konná, a generování potencionálnû v‰ech moÏn˘ch pohybÛ a poloh beru‰ky tedy nestálo zdánlivû nic zásadnûj‰ího v cestû. Narazíme-li sem-tam na bariéru sloÏitosti, tu se podafií pfiekonat zvût‰ováním kapacity pamûtí a rychlosti procesorÛ, mínilo se v té dobû. Umûlá inteligence vûfiila v hrubou sílu poãítaãÛ. Av‰ak ke zchlazení optimismu postaãí jednoduchá úvaha. Pfiedpokládejme, Ïe beru‰ka se z jednoho místa mÛÏe pohnout vÏdy jenom dvûma smûry; pfii dvou krocích (k = 2) má ãtyfii moÏnosti, kudy se bude pohybovat: 2k = 4. Má-li v‰ak vykonat „pochod“ o 10 krocích, bude poãet moÏn˘ch drah rovn˘ 2k = 1024. RÛst moÏností s kaÏd˘m dal‰ím krokem je natolik prudk˘, Ïe je pro fie‰ení praktick˘ch problémÛ nepfiijateln˘. Proto se hledala jiná fie‰ení, a opût se hledala inspirace v pfiedpokládané realitû lidského my‰lení. V tomto bodû se zamysleme: Jak˘ je rozdíl mezi automatickou praãkou probíranou v˘‰e a na‰í beru‰kou? V tom, Ïe praãka stojí nebo mûla by stát na místû – nikomu nenapadne psát algoritmy jejího pochodování po koupelnû v pfiípadû, Ïe nemá vyváÏen˘ buben. Za druhé, programátor v praãce má v‰echny kroky „natvrdo“, konstruktéfii rozhodli jednou provÏdy za nûj – nehrozí mu tedy exponenciální ãi jak˘koli jin˘ rÛst poãtu moÏností. O praãce obvykle nemluvíme tak, Ïe v její konstrukci je zabudována „pamûÈ“, u beru‰ky máme sklon se uch˘lit k podobné mluvû. To je dobfie: uvûdomíme si, Ïe pamûÈ nemusí b˘t vûcí fiídící jednotky, silikonov˘ch ãipÛ a programÛ na CD, ale pfiímo vûcí konstrukce. Podobná mluva se nám hodí také v souvislosti s autonomními agenty, o kter˘ch bude fieã níÏe. Teì se vraÈme k problému beru‰ky. Dal‰ím krokem byl pfiístup heuristick˘.

117

Heuristika (zku‰enost). âlovûk, kdyÏ plánuje, neprobírá v mysli a ani si nepamatuje v‰echny moÏnosti konání, které má k dispozici. ¤ídí se zku‰eností a pravidly, a pfiem˘‰lí jen o smyslupln˘ch alternativách. Proto se takováto pravidla ãasto naz˘vají heuristická. Ze zku‰enosti tfieba víme (my víme, beru‰ka v‰ak Ïádnou zku‰enost nemá), Ïe beru‰ka zpravidla neujede na jedno nataÏení víc neÏ 20 cm a Ïe plocha, na kterou ji obvykle klademe (klademe ji tam my!), je kulat˘ stÛl o polomûru 60 cm. V tomto pfiípadû by beru‰ku od pádu mohlo zachránit jednoduché heuristické pravidlo „Vol v˘chozí polohu pfiibliÏnû ve stfiedu plochy“. Museli bychom b˘t samozfiejmû pfiipraveni na to, Ïe toto pravidlo ne-ochrání beru‰ku od pádu vÏdy, ale jenom obvykle. To proto, Ïe jsme pravidlo neformulovali na základû pfiesného teoretického poznání prostfiedí a schopností beru‰ky, n˘brÏ jen na základû na‰í praktické zku‰enosti. S pouÏitím tohoto heuristického pravidla vypadá procedura napfiíklad takto: zaãni 1. i = 0 2. vol v˘chozí polohu pfiibliÏnû ve stfiedu plochy 3. pfiesuÀ se o jednotku délky do nové polohy; i = i + 1 4. je-li i = k pak konec jinak pokraãuj krokem 3. konec

Období heuristického programování trvalo zhruba od poloviny 60. do poloviny 70. let minulého století (viz Nilsson 1971). Nelze opomenout ani programov˘ systém, kter˘ vznikl pod vedením Allena Newella a Herberta A. Simona (pozdûj‰ího nositele Nobelovy ceny za ekonomii). V˘chodiskem jim byla jedna z psychologick˘ch hypotéz o tom, jak lidé fie‰í problémy. Podle ní má lidská mysl schopnost uvûdomovat si rozdíly mezi aktuálním stavem vûcí a pfiedstavou o tom, ãeho hodláme svou ãinností dosáhnout. Tyto rozdíly jsou vlastní pfiíãinou toho, Ïe si problém uvûdomíme. Mezi dvûma stavy mÛÏeme vnímat odli‰ností vícero. Na‰e mysl v‰ak je uzpÛsobena tak, Ïe jsme ze v‰ech odli‰ností schopni vybrat tu, kterou povaÏujeme z hlediska vyfie‰ení problému za nejdÛleÏitûj‰í (ãiní tak tfieba na základû zku‰enosti s fie‰ením problémÛ podob118

n˘ch). V‰echny vnímané odli‰nosti mezi stavy jsou propojeny v mysli s moÏnostmi konat, tj. s moÏnostmi mûnit stav vûcí. Volíme, tj. urãíme nejdÛleÏitûj‰í odli‰nost a vybereme k ní pfiifiazen˘ úkon. Ten v‰ak ne vÏdy je pfiímo provediteln˘. Pokud není, vyvolá to v na‰í mysli vznik nového problému, a my se dál snaÏíme zmûnit stav vûcí tak, aby se vybran˘ úkon dal uskuteãnit. K fie‰ení problémÛ tedy dospíváme podle zmínûné hypotézy rekurzivním procesem. Hypotézu Newell v roce 1955 formalizoval pomocí jazyka IPL (Information Processing Language), prvního programovacího jazyka vyvinutého pro potfieby experimentÛ v umûlé inteligenci. Systém, kter˘ vznikl, nese název „Obecn˘ fie‰iã problémÛ“ (General Problem Solver, GPS). Od té doby mohou psychologové pouÏívat poãítaãe k experimentÛm s hypotézami o lidském my‰lení, coÏ bylo do tûch dob buì zcela nemoÏné, nebo alespoÀ metodologicky problematické6. Umûlá inteligence se tak stala uÏiteãnou pro rozvoj jin˘ch odvûtví; mnozí jsou dnes ochotni vidût ve v˘voji a v experimentování s GPS zárodek tzv. kognitivní vûdy (viz napfi. Thagard 2001). Hned se v‰ak vynofiila otázka: Spoãívá my‰lení opravdu jen v efektivním zpÛsobu hledání mezi rÛzn˘mi alternativami konání? Logika. Tak se ustavila badatelská ‰kola Johna McCarthyho zaloÏená na pfiesvûdãení, Ïe je tfieba poznat, ne hledat. Inspirací pro konstrukci inteligentních systémÛ jim byla spí‰e matematická logika neÏ hypotetické struktury a procesy v lidské mysli. McCar-thy se jiÏ jako doktorand na Massachusettském technickém institutu (MIT) v americkém Cambridge proslavil vytvofiením nejznámûj‰ího ze „star˘ch, ale dobr˘ch“ programovacích jazykÛ pro umûlou inteligenci – jazyka LISP.7 Jazyk je postaven na jednom z logick˘ch formalismÛ pro zápis funkcí. McCarthy pak logice zÛstal vûrn˘ i nadále a prosazoval my‰lenku popsat okruh problémÛ, které chceme fie‰it pomocí systémÛ umûlé inteligence, logick˘mi formulemi. Poãítaãové nebo robotické fie‰ení problémÛ v takto popsaném prostfiedí mûlo pak b˘t transformováno na dokazování logick˘ch teorémÛ, tak jako v matematice. ¤e‰ení problémÛ by vlastnû znamenalo automatické dokazování teorémÛ. Tento pfiístup vládl 119

zhruba od poloviny 60. do konce 70. let. Pohyb beru‰ky popsan˘ jazykem logického systému by vypadal takto (matematicky vzdûlanûj‰í ãtenáfii znají tyto formule jako predikátovou logiku 1. fiádu; ostatní ãtenáfii si jistû vystaãí s intuicí): Poloha-beru‰ky (vnitfiek-plochy) Poloha-beru‰ky (okraj-plochy) Pohyb-beru‰ky (pfiím˘) Pohyb-beru‰ky (úhybn˘) Poloha-beru‰ky (vnitfiek-plochy) ⇒ Pohyb-beru‰ky (pfiím˘) Poloha-beru‰ky (okraj-plochy) ⇒ Pohyb-beru‰ky (úhybn˘)

Pfiedpokládáme, Ïe ãtenáfi dokáÏe interpretovat tyto formule bez problémÛ. Uvedeme tedy jen jedno odvozovací pravidlo klasické predikátové logiky 1. fiádu, kterému se odbornû latinsky fiíká modus ponens (ãesky nûkdy téÏ pravidlo odlouãení). Má tvar p p⇒q q kde p a q jsou libovolné formule predikátové logiky 1. fiádu. Pravidlo nám umoÏní logicky spolehlivû odvodit následující krok beru‰ky z toho, co o ní a jejích moÏnostech víme. KdyÏ napfiíklad víme jenom to, Ïe se nachází na okraji plochy, tedy Ïe je pravdivá formule Poloha-beru‰ky (okraj-plochy) a to, Ïe na okraji plochy má udûlat úhybn˘ manévr, tedy Ïe je pravdivá formule Poloha-beru‰ky (okraj-plochy) ⇒ Pohyb-beru‰ky (úhybn˘) pak pravidlo modus ponens dovoluje logicky odvodit, Ïe je pravdivá formule Pohyb-beru‰ky (úhybn˘) tedy Ïe má beru‰ka vykonat úhybn˘ manévr. Pfiístup, kter˘ k automatizaci fie‰ení problémÛ nabízí logika, se mÛÏe zdát ponûkud tûÏkopádn˘, a je to i pravda. Nepostrádá v‰ak teoretickou dokonalost a eleganci,8 a to mÛÏe b˘t pro pochopení urãit˘ch skuteãností mnohdy k uÏitku. Pfiístup získal dokonce i aplikaãní vyústûní, napfiíklad v podobû programovacího jazyka Prolog. Nejménû jedna podstatná otázka, která komplikuje apli120

kaci logiky, se v‰ak vynofiila: Dovedeme popsat logick˘mi formulemi v‰echna fakta a zákonitosti nezbytné k fie‰ení urãitého okruhu problémÛ? Odstranit tûÏkopádnost prostfiedkÛ logiky (i za cenu ztráty bezrozpornosti a úplnosti logick˘ch systémÛ) a umoÏnit reprezentaci poznatkÛ o oblastech, ve kter˘ch by mûly poãítaãe fie‰it problémy jin˘mi prostfiedky, se stalo v˘zvou pro v˘zkum v 70. letech a v první polovinû 80. let. Tomuto problému se nûkdy v umûlé inteligenci fiíká problém rámce, nebo problém vymezení. Znalostní systémy. Poznatky se zaãaly formálnû reprezentovat podobnû jako v bûÏné mezilidské komunikaci – v podobû pravidel. Tvar pravidel je v zásadû vÏdy stejn˘: mají svou podmínkovou ãást, která kdyÏ je pravdivá, umoÏÀuje usuzovat o platnosti urãitého závûru, nebo umoÏÀuje vykonat urãitou akci. Specialisté se shodnou na tom, Ïe obvykle k následkÛm dochází. JestliÏe mám teplotu a ka‰lu, pak zÛstanu v posteli a budu pít ãaj s citronem. JestliÏe roste minimální mzda, pak roste nezamûstnanost. V˘poãtovû realizované soustavy programÛ, které takovéto reprezentace pouÏívají, se naz˘vají pravidlové (nebo produkãní) systémy. Pfiíklad znalostního systému vyuÏívajícího dodaná pravidla a schopnost beru‰ky vnímat je v následující tabulce. Obsah báze pravidel nechÈ je: pravidlo 1: jestliÏe Poloha-beru‰ky (vnitfiek-plochy), pak Pohyb-beru‰ky (pfiím˘) pravidlo 2: jestliÏe Poloha-beru‰ky (okraj-plochy), pak Pohyb-beru‰ky (úhybn˘) Obsah báze faktÛ na zaãátku práce systému nechÈ je: Poloha-beru‰ky (okraj-plochy) PrÛbûh „uvaÏování" (tzv. inference) systému nechÈ probíhá takto: zaãni 1. testuj, obsahuje-li báze faktÛ následkovou ãást nûkterého pravidla; 2. jestliÏe ano, proveì, co pfiedepisuje, a odstraÀ ji z báze faktÛ 3. vyber poloÏku z báze pravidel 4. testuj splnûní podmínkové ãásti vybraného pravidla 5. je-li splnûna, uloÏ do báze faktÛ následkovou ãást vybraného pravidla 6. pokraãuj krokem 1 konec 121

Za pfiedpokladu, Ïe se obsah báze faktÛ (tfieba díky fungování senzorického podsystému beru‰ky) dostateãnû rychle obnovuje, pravidlov˘ systém umoÏÀuje dosáhnout oãekávaného chování beru‰ky. Opatrnost i praktické zku‰enosti v‰ak nutí k otázce: DokáÏe systém „pfiem˘‰let“ dost rychle? Nezmûní se v prÛbûhu „pfiem˘‰lení“ samy podmínky problému? Pokud ne, v˘sledek pfiem˘‰lení nebude za nov˘ch podmínek k niãemu. Jin˘mi slovy: DokáÏeme zajistit fungování inteligentních systémÛ v reálném ãase? Znalostní systém umoÏÀuje ukládat poznatky a efektivnû je vyuÏívat pro fie‰ení okruhu problémÛ, které jsou v nûm reprezentovány. âtenáfi v‰ak jistû cítí, Ïe poznatky typu „JestliÏe mám teplotu a ka‰lu, pak zÛstanu v posteli a budu pít ãaj s citronem,“ nebo „JestliÏe roste minimální mzda, pak roste nezamûstnanost,“ nemají patfiiãnou logickou sílu. Není nijak zaruãeno, Ïe se vÏdy a za kaÏd˘ch okolností budu pfii chfiipce chovat právû takto, nebo Ïe pokaÏdé dojde k nárÛstu nezamûstnanosti. Proto byly navrÏeny zpÛsoby reprezentace a postupy zpracovávání neurãitosti, která je s pravidly spojena. Znalostní systémy se tak dají rutinnû pouÏívat napfiíklad v lékafiské diagnostice, pfii vyhodnocování monitorovan˘ch údajÛ, pfii posuzování vhodnosti uzavírání kontraktÛ v poji‰Èovnách, pfii posuzování rizik bankovních úvûrÛ apod. V souãasnosti se tvorba znalostních systémÛ znaãnû zefektivnila i díky fiadû specializovan˘ch softwarov˘ch prostfiedí.9 Decentralizace. V˘voj v‰ak ‰el dál, a my jsme se rozpomnûli i na moudrost pfiedkÛ: víc hlav, víc rozumu… Osmdesátá léta posunula smûrování rozvoje umûlé inteligence k moÏnosti decentralizace poznatkÛ. Znamenalo to oÏivení zájmu o umûlé neuronové sítû (na které se po jejich nûkolikaleté popularitû v kybernetice 50. let pozapomnûlo). Od nich se odvodil tzv. konekcionismus. Druhou mohutnou vlnu nov˘ch nápadÛ pfiinesla pfiedstava softwarov˘ch a hardwarov˘ch autonomních entit, spolupracujících a popfiípadû i komunikujících, sdílejících, vnímajících a mûnících spoleãné (datové nebo fyzické) prostfiedí. Tûmto jednotkám se zaãalo fiíkat agenty – uÏ jsme se s nimi setkali. Jsou to softwarovû nebo hardwarovû realizo122

vané systémy, schopné vnímat své prostfiedí a také je mûnit. Zmûny mohou b˘t vyvolány reakcí agenta na stav prostfiedí (agenti reaktivní), nebo jako následek vnitfiního „uvaÏování“ agenta (agenty deliberativní). DÛleÏitou roli hrají v souãasnosti systémy sloÏené z agentÛ – tzv. multiagentové systémy (viz Kubík 2000). Zaãátkem 80. let se zaãala prosazovat pfiedstava Marvina Minskyho (viz napfiíklad 1985, 1996), jednoho ze zakladatelÛ a mimofiádnû vlivn˘ch osobností v oblasti umûlé inteligence. Minsky si mysl pfiedstavuje jako dobfie organizované a mimofiádnû rozsáhlé spoleãenství agentÛ. Nejjednodu‰‰ími souãástmi tohoto t˘mu jsou „specialisté“ na fie‰ení rozmanit˘ch nejjednodu‰‰ích problémÛ. Ti se jako tzv. protospecialisté seskupují (tfieba v prÛbûhu uãení) do rÛznû velk˘ch a vzájemnû komplikovanû propojen˘ch celkÛ, do agentur. Agentury uÏ jsou schopny fie‰it komplikovanûj‰í problémy a mají tu uÏiteãnou vlastnost, Ïe navenek mohou samy vystupovat jako agenty. Opût se tedy mohou spájet do sloÏitûj‰ích celkÛ atd. Komplikované celky, jak˘m je tfieba na‰e nervová soustava (pojatá ne jako suma neuronÛ a jejich spojení, n˘brÏ jako celek sloÏen˘ z agentÛ a agentur), jsou pak schopny produkovat inteligenci. ·est agentÛ z dal‰iho pfiíkladu dovede v rámci sv˘ch individuálních aktivit a bez adresné vzájemné komunikace urãovat poÏadované chování beru‰ky. Existují zde analogie mezi chováním agenPfiedpokládejme, Ïe beru‰ka sestává ze ‰esti autonomních agentÛ. 1. Agent PLOCHA snímá sv˘m senzorem podklad. Aktivuje se jenom tehdy, je-li to, co snímá, plochou. Aktivací se do vnitfiního prostfiedí (pamûti, virtuálního obrazu vnûj‰ího svûta) beru‰ky dostane urãit˘ signál, napfiíklad symbol P. 2. Agent POHODA snímá vnitfiní prostfiedí a aktivuje se pfiítomností P. Aktivace odstraní P a vloÏí symbol V. 3. Agent VP¤ED se aktivuje pfiítomností V. Aktivita znamená spu‰tûní pohybu pfiím˘m smûrem. 4. Agent OKRAJ má senzor schopn˘ vnímat okraj plochy. Aktivuje se, zaznamená-li okraj, do vnitfiního prostfiedí pak vloÏí symbol O. 5. Agent OPATRNù se aktivuje pfiítomností O. Aktivace odstraní O, a vkládá symbol U. 6. Agent UHNI je aktivován pfiítomností U. Aktivace má za následek úhybn˘ manévr beru‰ky. 123

tÛ a na‰ím vlastním chováním. Dvojice PLOCHA – OKRAJ jsou cosi jako smyslové orgány, a VP¤ED – UHNI pfiipomínají orgány v˘konné (konãetiny). Agenty POHODA a OPATRNù zase mohou pfiipomínat „mentální“ orgány, které usmûrÀují na‰e pfiem˘‰lení o vnûj‰ím svûtû. PopusÈme trochu uzdu fantazii! Koncepce mysli jako spoleãenství agentÛ nám umoÏÀuje udûlat si pfiedstavu o uãení se nov˘m pravidlÛm chování, o zdokonalování zruãností v interakcích s vnûj‰ím prostfiedím, nebo dokonce o urãit˘ch vnitfiních stavech vûdomí (viz Thagard 2001). Stavy vûdomí mechanické beru‰ky napovídají jména agenta POHODA a OPATRNù z na‰eho pfiíkladu. Vûdomí velice jednoduchého, ale zase: jaké vûdomí byste ãekali od mechanické hraãky, jejíÏ jedinou dovedností je nepadat se stolu? Tu se ale vynofiuje provokativní otázka: Je k nûkter˘m typÛm chování uvaÏování vÛbec tfieba? Kdy je vlastnû nezbytné uvaÏovat a kdy staãí jenom bezmy‰lenkovitû konat? V praãce ani v budíku Ïádné agenty obvykle nepfiedpokládáme. Pod vlivem podobn˘ch úvah se nûktefií dopustili kacífiství… Moduly. Ve druhé polovinû 80. let minulého století zasáhl do rozvoje umûlé inteligence podstatn˘m zpÛsobem Rodney A. Brooks (viz napfi. 1999). Podrobil ostré kritice cel˘ v˘zkumn˘ proud zab˘vající se hledáním nejvhodnûj‰ích zpÛsobÛ symbolické reprezentace prostfiedí, kter˘ vedl k otázkám z pfiedchozích stránek. Nazval tento proud tradiãní umûlou inteligencí. Nûkolika nûkdy aÏ problematicky ostfie napsan˘mi ãlánky a pfiedná‰kami zavedl nov˘ pohled na otázky umûlé inteligence, nejlépe charakterizovan˘ sloganem „Svût sám je svou nejlep‰í reprezentací“. ¤e‰ení problému vymezení se Brooks zbavuje tím, Ïe odmítá jakékoli symbolické reprezentace. Chápemeli jeho heslo doslovnû, pak musíme konstruovat inteligentní systémy tak, aby pfiimûfienû reagovaly na stavy prostfiedí, pro které je konstruujeme; tedy uÏ ne na vnitfiní symbolické reprezentace tûchto prostfiedí. Co senzor v prostfiedí snímá, to se vyhodnotí modulem propojen˘m s tímto senzorem, a modul pak zahájí ãinnost jím ovládaného aktuátoru. âím ménû mezimodulární komunikace bude, tím 124

více nás to pfiiblíÏí i ke zvládnutí problému s reáln˘m ãasem. Nutnost plánování zcela odpadá. Neplánují, n˘brÏ bezprostfiednû reagují – jsou to ryze reaktivní agenty, o jak˘ch jsme se jiÏ zmínili. Otázku pfiípadÛ, kdy je stavem prostfiedí aktivováno souãasnû nûkolik modulÛ, fie‰í BrooksÛv návrh stanovením hierarchie: potlaãením aktivity jednûch modulÛ aktivitami jin˘ch modulÛ. Architektufie, která takto vzniká, se fiíká subsumpãní architektura ryze reaktivních systémÛ. Pro její úspû‰né uplatnûní jsou klíãové pfiedev‰ím dvû okolnosti: Obr. 6.3. Modulová konstrukce beru‰ky vhodná volba modulÛ, skládajících systém, a peãlivé o‰etfiení hierarchie vzájemného potlaãování. V˘hodou je napfiíklad moÏnost pfiidávání dal‰ích modulÛ pro roz‰ífiení spektra projevÛ systému, aniÏ by bylo nutné pfieprogramování celého systému. K dal‰ímu pfiíkladu je dobré pfiihlédnout k obr. 6.3. Mechanickou beru‰ku rozdûlíme na dva plnû reaktivní moduly. Modul 1 (VP¤ED) se „tykadlem“ opírá o podklad a pohybuje se pfiímo. Modul 2 (KROUÎIT) se o podklad opírá mal˘m koleãkem, vytoãen od pfiímé osy asi o 45 stupÀÛ: díky tomu po podkladû krouÏí. Oba moduly v‰ak z plochy spadnou, jakmile pfiekroãí okraj plochy. Spojme moduly do jednoho celku a zafiiìme vhodné vzájemné potlaãování jejich aktivit. Tykadlo teì bude drÏet konstrukci beru‰ky tak vysoko, aby se malé koleãko nedot˘kalo podkladu – modul KROUÎIT je vyfiazen. K pfiepnutí aktivity na tento modul dojde ve chvíli, kdy tykadlo modulu VP¤ED pfiepadne pfies okraj a opustí podklad. Beru‰ka se po povrchu bude ubírat pfiímo (aktivní modul VP¤ED), dokud se nedostane k okraji plochy. Jakmile se beru‰ka dostane k okraji, konec tykadla opustí povrch plochy a k ãinnosti se dostane modul KROUÎIT: koleãko se dotkne, beru‰ka se zaãne toãit na místû a uhne od okraje plochy. Tykadlo modulu VP¤ED se opût dostane zpût na povrch podkladu, a tím nadzvedne koleãko – vypne konkurenãní modul. Beru‰ka se bude opût pohybovat pfiímo, dokud se tykadlo opût nedostane mimo podklad, atd. 125

Nበmodel je vlastnû totoÏn˘ s reálnou mechanickou beru‰kou, kterou pozorujeme na stole, s tím, co vidíme, podíváme-li se na ni koneãnû oãima jejích konstruktérÛ. Takto se obvykle nedokáÏeme podívat na Ïivot ãi na sebe jako na inteligentní bytosti. Poslední vûta pak vybízí k „logick˘m“ v˘letÛm: • Podle dnes uÏ klasického v˘roku klasika biochemie: „Slon není nic neÏ bakterie, akorát velká.“ • Z v˘‰e uvedeného pfiíkladu s beru‰kou vypl˘vá: „Bakterie není nic neÏ soubor poznateln˘ch mechanick˘ch modulÛ, akorát velmi sloÏit˘.“ • Spojme obû v˘chodiska a dojdeme k závûru: „Slon není nic neÏ velmi sloÏit˘ a velmi velk˘ soubor mechanick˘ch modulÛ.“ (obr. 6.4). MoÏná se budete divit, ale jde o pravdiv˘ závûr – pokud nezapomeneme na definování poãáteãních a okrajov˘ch podmínek (jinak fieãeno, „oãima konstruktérÛ“). V‰e je v pofiádku, pokud splníme tyto podmínky: 1. V roli beru‰ky vystupuje slon zvykl˘ na Ïivot v zajetí, a ten slon je v POHODù – nemá hlad, nic ho nebolí, v blízkosti není fiíjná slonice, nikdo ho nedráÏdí atd. 2. Je definována plocha – napfiíklad betonov˘ v˘bûh s ostr˘mi okraji, lemovan˘ vodním pfiíkopem. 3. Doba pozorování je rozumná, fieknûme hodina. Jdûte do nejbliωího zoo a uvidíte, Ïe místní slon se bude mechanické beru‰ce v mnohém podobat – bude se pohybovat po plo‰e a nespadne do pfiíkopu – a pokud bude dûlat nûco navíc, inu, vÏdyÈ jsme si fiekli, Ïe je ponûkud sloÏitûj‰í neÏ beru‰ka! Déle neÏ hodinu vás to bavit nebude. Samozfiejmû, nejlep‰í by bylo Obr. 6.4. Slon 126

aplikovat cosi z toho v‰eho na lidi, protoÏe, co si budeme povídat, záhada na‰í vlastní inteligence a racionálního chování nás jistû bude zajímat nejvíce. Zaãneme od pfiípadÛ, které se nejlépe podobají v˘‰e popsan˘m situacím, a nabídnou dostateãnû velk˘ soubor jedincÛ. Kde je k tomu nejlep‰í prostfiedí? JistûÏe: na vojnû, ve vûznicích, v kárn˘ch a také rekreaãních táborech v‰eho druhu. Obyvatelé kasáren nebo pracovních táborÛ jsou k tomu nejlep‰í: lidé tam pob˘vají dost dlouho, nosí stejn˘ odûv a pojídají stejnou menáÏ, ve stejnou hodinu chodí spát a jejich denní úkony jsou také synchronizované. Pak není divu, Ïe na signál „Pozor!“ se v‰ichni postaví do pozoru a pfii „Nástup na obûd!“ se hrnou s e‰usem do trojstupu a pochodují k jídelnû. JistûÏe, pozorováním lidí v podobn˘ch situacích se toho dozvíme o lidské pfiirozenosti hodnû, nebudeme-li v poku‰ení získané poznatky zobecnit na ve‰keré lidské poãínání. Pfiípad druh˘: Paní Katica Bogárová z na‰í ulice se sem pfiistûhovala s manÏelem bÛhví odkud uÏ pfied mnoha lety, vychovala dûti, a dávno uÏ tomu, co ovdovûla. Dnes je to ponûkud trhlá babka mluvící ponûkud roztomilou ãe‰tinou (dûti ji pfiezdívají „BoÏí Kravka“). ·mejdí po ãtvrti a zdrÏuje sv˘mi sáhodlouh˘mi historkami. KdyÏ zaãne o tom, jak musí hubit m‰ice na zahrádce, tak postiÏení „partnefii v dialogu“ (coÏ je nejãastûji po‰Èák pan Siebenpunkt) doslova vyskakují z kÛÏe. Babkám podobného zaloÏení jsme v mládí fiíkali „pracující neinteligence“, ale fiíkali jsme jim tak právem? VÏdyÈ paní Katica se bezpochyby chová pfiimûfienû okolnímu prostfiedí a o její racionální Ïivotní strategii svûdãí to, Ïe se doÏila vysokého vûku, vychovala dûti a nemá vyloÏen˘ch nepfiátel (i ten po‰Èák nakonec jen mávne rukou a své vraÏedné úmysly nikdy v ãin nepromûní). Podobn˘ch babek jsou na svûtû tisíce, a studiem jejich chování bychom se opût dostali k zajímav˘m poznatkÛm o lidské pfiirozenosti. Opût bychom asi na‰li zajímavé analogie mezi chováním inteligentních strojÛ a chováním této skupiny obyvatelstva. Podobné odhalování analogií a vzájemná inspiraãní provázanost je pfiímo kofiením vûdy, a pokud nûkdo nepropadne utkvûlé pfiedstavû, Ïe kromû analogií zaãne vyná‰et také rovnítka ãi nerovnosti („dne‰ní stroje jsou nepomûrnû chytfiej‰í neÏ 127

prÛmûrn˘ dÛchodce“), bude v‰echno v pofiádku – v antropologii i kognitivní vûdû. Jeden obor prostû inspiruje a informuje obor druh˘. A teì od slonÛ a paní Katice zpátky k bakteriím, ty jsou jaksi mnohem jednodu‰‰í, Ïe? NuÏe, vût‰ina toho, co o nich víme, pochází ze zkoumání bakterií v laboratofii. Málokdo si uvûdomuje, Ïe jejich svoboda je omezena nesrovnatelnû pfiísnûj‰ími pravidly neÏ slona v zoo nebo babky z periferie; i galejníci jsou proti nim docela svobodné bytosti. Laboratorní organismy jsou peãlivû vybírány a jejich identita stfieÏena. Jejich chování na velmi peãlivû vykolíkované „plo‰e“ je do nejmen‰ích podrobností vynucováno a popsáno; jen s takto dobfie definovan˘mi a pfiedvidatelnû se chovajícími organismy lze nûco „rozumného“, opravdu „základního“, odhalit. Vpustit do laboratofie „divoké“ bakterie (ale také my‰i, rostliny atd.) je srovnatelné s odlovením slona v pfiírodû a jeho vypu‰tûním – bez aklimatizace – do v˘bûhu v zoo. Sotva byste nûjaká obecná pravidla pozorovali – vidûli byste prostû nadmíru rozãileného a vypla‰eného slona. Závûr na‰í odboãky: Jistû vás nenapadne posmívat se v˘rokÛm formální logiky za to, Ïe nejsou s to postihnout chování pfiirozeného jazyka – nejsou od toho. A podobnû nesmíme vyãítat biologick˘m ani informatick˘m modelÛm, Ïe nepostihují v‰echny bujné aspekty Ïivého: jak by také mohly! Modely znamenají ukáznit se – jen díky tomu mÛÏe existovat biochemie, genetika, fyziologie, ale také informatika, etologie, ekologie, psychologie nebo v˘vojová biologie. Vûda, jak jsme si uÏ nûkolikrát fiekli, je o modelech, nikoli o svûtû. Uãenû fieãeno, vûda není ontologie, ale metafyzika. Ale zpût k hrátkám s beru‰kou.

REAKTIVITA A INTELIGENCE Podle Rodneyho Brookse a jeho ÏákÛ je mnohé z toho, co oznaãujeme jako inteligenci, zaloÏeno na reaktivitû (schopnosti odpovídat na podnûty z prostfiedí). Inteligence pfiestává b˘t individuální vlastností systému a stává se oznaãením pro urãit˘ druh interak128

ce systému a jeho prostfiedí. Do prostfiedí mohou samozfiejmû patfiit i jiné agenty. V takovémto pfiípadû se dostáváme opût k problematice multiagentov˘ch systémÛ – aÈ jsou to softwarové nebo robotické society nebo ekosystémy – a k otázkám, jak v tûchto systémech vyvstávají (emergují) vlastnosti celku, které pfiedstavují víc neÏ pouhou sumu vlastností individuálních agentÛ. To uÏ se blíÏí snu o umûlém Ïivotû – ale caveat lector! Pamatuj na to, co jsme si fiekli o modelech. Interakce agentÛ s prostfiedím a mezi sebou pfiipomnûly mnoh˘m, jak jinak, chování Ïiv˘ch systémÛ. Îivot v podobû, v jaké se s ním setkáváme zde, na Zemi, ale i „Ïivot, jak˘ by mohl b˘t“. Chování pfiirozen˘ch virÛ nebo bakterií, ale tfieba i Ïivot poãítaãov˘ch virÛ, Ïivot v mraveni‰ti na okraji lesa, ale i chování kolonií umûl˘ch mravencÛ, které mají schopnost fie‰it ty nejkomplikovanûj‰í v˘poãetní problémy10 (vzpomeÀte si také na Pratchettovy mágy a jejich poãítaãe). Vyvstala tfieba otázka, jak se agenty mohou vyvíjet z jednodu‰‰ích tak, aby postupnû získávaly neustále dokonalej‰í schopnosti fungovat v promûnliv˘ch prostfiedích. Vznikla tak oblast v˘zkumu, která nese název umûl˘ Ïivot (viz následující kapitolu).11 V rovinû zkoumání struktur symbolÛ a jejich zpracovávání se tato snaha projevila ve vzniku a rozvoji oblasti tzv. genetick˘ch algoritmÛ (Goldberg 1989). KaÏd˘ algoritmus (a tedy v zásadû i kaÏd˘ softwarov˘ agent) lze na jisté úrovni obecnosti nahlíÏet jako fietûzec symbolÛ. âásti fietûzce se mohou následkem rÛzn˘ch vlivÛ mûnit – mutovat. Dostaneme opût zápis procedury, a budeme-li mít ‰tûstí, tento zápis bude algoritmem dokonalej‰ím neÏ v˘chozí. Takov˘m procesem pfiipomínajícím mutace genetického kódu (zápisu algoritmu fietûzcem symbolÛ) a selektivní tlak prostfiedí (dále necháváme mutovat jen ty procedury, které jsou lep‰í neÏ jejich pfiede‰lé verze) vznikají nové algoritmy. Za pomoci softwarov˘ch a robotick˘ch agentÛ se napfiíklad zkoumá, jak mohou z jejich vzájemn˘ch vztahÛ nebo z jejich pfiípadného spojování do sloÏitûj‰ích celkÛ (tfieba podle pravidel v˘‰e zmínûné subsumpãní architektury) vznikat nové, komplikovanûj‰í agenty. Pfiedpokládá se, Ïe z podobného sluãování jednoduch˘ch 129

chemick˘ch slouãenin ve stále komplikovanûj‰í soubory kdysi dávno vze‰el Ïivot. Teì se nám nabízí zcela nov˘ zpÛsob, jak s tûmito procesy emergence vy‰‰í kvality z niωí experimentovat, jak zkoumat klikaté cesty evoluce inteligence v podmínkách pfiírody i kouzeln˘ch svûtÛ dat. V devadesát˘ch letech jsme pak na‰i beru‰ku nahlíÏeli optikou umûlého Ïivota a umûlé inteligence. Od umûlého Ïivota k umûlé inteligenci Pfiedstavme si obrovskou plochu, po které se pohybuje mnoho jednoduch˘ch modulÛ z pfiedhozího pfiíkladu. Pfiedstavme si, Ïe konstrukce dovoluje, aby se pfii vzájemném nárazu dva rozdílné moduly spojily, a vznikne beru‰ka. Srazí-li se dva stejné moduly, pfiestane se v˘sledn˘ útvar pohybovat. Co se bude v takovémto prostfiedí dít? Nûkteré moduly z podkladu popadají, nûkteré pfiestanou fungovat po sráÏce s podobn˘m modulem. SráÏka s odli‰n˘m modulem v‰ak povede k novému modulu s „inteligentnûj‰ím“ chováním, k mechanické beru‰ce.12

V˘zkum v oblasti umûlého Ïivota mÛÏe vést jiÏ v blízké budoucnosti k pochopení stránek evoluce, které poskytnou základ pro posun v na‰í technické tvofiivosti. MÛÏe napfiíklad pfiivést k nov˘m principÛm inÏen˘ry, ktefií navrhují sloÏitûj‰í systémy z jednodu‰‰ích. Návrháfii dnes tradiãnû postupují smûrem „shora dolÛ“: Vycházejí ze základní pfiedstavy o budoucím fungování zam˘‰leného systému a postupnû rozkládají v˘chozí pfiedstavu o tomto systému na stále jednodu‰‰í podsystémy. Nakonec dospûjí k nejjednodu‰‰ím modulÛm, ze kter˘ch pak zam˘‰len˘ systém poskládají. PouÏití tohoto principu v‰ak zaãíná zpÛsobovat problémy v pfiípadû konstrukce systémÛ, které musí fungovat jako souãásti systémÛ mnohem sloÏitûj‰ích. Do fungování a architektury tûchto „nadsystémÛ“ zasahovat nemÛÏeme, nemÛÏeme je pfiizpÛsobovat specifikÛm novû pfiidan˘ch ãástí. PotíÏe tohoto druhu dÛvûrnû zná kaÏd˘ softwarov˘ inÏen˘r, kter˘ má konstruovat moduly roz‰ifiující jiÏ fungující rozsáhlé programové systémy – pamatujete je‰tû na problém Y2K? Pfiekvapivû s tûmito problémy zápolí i kaÏd˘ pracovník reklamní agentury, kter˘ navrhuje postup vhodného umístûní nového druhu zboÏí na trhu. V˘zkum umûlého Ïivota dnes 130

nabízí novou alternativu k tradiãnímu architektonickému principu – princip tzv. nové modularity. Podle tohoto principu by se mûlo pfii návrhu sloÏit˘ch systémÛ postupovat „zdola nahoru“. Pfiíklad to do jisté míry ilustruje: Smícháním dvou spoleãenství modulÛ urãit˘ch vlastností mÛÏe povstat spoleãenství nov˘ch agentÛ s vlastnostmi, které v souboru ani v jeho souãástech nebyly. Obecnû se mÛÏe postupovat tak, Ïe se do sloÏitû vzájemnû propleteného spoleãenstva nebo sítû koexistujících nebo i kooperujících, komunikujících a konkurujících si systémÛ (agentÛ) vloÏí agenty, které modifikují fungování celku poÏadovan˘m smûrem, aniÏ by se sníÏila v˘konnost nebo spolehlivost fungování celého komplexu.13 Jedním z fie‰ení je umoÏnit, aby se agenty s potfiebn˘mi vlastnosti v prostfiedí jin˘ch agentÛ jednodu‰e vyvinuly samy. Konstruktér vloÏí do sítû systémÛ (nebo pravdûpodobnûji do jeho virtuální podoby) první hrub˘ návrh nov˘ch agentÛ. Zaãne pÛsobit evoluce, a z pÛvodnû nedokonalého návrhu se spolupÛsobením selekãního tlaku konstruktéra a prostfiedí vyvinou agenty pfiizpÛsobené zadan˘m potfiebám. Tyto nové agenty v poÏadovaném smûru roz‰ífií chování celku, a pfiitom nezpÛsobí komplikace. V˘zkum v oblasti umûlého Ïivota tedy mohou nejenom doplnit na‰e znalosti o Ïivotû, jak˘ je, n˘brÏ mohou také slouÏit pro vytvofiení si pfiedstavy o tom, jak˘ by Ïivot b˘t mohl. NOVÉ PROBLÉMY A NOVÉ POHLEDY Navrhování systémÛ na základû principu nové modularity v‰ak mÛÏe vést i ke komplikacím, pfied jak˘mi nás tradiãní princip úspû‰nû ochraÀoval. Jako bychom ztráceli nûkteré tradiãní opory techniky. Leonardo da Vinci v jednom ze sv˘ch aforismÛ napsal: Kdo nevûfií ve vrcholnou jistotu matematiky, tápe ve zmatku a nikdy ne-umlãí rozpory sofistick˘ch vûd, které ãlovûka uãí vûãnému kfiiku. Zatímco se matematika ukázala b˘t mimofiádnû uÏiteãn˘m prostfiedkem pro modelování pevnosti a pruÏnosti rÛzn˘ch materiálÛ, proudûní tekutin a plynÛ, dynamiky planetárních soustav nebo dûjÛ uvnitfi atomÛ, pfii modelování biologick˘ch, spoleãensk˘ch, ekonomick˘ch a tfieba psychick˘ch dûjÛ s ní – jak postupnû zji‰Èujeme – nûco není v pofiádku. 131

1. Tkví pfiíãina tohoto stavu jenom v tom, Ïe nám chybûjí dostateãnû v˘konné poãítaãe, které by umoÏnily matematické modely zkoumat v jejich dlouhodobé ãinnosti a v jejich v˘voji? 2. Vûnujeme snad pozornost men‰ímu poãtu parametrÛ, neÏ kolik by bylo zapotfiebí pro konstrukci adekvátnûj‰ího matematického modelu takov˘chto systémÛ? 3. Pfiesahují systémy, o které se dnes tolik zajímáme, svou sloÏitostí urãitou hranici, pfies kterou se nám matematizací prozatím nedafií dostat? 4. Nebo si snad nev‰ímáme ãehosi fundamentálního, nûãeho, co si doposud v tradiãní vûdû budované na zku‰enostech s fyzikálními systémy nedokáÏeme pfiedstavit, nûãeho, co podstatn˘m zpÛsobem (neredukovateln˘m na fyzikální nebo chemické principy) oddûluje Ïivé systémy od neÏiv˘ch? Podobné otázky si klade v roce 2001 Rodney A. Brooks, kdyÏ zobecÀuje své zku‰enosti s umûlou inteligencí a umûl˘m Ïivotem. První, druhá i tfietí otázka pfiedstavují v˘zvu na‰í vynalézavosti a v˘zkumu, tedy k trpûlivému pochodu po cestû, kterou se ubíráme ve vûdû a v technice neochvûjnû od doby renesance. Budeme konstruovat v˘konnûj‰í poãítaãe, postavíme preciznûj‰í matematické modely, najdeme vhodnou matematizaci velmi komplikovan˘ch systémÛ… Ale co s ãtvrtou otázkou? Co, kdyÏ jsme si skuteãnû doposud nev‰imli v na‰em svûtû ãehosi fundamentálního? MoÏná budeme muset najít pro nadcházející století zcela nové zpÛsoby vidûní nûkter˘ch souãástí na‰eho svûta a pfiem˘‰lení o nich. Jak by mohl takov˘ nov˘ zpÛsob vidûní a pfiem˘‰lení vypadat? Dnes se technikÛm, ale téÏ biologÛm, Ïivé systémy jeví pfiedev‰ím jako systémy sestavené z rÛzn˘ch organick˘ch slouãenin a biomolekul. Není vylouãeno, Ïe objevíme nové vlastnosti tûchto molekul, nebo nûjak novû pochopíme urãité procesy, nebo jsme se na nû prozatím nepodívali z nûkter˘ch pohledÛ. Velmi zajímavé je tfieba pohlíÏet na biologické, tedy i Ïivé systémy a procesy jako na poãítaãe a v˘poãty. Takové pohledy nás postupnû vedou k pfiedstavám o biopoãítaãích a biov˘poãtech. Uvûdomme si, Ïe deoxyribonukleová molekula (DNA) není z informatického pohledu nic 132

jiného neÏ (stra‰nû dlouh˘) fietûzec sestaven˘ ze ãtyfi písmen (A, C, G a T) zastupujících základní sloÏky molekuly DNA (adenin, cytosin, guanin a thymin), pomocí kter˘ch je zapsána ve‰kerá genetická informace. Replikace molekul DNA, jejich mutace, po‰kozování, rekombinace takov˘chto molekul pfii pohlavním rozmnoÏování apod. jsou z informatického hlediska dobfie popsatelné operace s fietûzci symbolÛ (Paun a kol. 1998). To nám umoÏÀuje podívat se na zkumavku s roztokem DNA jako na poãítaã, a na procesy, které v ní probíhají, jako na v˘poãet. Sestavování molekul DNA z jejích ãtyfi sloÏek v pofiadí podle na‰eho pfiání je dnes standardní praxí genetick˘ch inÏen˘rÛ. Probíhá nûco podobného i v Ïiv˘ch organismech? UmoÏní nám to vidût Ïivot ne jako cosi fyzikálního nebo chemického, ale jako cosi, ãeho podstata se moÏná zfietelnûji objeví z pohledu informatiky a co pak otevfie zcela nové moÏnosti pro technick˘ pokrok v pfietváfiení na‰eho prostfiedí i sebe sam˘ch? Pod hrneãky s roztopenou ãokoládou pomalu dohofiívaly kahánky a po mém dlouhém monologu mi Marcelka poloÏila tu obvyklou – a snad i jedinou správnou – otázku: „A ão bude s ºuìmi?“ Odpovûdût se dá rÛznû. Doporuãil jsem jí pfieãíst si (z ponûkud nové perspektivy) âapkovo R. U. R. a pak jsem parafrázoval úryvek z Juliin˘ch otázek Egona Bondyho (1993). Teì není dÛvodu parafrázovat: „… sebepfiekonání (libo-li transcendování) ãlovûka – tohoto dávného snu vzne‰en˘ch du‰í – bude dosaÏeno skuteãnû tím, v ãem je ãlovûk nejãlovûãtûj‰í, nejhlub‰í, nejvíce svÛj, nejautentiãtûj‰í (a tedy, jak se fiíkalo, i nejvíce k obrazu boÏímu), tím, co je nejpodstatnûj‰í lidskou schopností (jak je vidût, vyhovujeme v tomto bodû v‰em postulátÛm duchovních lidí) – tj. schopností techniky.“ Na detailnûj‰í v˘klad o umûlém Ïivotû ani na pfiíklady tehdy jiÏ nebylo pfiíleÏitosti. Teì se v‰ak nask˘tá, a tak pokraãujme.

133

7. Pfiíbûh o umûlém Ïivotû K nejdÛleÏitûj‰ím vlastnostem vûdce patfií posouzení, které problémy jsou zralé pro anal˘zu, rozhodnout, zda nade‰el ãas k pfiezkoumání staré oblasti, vrátit se k otázkám, které uÏ byly povaÏovány za vyfie‰ené nebo nefie‰itelné. F. Jacob, 1999

V roce 2002, kdy tento text vznikal, bylo by jedné z babiãek jednoho z autorÛ (JK) právû sto let. Byla z tûch babiãek, které je‰tû vyprávûly pohádky. Jedna byla o tom, jak si dûti kdysi dávno, kdy byl JeÏí‰ek je‰tû mal˘ kluk, dûlaly z bláta ptáãky. Dali je schnout na sluníãko, ale pfii‰li zlí kluci a hrozili, Ïe jim je roz‰lapou. Vtom JeÏí‰ek zatleskal, ptáãci rázem oÏili a rozletûli se na v‰echny strany. Tak dûti a JeÏí‰ek stvofiili spolu ty drobné hnûdé ‰tûbetající a vûãnû poskakující opefience koupající se v prachu cest. Aãkoliv byla babiãka zaloÏena spí‰e prakticky neÏ filozoficky, její neumûlá kreacionistická pohádka o pÛvodu vrabcÛ nepostrádala, pfii zpûtném pohledu, svÛj intelektuální pÛvab. Navazovala na stvofiení biblického Adama. Pro jednoduché tvory, jak˘mi jsou tuctoví vrabci, ani nebylo tfieba zásahu samotného Stvofiitele. Zvládnou to i kluci z ulice, zvlá‰È pomÛÏe-li jim trochu jeho je‰tû nedospûl˘ napÛl ãlovûk… Proã se nepokusit o stvofiení je‰tû jednodu‰‰ích Ïiv˘ch bytostí z neÏivé hmoty, a obejít se bez asistence nadpfiirozena úplnû? A jsme u problematiky umûlého Ïivota. Slovního spojení umûl˘ Ïivot se dnes pouÏívá pro oznaãení souhrnu vûdeck˘ch a inÏen˘rsk˘ch aktivit zaloÏen˘ch na informatice, které se pokou‰ejí o modelování Ïivota v podobû, s kterou se setkáváme na Zemi, ale i „Ïivota obecnû“, „Ïivota, jak˘ by mohl b˘t“. Pod umûl˘m Ïivotem se skr˘vá ‰kála struktur, jevÛ a procesÛ: od zkoumání pÛvodu metabolismu aÏ po evoluci strategií chování biologick˘ch spoleãenstev. V pÛvodním uωím smyslu zahrnuje umûl˘ Ïivot oblast studující systémy vytvofiené ãlovûkem, které vykazují chování charakteristické pro Ïivé systémy. Takto vymezil 134

oblast v roce 1989 Christopher G. Langton – prÛkopník koordinovaného v˘zkumu této atraktivní i provokativní oblasti (viz napfi. Langton 1989). V‰echny Ïivé bytosti mají materiální tûla, a ta mÛÏeme rÛzn˘mi metodami zkoumat. Biologové je rozãleÀují na rÛzné orgány, ty na dal‰í souãásti aÏ po buÀky, vnitrobunûãní organely a molekuly; to v‰e ve snaze vysvûtlit fungování sloÏitûj‰ích jednotek na základû fungování tûch jednodu‰‰ích. Îivot takto uchopen˘ se jeví jako sloÏitû strukturovaná soustava chemick˘ch slouãenin a dûjÛ. Jin˘mi slovy, Ïivé bytosti jako by tímto analytick˘m postupem pfiicházely o svou vlastnost Ïivosti a stávaly se postupnû jak˘misi (bio)chemick˘mi zafiízeními s více nebo ménû známou funkãnû modulární architekturou. Program v˘zkumu umûlého Ïivota se zajímá nikoli o materiální, ale o informatické aspekty Ïivosti. Pfiedpokládá, Ïe pfiirozen˘ Ïivot je v˘sledkem mnohoãetn˘ch a centrálnû nefiízen˘ch interakcí velkého mnoÏství neÏiv˘ch molekul. Postupuje tak, Ïe konstruuje skupiny jednoduch˘ch objektÛ, které se chovají podle dan˘ch pravidel a které mají moÏnost jednoduché vzájemné interakce. Oãekává se, Ïe nefiízen˘mi interakcemi podobn˘ch objektÛ, aÈ uÏ hmotn˘ch anebo „virtuálních“, mÛÏe dojít k povstání umûlého Ïivota. OÏivit systém tedy neznamená nûjak˘m zpÛsobem vloÏit do nûho vlastnost Ïivosti, ale vhodnû zorganizovat vhodnou populaci objektÛ ve vhodném prostfiedí tak, aby jejich interaktivní dynamika prokazovala alespoÀ nûkteré vlastnosti, kter˘mi se pro nás odli‰ují Ïivé systémy od neÏiv˘ch. Aktivity v oblasti v˘zkumu umûlého Ïivota se zamûfiují jak na vytváfiení a zkoumání teoretick˘ch modelÛ, tak i na experimenty. Zde pfiedvedeme pfiístup patfiící do první skupiny. Sem patfiily uÏ modely tzv. celulárních automatÛ nebo reprodukujících se automatÛ, které na poãátku informatického vûku navrhl John von Neumann. Patfií k nim i tzv. Lindenmayerovy systémy ze 60. let – formální model pro zkoumání v˘voje bunûãn˘ch systémÛ (obr. 7.1, podle Prusinkewicze a Lindenmayera, 1996, viz téÏ Csontó, 2000). Také model, kter˘ bude níÏe pfiedstaven, je blízk˘ Lindenmayerov˘m systémÛm. 135

Modelovan˘ „Ïiv˘“ systém lze také vhodnû implementovat, tj. vsadit do „tûla“, a s tím provádût experimenty. Mohou odhalit jevy, které teoretickému uchopení z rozliãn˘ch pfiíãin unikají, nebo je z modelu nelze deduktivnû odvodit. Jde o vlastnosti oznaãované jako emergentní.

tuto dosti obecnou otázku, zji‰Èujeme, Ïe kromû tradiãních vlastností, které lze vyjádfiit v pojmech ze slovníku biologie,1 se nám nabízejí popisy pojmoslovím informatiky. (Pov‰imnûte si, Ïe Ïivé nedokáÏeme postihnout Ïádnou struãnou definicí a musíme spoléhat na v˘ãet vlastností.) MÛÏeme to ilustrovat napfiíklad na seznamu vlastností, které pro vymezení Ïivosti objektÛ nabídli J. D. Farmer a A. d’A. Bellin (1991):

POKUS O TEST ÎIVOSTI Za jak˘ch okolností bychom pfiipustili, Ïe nûco, co v populaci nûjak˘ch komponent vyvstalo jako dÛsledek jejich interakcí, je Ïivé? Jsme schopni vytvofiit seznam vlastností, jejichÏ pfiítomnost u zkoumaného objektu by nás pfiesvûdãila o tom, Ïe máme co do ãinûní s Ïivou bytostí? DokáÏeme si pfiedstavit nûco jako test Ïivosti? Které jsou ty vlastnosti, které se nám spájejí s pfiirozen˘m Ïivotem natolik, Ïe bychom jejich pfiítomnost mûli vyÏadovat také u umûle vytvofien˘ch „Ïiv˘ch“ systémÛ? Hledáme-li odpovûì na

Obr. 7.1. Popis rÛstu v jedné verzi Lindenmayerov˘ch systémÛ

136

• Îivot je spí‰e urãité uspofiádání v ãase a v prostoru neÏli specifick˘ materiální objekt. Atomy v buÀkách tûla se v prÛbûhu Ïivota jedince obmûÀují, jedinec v‰ak svou identitu zachovává bez ohledu na obmûnu materie svého tûla. V˘zkum umûlého Ïivota se proto soustfieìuje na toto uspofiádání, a ne na konkrétní materiální substráty, které tomuto uspofiádání podléhají. • V‰e Ïivé si uchovává informace o svém vlastním uspofiádání. V pfiirozen˘ch organismech je tato informace implementována do molekul DNA, a takto uchovávaná informace se pfii v˘voji a reprodukci organismÛ interpretuje pfiíslu‰n˘mi reakcemi proteinÛ a molekul RNA. (VzpomeÀte na m˘tus Jurského parku – zde je jedna z jeho variant. Pfietrvávající struktury jako by neexistovaly.) • V‰e Ïivé je v interakci se sv˘m prostfiedím. DÛleÏitou formou takové interakce je metabolismus. Pfiitom opût ne v‰echny objekty obsaÏené v Ïivém systému musí mít vlastní metabolismus: mohou vyuÏívat metabolismu jin˘ch objektÛ. Funkãní interakce s prostfiedím umoÏÀuje Ïiv˘m systémÛm reagovat na podnûty z prostfiedí a eventuálnû prostfiedí i mûnit. • Îivé systémy jsou dostateãnû odolné vÛãi turbulencím prostfiedí. Tato odolnost – homeostáze – jim umoÏÀuje udrÏet si – ãasto s vyuÏitím funkãních interakcí s prostfiedím – alespoÀ základní funkãnost, i pokud dojde v rámci urãitého intervalu k v˘kyvÛm parametrÛ prostfiedí. • Pro Ïivost je charakteristická reprodukce. Reprodukce nemusí b˘t schopny v‰echny objekty úãinkující v Ïiv˘ch systémech, alespoÀ nûkteré z nich v‰ak ano. 137

Jak moÏno tûmto a dal‰ím poÏadavkÛm vyhovût v rámci jakéhosi dostateãnû formalizovaného systému, kter˘ by umoÏÀoval teoretické studium a téÏ poãítaãovou implementaci potfiebnou k experimentování? Budeme vycházet z pfiedpokladu, Ïe jakákoli simulace nebo jakékoli modelování umûlého Ïivota pouÏitím digitální v˘poãetní techniky, tedy kaÏd˘ poãítaãov˘ model, se v principu a na urãité úrovni rozli‰ování zakládá na formálnû specifikovan˘ch manipulacích se strukturami sestávajícími ze symbolÛ. JistûÏe jde o redukci. PouÏijeme jednoduché struktury – fietûzce znakÛ, a s jejich pomocí budeme popisovat rozliãné druhy prostfiedí vnû i uvnitfi objektÛ. Pravidla budou stanovovat moÏné zmûny fietûzcÛ na jiné. Na ãtenáfii pak ponecháme rozhodnutí, zda je moÏné podobné objekty naz˘vat dostateãnû Ïiv˘mi, nebo alespoÀ „Ïiv˘mi“. (Je to zvlá‰tní: zatímco chování materiální beru‰ky spadá do oboru umûlé inteligence, umûl˘ Ïivot se naopak neobtûÏuje vzít v potaz tûlesnost skuteãn˘ch Ïiv˘ch tvorÛ. Staãí mu manipulace se symboly. Takové uÏ nûkdy b˘vají osudy pojmÛ…)

ÎIVOTNÍ PROST¤EDÍ Budeme pfiedpokládat dva druhy prostfiedí potfiebného pro Ïivot: vnûj‰í prostfiedí a vnitfiní prostfiedí organismÛ. Prostfiedí bude pfiedstavováno jako koneãn˘ fietûzec vytvofien˘ z koneãné abecedy znakÛ. Velká písmena opisují vnûj‰í prostfiedí, písmena malá se t˘kají vnitfiního prostfiedí organismÛ. Obû prostfiedí mají vlastní dynamiku, mohou se mûnit v závislosti na pfiedchozích stavech. Budeme pfiedpokládat, Ïe „zákonitosti“ tûchto zmûn známe a Ïe jsme je schopni napsat v jednoduché podobû pravidel nahrazování symbolÛ jin˘mi symboly ãi fietûzci symbolÛ. Budeme téÏ pfiedpokládat, Ïe se tyto zmûny dûjí v jednotliv˘ch rozpoznateln˘ch krocích, a to v celém systému najednou. Jin˘mi slovy, systém jakoby „tiká“, a v jednom kroku dojde vÏdy najednou k pfiepisu v‰ech symbolÛ, které se vyskytují v fietûzci pfiedstavujícím prostfiedí. ¤etûzec AAB je v na‰em modelu pfiíkladem stavu vnûj‰ího pro138

stfiedí. Pravidla nahrazování symbolÛ jin˘mi symboly nebo fietûzci symbolÛ nechÈ jsou A → AB B→B C → CC Pro usnadnûní je dobré si vymyslet nûjakou interpretaci symbolÛ. Zkusme tfieba A definovat jako „travnatou step“ •••, za B budeme dosazovat „strom s chutn˘m listím“ (tfieba lípa) ♠ a C bude „strom pleveln˘ nejedl˘“ (tfieba pajasan) ♣. Travnatá step má tendenci zarÛstat stromy podle prvního pravidla: •••→ •••♠ Jedlé stromy prostû jsou a ne‰ífií se, zatímco plocha porostlá pleveln˘mi, na nic nevhodn˘mi stromy se bude roz‰ifiovat po kaÏdém taktu: ♣→♣♣

Pfii aplikaci pravidel se v fietûzci pfiedstavujícím stav prostfiedí nahradí symbol, kter˘ je napsán na levém konci ‰ipky, symbolem nebo fietûzcem symbolÛ, psan˘m na jejím pravém konci. Tak se napfiíklad v prvním taktu zámûn zmûní fietûzec AAB na fietûzec ABABB, ve druhém na ABBABBB atd. Je dobré si uvûdomit, Ïe pravidlo B → B není v opisu prostfiedí nijak nadbyteãné, jak by se na první pohled snad mohlo zdát. Bez nûho by nebylo moÏné fietûzce (poãínaje fietûzcem AAB) vÛbec pfiepisovat, jelikoÏ by nebylo moÏné pfiepsat v‰echny symboly. V na‰í interpretaci symbolÛ budeme dostávat jakousi lesostep: ••••••♠→•••♠•••♠♠ a v dal‰ím kroku nám to uÏ hezky zarÛstá pfiíjemnou krajinou •••♠♠•••♠♠♠

V obecnosti mÛÏeme pfiepisováním v˘chozího fietûzce podle dan˘ch pravidel získat v‰echny fietûzce tvaru ABnABn+1 pro libovolné ãíslo n vût‰í nebo rovné 1. Takto umíme obecnû charakterizovat strukturu v‰ech stavÛ, do kter˘ch se prostfiedí mÛÏe dostat (pfii platnosti pravidel) z urãitého v˘chozího stavu; v na‰em pfiípa139

dû ze stavu AAB, kter˘ jsme interpretovali jako „palouk s lípou“. Obdobn˘m zpÛsobem budeme popisovat i strukturu, stavy a zmûny vnitfiního prostfiedí na‰ich organismÛ. K ãemu to celé je? Co se studiem modelu mÛÏeme dozvûdût, o ãem a jak? JestliÏe nás napfiíklad zajímají kvantitativní obecné charakteristiky zmûn prostfiedí, mÛÏe nám staãit znalost aktuálního poãtu jednotliv˘ch symbolÛ. Startuje-li nበsystém v prostfiedí AAB (a kromû toho na‰eho systému není prostfiedí niãím jin˘m pozmûÀováno!), pak se v opisech jeho vnûj‰ího prostfiedí bude v libovolném kroku n vyskytovat vÏdy 2n symbolÛ A, a 2n + 1 symbolÛ B. Jinou kvantitativní charakteristikou mÛÏe b˘t rychlost rÛstu prostfiedí. V na‰em pfiíkladu se prostfiedí rozrÛstá lineárnû v závislosti na n. Podobn˘ druh rÛstu informatici pfiipou‰tûjí jako realistick˘, a z hlediska v˘poãtové sloÏitosti je lehko zvládnuteln˘.

ORGANISMY Budeme se zab˘vat objekty – agenty schopn˘mi vnímat stavy svého prostfiedí a na tyto stavy reagovat. Podobné systémy se v souãasné informatice vyskytují ãasto, zejména v pfiípadech, kdy není podstatné, jde-li o pfiirozené nebo umûlé systémy, nebo kdyÏ jde o agenty existující pouze v podobû formalizací. Agenty, které zde pouÏijeme jako ukázku, budou charakterizovány: • Sv˘mi vnitfiními stavy; pfiitom stejnû jako v pfiípadû vnûj‰ího prostfiedí známe v˘chozí stav agenta. • Pravidly zmûn tûchto stavÛ. Tato pravidla jako by udávala individuální v˘voj agentÛ v prÛbûhu jejich „Ïivota“. Aplikovat se budou v krocích, podobnû jako jsme to vidûli na pfiíkladu vnûj‰ího prostfiedí. • Sv˘mi interakcemi s vnûj‰ím prostfiedím. Tato pravidla pÛsobení navenek se v‰ak uÏ budou aplikovat jenom lokálnû: agent mÛÏe v jednom taktu práce systému pfiepsat ve vnûj‰ím prostfiedí jen jedin˘ symbol. 140

A je‰tû poslední pravidlo, neÏ si zaãneme hrát: aktivita agenta bude mít vÏdy pfiednost pfied aktivitou prostfiedí. To znamená, Ïe prostfiedí bude pfiepisovat jen ty symboly, které nebyly zmûnûny ãinností agentÛ. Jako v pfiípadû prostfiedí vnûj‰ího, stavy vnitfiního prostfiedí agentÛ budou popsány koneãn˘mi fietûzci symbolÛ sestaven˘mi z prvkÛ abeced vnitfiních prostfiedí agentÛ, a budou se mûnit v souladu s pravidly definovan˘mi pro jednotlivé agenty. Zmûnu fietûzce mÛÏeme interpretovat jako zmûnu vnitfiního prostfiedí agenta. Ve vnûj‰ím prostfiedí budou agenty reagovat na v˘skyt urãit˘ch symbolÛ z dané abecedy vnûj‰ího prostfiedí a nûkteré z nich nahradí jin˘mi symboly (fietûzci) z této abecedy. Vnitfiní prostfiedí agenta mÛÏe ovlivnit jeho aktivity navenek. Chování agenta mÛÏeme interpretovat napfiíklad tak, Ïe agent „poÏírá“, odebírá symboly (fietûzce) vnûj‰ího prostfiedí, a do tohoto prostfiedí vyluãuje symboly jiné. PfiibliÏme si teì agenty a jejich „ekosystémy“. Agent ℵ1 Tento agent bude z prostfiedí odebírat symbol A, coÏ zapí‰eme pravidlem A → nic. Tady i dále znamená nic tolik, Ïe pfiepisovan˘ symbol z levé strany pravidla po vykonání pfiepisu zmizí. Dynamika vnitfiního prostfiedí nechÈ je pro tento agent specifikována pravidly j→k k→j Pfiíklad: NechÈ je na zaãátku „Ïivota“ na‰eho agenta ℵ1 jeho vnitfiní prostfiedí popsáno fietûzcem jk. Po prvním taktu jeho Ïivota se stav jeho vnitfiního prostfiedí zmûní na kj. Obecnû bude vnitfiní stav ℵ1 po kaÏdém lichém kroku jk a po kaÏdém sudém kj. Pfiedstavme si teì, Ïe agent ℵ1 vloÏíme do prostfiedí, které uÏ známe z pfiedchozího pfiíkladu, a to je v poãáteãním stavu AAB. Tento stav se po prvním kroku spoleãné aktivity prostfiedí a ℵ1 zmûní napfiíklad na stav ABB, protoÏe (místo nic nebudeme psát nic) • agent ℵ1 odebere jeden symbol A, • z druhého symbolu A vyroste fietûzec AB a • B existuje dál jako B. 141

MÛÏe ho zmûnit na ABB, také kdyÏ odebere nikoli prv˘, ale druh˘ symbol A. Po druhém kroku odstraní i zb˘vající symbol A. Symboly B pfietrvávají, takÏe po dvou krocích nabude stav vnûj‰ího prostfiedí tvar BB. V tomto stavu prostfiedí v‰ak agent ℵ1 uÏ dále pÛsobit nemÛÏe: spotfieboval v‰echny zdroje, které ke své aktivitû potfiebuje, a prostfiedí samo není s to tyto zdroje obnovit. Agent se stal ve svém prostfiedí neaktivním. Zkusme opût biologickou interpretaci. AAB aÈ je opût trávo-lípovou krajinou jako v˘‰e; stav agenta jk bude znamenat „kráva koukající na v˘chod“, a kj bude „kráva obrácená k západu“. Kráva se tedy motá po palouku a intenzivnû vypásá trávu; souãasnû tam vyroste dal‰í strom, ale na stromy kráva nedosáhne: ••••••♠→•••♠♠→♠♠ V˘sledek v˘voje ekosystému: vyhladovûlá kráva v lese, a nic jí nepomÛÏe, na kterou stranu bude koukat.

Délka aktivity agenta ℵ1 trvala jenom dva takty fungování tohoto jednoduchého ekosystému. Není nadûje ani na to, Ïe se je‰tû nûkdy aktivuje, tedy Ïe pfietrvává ve stavu jakési „hibernace“ a obÏivne, kdyÏ se vnûj‰í prostfiedí stane pfiízniv˘m. To proto, Ïe vnûj‰í prostfiedí zdegenerovalo. Je tvofieno pouze symboly B, a funkce, která udává jeho rÛst v závislosti na kroku n, je dána pro n vût‰í neÏ 2 vztahem f(n) = 2. Prostfiedí zÛstává tedy konstantní a je tvofieno fietûzcem BB. V prostfiedí se uÏ nikdy nic nemÛÏe stát. Agent ℵ2 Jin˘ agent by si vedl ve stejném prostfiedí moÏná jinak. NechÈ má agent ℵ2 na zaãátku své existence stejné vnitfiní prostfiedí, jaké mûl ℵ1, a nechÈ se i v˘voj jeho vnitfiního prostfiedí fiídí stejn˘mi pravidly, ov‰em z prostfiedí bude odebírat symboly B a vyluãovat symboly A podle pravidla B→A

142

Poãáteãní stav AAB vnûj‰ího prostfiedí se tak po prvním taktu zmûní na stav ABABA, po druhém na ABBABAAB nebo na ABAABBAB. Chcete biologickou interpretaci? Agent ℵ2 aÈ je tentokrát slonem, kter˘ pfii kaÏdém taktu zdemoluje a zkonzumuje jeden strom (opût je jedno, na kterou svûtovou stranu pfiitom kouká, podle toho, jestli je ve stavu jk nebo kj); trávu neÏere. Sv˘m trusem v‰ak krajinu hnojí, a tak v ní roste tráva i dal‰í stromy – krajina se utû‰enû vyvíjí, potravy je stále dost: ••••••♠→•••♠•••♠•••→•••♠••••••♠♠•••♠

Poãet symbolÛ charakterizujících n-t˘ stav prostfiedí závisí tedy na n kvadraticky, coÏ je rychlej‰í rÛst neÏ v pfiípadû prostfiedí bez agentÛ, kdy byl lineární, a neÏ v pfiípadû v˘voje s agentem ℵ1, kdy se kvantitativní zmûny prostfiedí stabilizovaly uÏ po druhém kroku na konstantû 2. Agent ℵ3 Ten se na první pohled skoro neli‰í od pfiedchozích dvou, a pfiece, jak uvidíme, zpÛsobí extrémní zrychlení rÛstu rozsahu prostfiedí. Vnitfiní prostfiedí agenta ℵ3 se bude chovat stejnû jako v pfiedchozích pfiípadech. Jeho pÛsobení na vnûj‰í prostfiedí (opût na zaãátku AAB), se v‰ak bude fiídit pravidlem B→C Z poãáteãního stavu AAB se po prvním pfiepisu dostane prostfiedí do stavu ABABC, pak do stavu ABBABCCC (nebo ABCABBCC), pak do stavu ABBBABCCCCCCC atd. MoÏná biologická interpretace: ℵ3 aÈ je opût slonem a aÈ se chová jako v pfiedchozím pfiíkladû. Jeho trus v‰ak mûní vlastnosti pÛdy, a tak kromû trávy a lípy se v krajinû zaãne dafiit i pajasanÛm. Ty slon nemá rád, a tak se nadále Ïiví jen lípou, zatímco pajasany nemají Ïádného nepfiítele a utû‰enû jich v kaÏdém kroku pfiib˘vá: ••••••♠→•••♠•••♠♣→•••♠♠•••♠♣♣♣

V‰imnûme si, Ïe tfietí pravidlo, podle kterého se prostfiedí vyvíjí, se aktivuje vlastnû aÏ v tomto pfiípadû, a to díky agentu ℵ3. RÛst vnûj‰ího prostfiedí je velice prudk˘, závisí od n exponenciálnû. 143

Pfiede‰lé pfiíklady ilustrovaly vlivy velice jednoduch˘ch agentÛ na dynamiku vnûj‰ího prostfiedí. V prostfiedí pokaÏdé Ïil jenom jeden agent. Mohou nastat i zajímavûj‰í situace? Jak˘ podíl na jejich vzniku mají dal‰í agenty, které do prostfiedí vloÏíme, anebo agenty, které budou v prostfiedí „emergovat“? Agent ℵ4 a rozmnoÏování Doposud jsme nijak nezdÛrazÀovali role vnitfiních stavÛ agentÛ, teì upfieme pozornost na nû. NechÈ je ℵ4 na zaãátku svého úãinkování ve vnitfiním stavu j a zmûny stavÛ jeho vnitfiního prostfiedí se fiídí pravidly j→k k → j⊥j ⊥→⊥ Na své vnûj‰í prostfiedí nechÈ pÛsobí podle pravidla C→A Vytvofime jednoduch˘ ekosystém tak, Ïe ℵ4 vloÏíme do poãáteãního prostfiedí CC, které se bude mûnit podle pravidel C → CC a A → A V prvním taktu „Ïivota“ na‰eho ekosystému se stav vnitfiního prostfiedí agenta ℵ4 zmûní z poãáteãního j na k. Stav jeho vnûj‰ího prostfiedí se zmûní na ACC. Ve druhém taktu se stav vnitfiního prostfiedí ℵ4 zmûní z k na j ⊥ j. Stav vnûj‰ího prostfiedí se mezitím zmûní z ACC na AACC. Od tfietího taktu v‰ak dal‰í osudy ekosystému zaãnou záviset na tom, jak se rozhodneme interpretovat v˘znamy symbolÛ j, k a ⊥. KdyÏ jim nepfiipí‰eme nûjaké zvlá‰tní v˘znamy, pak se stav vnûj‰ího prostfiedí zmûní z AACC na AAACC a v kaÏdém dal‰ím kroku bude monotónnû pfiib˘vat jeden symbol A, protoÏe ve vnûj‰ím prostfiedí bude pÛsobit pouze agent ℵ4, jen jeho vnitfiní stavy se budou mûnit (k → j ⊥ j → k ⊥ k → j ⊥ j ⊥ j ⊥ j, atd.) Biologická interpretace mÛÏe b˘t podobná jako v pfiedchozím pfiípadû (zmûnám vnitfiního prostfiedí nebudeme vûnovat pozornost): nûjak˘ tvor poÏírá pajasan a produkuje travnatou step, av‰ak pajasan staãí regenerovat své poãty, a tak je vlastnû v‰e v pofiádku: stromÛ je stále stejnû a nበb˘loÏravec jednodu‰e pfielézá z mrtvého stromu na nov˘ – akorát Ïe kolem je stále víc trávy…

144

Pfiipi‰me v‰ak symbolÛm vnitfiního prostfiedí j, k a ⊥ nové v˘znamy: nazvûme transformaci k → j ⊥ j reprodukcí: agent ℵ4 ve stavu k dá vznik dvûma nov˘m agentÛm ve stavu j (nazvûme je ℵ41 a ℵ42, s pravidly chování jako pÛvodní ℵ4). Symbol ⊥ je dûlítko upozorÀující, Ïe v systému je více agentÛ. Co se stane v pfiípadû reprodukce agentÛ? KaÏd˘ z nich mÛÏe v kaÏdém kroku pÛsobit na prostfiedí, a proto se zmûní i dynamika prostfiedí. Ve tfietím taktu kaÏd˘ z dcefiin˘ch agentÛ nahradí ve svém vnûj‰ím prostfiedí po jednom symbolu C symbolem A, a z fietûzce AAACC tak vznikne AAAAA. Tím aktivita na‰eho ekosystému konãí, protoÏe tento stav vnûj‰ího prostfiedí nejde zmûnit ani aktivitou agentÛ, ani vlastní aktivitou vnûj‰ího prostfiedí. Ukazuje se, Ïe nበb˘loÏravec má schopnost dospívat a posléze se rozmnoÏovat dûlením na dva nedospûlé jedince. Tím si v‰ak likviduje zdroj potravy. Skonãí to podobnû jako v pfiípadû krávy smutnû stojící pod lípami – teì tady máme dva stromoÏravé b˘loÏravce v trávû, a ‰iroko daleko Ïádn˘ strom.

Agent ℵ5 Experimentujme teì s dal‰ím agentem ℵ5. Li‰í se od ℵ4 pouze v tom, Ïe do svého vnûj‰ího prostfiedí zasahuje podle pravidla C → C, tj. zachová symbol C v prostfiedí V prvním taktu „Ïivota“ ekosystému se vnitfiní prostfiedí agenta ℵ5 zmûní z poãáteãního j na k; vnûj‰í prostfiedí se zmûní na CCC (jeden z pÛvodních symbolÛ se vlivem agenta nemûní, druh˘, neovlivnûn˘ agentem, dá CC). Ve druhém taktu pfiejde z k na j ⊥ j, agent se nám tedy rozmnoÏil na ℵ51 a ℵ52, a stav vnûj‰ího prostfiedí se zmûnil z C3 na C5. Ve tfietím taktu zaãnou oba dcefiiné agenty ve stavu j tvofiit kopie dvou symbolÛ C; zbylé tfii symboly C se zdvojí zásluhou aktivity vnûj‰ího prostfiedí a dostaneme fietûzec C8. Oba agenty tím tedy „dospûly“ a jsou pfiipraveny v následujícím ãtvrtém taktu k reprodukci. Poãet agentÛ bude tak v prostfiedí stoupat exponenciálnû, protoÏe v kaÏdém druhém taktu „Ïivota“ ekosystému se poãet dospûl˘ch agentÛ zdvojnásobí (agenty zatím nemohou z prostfiedí ub˘vat). 145

âást vnûj‰ího prostfiedí, která se vyvíjí nezávisle na agentech, se také zdvojnásobuje, rÛst je tedy rovnûÏ exponenciální. Zmûna pravidla chování ℵ5 a jeho potomkÛ (oproti ℵ4) umoÏnila tedy agentÛm i prostfiedí nejen pfieÏívání, ale i prudk˘ exponenciální rÛst. Takhle si mÛÏeme hrát ve virtuálním svûtû. V reálném svûtû v‰ak dlouhodobûj‰í exponenciální rÛst není vítan˘ – záhy se vyplní ve‰ker˘ prostor, kter˘ je k dispozici, planeta zaroste pajasanem i b˘loÏravci a uÏ na ní nebude k hnutí. Proto si uvedeme dal‰í pfiíklad, kdy – samozfiejmû za urãitou pfiirozenou cenu – bude vztah agentÛ a prostfiedí mnohem vyváÏenûj‰í. Tou cenou bude vyhnání agentÛ z ráje nesmrtelnosti.

Dospívání a stárnutí agenta ℵ6 Pokusme se nyní vyuÏít vnitfiního stavu agentÛ k jemnûj‰ímu rozli‰ování jejich „vûku“. Udûláme to tak, Ïe jednotliv˘m vnitfiním stavÛm pfiifiadíme rÛzná pravidla chování. Tak budeme schopni napfiíklad postihnout rozdílnou míru ovlivÀování vnûj‰ího prostfiedí v závislosti na stavu agentÛ. Agent ℵ6 (a jeho potomci) budou tentokrát nab˘vat stavÛ j, k a h; pfiidáme pravidlo k → j ⊥ h, coÏ budeme interpretovat jako „mládû“ j a „starce“ h; stafiec uÏ se nebude rozmnoÏovat (h → nic). V prostfiedí se budou jednotlivé stavy agenta projevovat takto: • stav j zmûní A na C • stav k odstraní z prostfiedí symbol C • stav h zmûní B na A Poãáteãní stav je AAB, s agentem ve stavu j. Po prvním kroku dostaneme CABB, a agent ℵ6 se dostane do stavu k. Druh˘ krok znamená zmûnu prostfiedí na ABBB a vznik dvou agentÛ, ℵ61 ve stavu j, a ℵ62 ve stavu h. Ve tfietím kroku rukou spoleãnou zmûní vnûj‰í prostfiedí na CABB, pfiiãemÏ ℵ61 pfiejde do stavu k a ℵ62 zmizí ze scény. Tím se cel˘ systém vrací na zaãátek druhého kroku, a bude uÏ nadále cyklovat mezi uveden˘mi stavy. 146

Pfiejete si i nadále vym˘‰let biologické interpretace? Dobrá. Máme mládû j, které spásá trávu – díky tomu dospívá (k), a souãasnû místo vypasené trávy vyroste pajasan. Jako na zavolanou – dospûl˘ a fertilní jedinec vyleze na strom a seÏere ho. Díky tomu se rozmnoÏí: porodí mládû (j) a sám se zmûní na neplodného starce (h). Mládû seskoãí ze suchého pajasanu na trávu; dospûl˘ jedinec nemá co Ïrát, a tak z nouze pfieleze na lípu. Tato strava mu nedûlá dobfie a záhy zajde – je‰tû v‰ak stihne milou lípu udolat, a pfiipraví tak místo pro rÛst trávy. ••••••♠→♣•••♠♠→•••♠♠♠♠

Takto si lze postavit mnohem rafinovanûj‰í modely, s mnohem komplikovanûj‰ími vnitfiními a vnûj‰ími stavy a s pravidly jejich pfiechodÛ. MÛÏeme také vkládat „mutace“ – napfiíklad agent ve stavu k aÈ má v jednom pfiípadû z deseti tisíc „dvojãata“, nebo aÈ agent ve stavu h obãas neztrácí plodnost a rozmnoÏuje se ob jeden krok… Fantazii se meze nekladou. Lze modelovat celé typografické „ekosystémy“, kde jednotliví agenti budou mít interpretaci dravcÛ, obûtí, parazitÛ atd. To v‰e s pfiehr‰lí symbolÛ a nûkolika jednoduch˘ch pravidel.

A NùCO NA ZÁVùR Pfiede‰lé pfiíklady navozují obecnûj‰í otázky: Jaké vnûj‰í prostfiedí v jakém poãáteãním stavu je tfieba zaplnit jak˘mi typy agentÛ, aby se dosáhlo urãitého chování tohoto prostfiedí, resp. urãit˘ch jeho strukturálních nebo kvantitativních charakteristik? Za jak˘ch podmínek a jak˘m zpÛsobem se vyvíjejí spoleãenstva agentÛ v urãitém vnûj‰ím prostfiedí, z poãáteãního stavu? Tyto a podobné obecné otázky mohou zajímat biology nebo ekology, odpovûdi na nû v‰ak, jak mûly naznaãit uvedené pfiíklady, mÛÏeme hledat pouÏitím pojmÛ a postupÛ, které nabízí oblast vûdy zvaná teoretická informatika. Dominantní ãást teoretické informatiky se totiÏ zajímá právû o to, z jak˘ch struktur symbolÛ se dají automaticky generovat (odvodit) jiné struktury symbolÛ, a to za pouÏití strukturálnû omezen˘ch pravidel pfiepisování symbolÛ (to zkoumá teorie formálních jazykÛ a gramatik), nebo za pomoci matematicky jinak 147

pfiesnû definovateln˘ch zafiízení – abstraktních strojÛ (to je pfiedmûtem v˘zkumu teorie abstraktních strojÛ, resp. automatÛ). Teorie sloÏitosti pak zkoumá nevyhnutelné mnoÏství prostfiedkÛ, které je potfiebné vynaloÏit na provedení takov˘chto transformací urãitého druhu. Pfiedchozí pfiíklady snad ukazují jistou moÏnost pouÏít pojmy a postupy souãasné teoretické informatiky, pfiesnûji teorie formálních jazykÛ a gramatik, pro formulaci alespoÀ nûkter˘ch otázek z oblasti umûlého Ïivota a pro hledání odpovûdí na nû.2 Popisované pfiístupy dokládají moÏnost zab˘vat se alespoÀ nûkter˘mi aspekty toho, co intuitivnû pociÈujeme jako „Ïivost“, s formalistickou precizností. V souvislosti s takov˘m pfiístupem se zcela pfiirozenû vynofiuje fiada otázek. Zde zmíníme jen dvû, první obecnûj‰í, t˘kající se v zásadû celé problematiky umûlého Ïivota, a druhou konkrétnûj‰í, váÏící se na v˘‰e naznaãen˘ jazykovû-teoretick˘ pfiístup:

modelování nûãeho, co samo není pfiesnû vymezeno, mÛÏe pfiispût k hlub‰ímu pochopení modelovaného a tudíÏ i k jeho pfiesnûj‰ímu vymezení, neÏ jakého jsme byli schopni pfied exaktním modelováním, spoléhajíce pouze na intuici. S jin˘mi pfiístupy ke studiu „umûlého Ïivota“, které vût‰inou nejsou vázány tak úzce na teorii formálních jazykÛ, se mÛÏe ãtenáfi seznámit ãesky ve stati J. Csontó,3 nebo slovensky v knize Csontó a Palka (2002), nebo anglicky napfiíklad v populárnû psané knize Stevena Levyho (1992). Problematice umûlého Ïivota je vûnováno i nûkolik mezinárodních konferencí. Jedna z nich, 6. evropská konference o umûlém Ïivotû, se konala v roce 2001 v Praze (sborník uspofiádali Kelemen a Sosík, 2001). Zatím ale ne‰kodí trochu skepse. Vzpomenut˘ Brooks nám pfiipomíná, Ïe umûlá inteligence ani umûl˘ Ïivot zatím nevyrobili robota, kterého bychom si i na druh˘ pohled spletli se Ïiv˘m tvorem. Mechanická beru‰ka i typografická pravidla umûlého Ïivota jsou v˘born˘mi modely Ïivota – Ïivé v‰ak nejsou.

• Nakolik jsou modely navrhované a zkoumané v oblasti umûlého Ïivota relevantní pro zkoumání Ïiv˘ch tvorÛ? • Jaké dal‰í moÏnosti vyjádfiit se k otázkám inspirovan˘m na‰imi znalostmi biologické reality sk˘tá jazykovû-teoretick˘ pfiístup? Pokud jde o relevanci modelÛ, které nabízí umûl˘ Ïivot, je uÏiteãné vzpomenout si na Langtonovu tezi, kterou jsme citovali na zaãátku: Oblast umûlého Ïivota se má soustfieìovat nejen na to, co Ïivot je v té své podobû, v jaké se s ním setkáváme zde na Zemi, n˘brÏ i na to, co by Ïivot mohl b˘t, na otázku, co bychom nazvali Ïiv˘m, kdybychom se s tím setkali tfieba v mimozemském prostoru, nebo co by se nám – zámûrnû nebo nikoli – jednou podafiilo vytvofiit tfieba v podmínkách od pozemského pfiirozeného prostfiedí dost podstatnû odli‰n˘ch. V této souvislosti se provokativnû nabízí otázka, kdy bychom nabyli pfiesvûdãení, Ïe tfieba v datovém prostfiedí globální poãítaãové sítû nûco zaãalo Ïít? Co uÏ bychom byli ochotni prohlásit za Ïivé? V zásadû je tûÏké posuzovat relevanci modelu, kdyÏ není zcela pfiesnû vymezen ani objekt modelování. Na základû dosavadních zku‰eností se tedy mÛÏeme domnívat, Ïe 148

149

8. Malá procházka Ïivotem Autonomní agenti, pfiíbûhy Ïivota, evoluce Pokud se t˘ãe my‰lenky, Ïe i Ïivé tûlo by mohlo b˘ti podrobeno nûjak˘m nadãlovûck˘m poãtáfiem témuÏ matematickému v˘poãtu jako na‰e soustava sluneãní, my‰lenka ta vybavila se znenáhla z urãité metafysiky, která nabyla pfiesnûj‰í formy po fysikálních objevech Galileov˘ch, která v‰ak – jak ukáÏeme – byla vÏdy pfiirozenou metafysikou lidského ducha. Její zdánlivá jasnost, na‰e netrpûlivá touha, aby byla shledána pravdivou, horlivost, s níÏ ji nûktefií v˘teãní duchové bez dÛkazu pfiijímají, mûly by nás pfied ní drÏeti na pozoru. H. Bergson, 1919

V prÛbûhu na‰eho líãení jsme se uÏ nûkolikrát setkali s paradoxem, kter˘ nûktefií pokládají za jev toliko zdánliv˘, kdeÏto jiní za nejzajímavûj‰í a nejcharakteristiãtûj‰í vlastnost svûta. Jako bychom ob˘vali dva svûty, a není snadné je spojit do jednoho bezrozporného celku. Ten jeden svût je virtuální a vyskytují se v nûm digitální znaky, ãísla, kalkuly, logická a syntaktická pravidla. Tento svût je jaksi „ãist˘“, lze ho uãinit pfiehledn˘m, logicky víceménû uspofiádan˘m (to „víceménû“ je stra‰nû dÛleÏité, protoÏe paradoxÛ se nemÛÏeme vyvarovat ani tady). Je to svût, ve kterém zápisy jednoho druhu lze pfiekódovat, pfiepoãítat, pfievést na zápisy jiného druhu. Druh˘ svût je „reáln˘“ svût, kter˘ má evoluci v ãase a prostoru a ãasto b˘vá oznaãovan˘ jako svût „analogov˘“. Vydáme se na jeho prÛzkum vyzbrojeni arzenálem virtuálního svûta symbolÛ, a pokusíme se nûco z tohoto arzenálu uplatnit i ve svûtû reálném: • místo ãísel máme hodnoty; • místo digitálních jasnû rozli‰en˘ch znakÛ jakási „analogová“ kontinua; • rovnice má mnoho fie‰ení a svût si z nich vybere jedno – proã právû toto?; 150

• nevíme, co máme mûfiit; to, co jsme vybrali, nelze zmûfiit s absolutní pfiesností; • svût vãera není tak úplnû svûtem dnes, protoÏe se mezitím staly vûci, které se neodstanou, a pozmûnily tváfi vesmíru; • po svûtû nebûhají deterministické stroje, ale znaãnû nepfiedvídatelní agenti; • do toho v‰eho je‰tû musíme zafiadit Ïivot. âtenáfi, pouãen spoustou jin˘ch popularizujících i odborn˘ch pojednání, která se mu dostala do ruky, bude teì oãekávat standardní kapitolu DNA – RNA – protein – tûlo. VÏdyÈ dnes snad uÏ v základní ‰kole se probírají vûci nûjak takto: Milé dûti, v na‰ich tûlech je taková dlouhá páska zvaná DNA – je to jako páska do kazeÈáku, jenÏe malá. Zatímco na pásce do kazeÈáku je nahraná muzika nebo povídání, na pásce DNA je zápis – recept, jak postavit tûlo. Vajíãko je tím kazeÈákem, slepiãka (nebo inkubátor) ho zahfiívá, a kdyÏ je kazeÈák na správné provozní teplotû, ãte recept v DNA a „pfiehraje“ ho v tûlo. Tak jako vy kdyÏ máte u hromady konstrukãních dílÛ návod, budete ten návod ãíst a podle toho, co tam stojí, postupnû slepovat (nebo nejdfiíve vyrábût) jednotlivé díly a v˘sledkem bude model plachetnice. Podle zápisu v DNA se budou vyrábût proteiny, a kdyÏ uÏ máme proteiny, tak v zásadû je to uÏ jen jakási skládaãka typu LEGO, jen ponûkud sloÏitûj‰í. Nic záhadného, nic co by vûda nedokázala vysvûtlit. Vinou textÛ podobného druhu se u vût‰iny lidí utlumí, ubije, ba zabije povûdomí o tom, Ïe pfied nimi ve formû pfievodu mezi virtuálním a materiálním svûtem stojí jedna z nejúÏasnûj‰ích záhad vesmíru. Nikdy se nedozvûdí nic o tom, Ïe virtuální a skuteãn˘ svût sice lze popsat tak, aby si do velké míry odpovídaly, ale nikdy nebudou izomorfní: materiální svût si vÏdy ponechá znaãnou míru volnosti, nepfiedvídatelnosti, bude si vÏdy dûlat doslova „co se mu zachce“, bude mít evoluci, historii. Nejv˘mluvnûj‰í ukázkou této tvÛrãí aktivity svûta jsou Ïivé bytosti, a jistû není náhodou, Ïe fyzika, která se zab˘vá matematizovatelností svûta, se Ïivotu vyh˘bala a vyh˘bá jako ãert kfiíÏi. 151

AUTONOMNÍ AGENT Aby byla nûjaká zmûna oproti v‰em tûm standardním v˘kladÛm, nezaãneme od DNA, ale od pojmu autonomní agent. S agenty obyãejn˘mi jsme se uÏ setkali v pfiedchozích kapitolách jako s entitami, které na rozdíl od deterministick˘ch strojÛ mají v sobû prvek rozhodování, a to díky vnitfiní reprezentaci svûta. Autonomní agenti jsou bytosti sedící na rozhraní materiálního a virtuálního svûta, a jsou obdafieni zajímavou schopností – mohou manipulovat, pozmûÀovat, vytváfiet nové vûci v jednom i druhém z nich. Agenti evoluce. Pojem autonomní agent se dnes pouÏívá v informatice a robotice. Do biologického kontextu ho zavedl S. Kauffman (2004). Jde o pokus o roz‰ífiení pÛvodní pfiedstavy agenta tak, aby lépe odráÏela chování agentÛ ve svûtû a aby do sebe pojala i Ïivot. Vyjmenujme si nûkteré z vlastností autonomních agentÛ: Autonomní agent je entita schopná ve svém prostfiedí konat ve vlastním zájmu. Toto témûfi platí pro agenty obecnû, nejen autonomní. Schopnost konat je vlastní v‰em agentÛm, aÈ uÏ jsou autonomními nebo nikoli. Prostfiedí musí b˘t takové, aby se v nûm agent vyznal, to je také nabíledni. Moucha poletující po zahradû jistû v˘bornû komunikuje se sv˘m prostfiedím, moucha zavfiená ve sklenici neví, co by si se sebou poãala (jako ten slon na Plo‰e). Uklízecí robot z leti‰tní haly není moc k uÏitku v t˘mu hasiãÛ – na poÏáfii‰ti se prostû nevyzná, tak jako se vût‰ina vyloven˘ch ryb nevyzná na bfiehu. Agenty z pfiedchozí kapitoly dobfie fungují v prostfiedí ABC, ale uÏ ne v PQR. V˘raz „konat ve vlastním zájmu“, peãovat o sebe, je asi nejzapeklitûj‰í ãástí vûty. Chce se tím fiíct, Ïe autonomní agent v prostfiedí, které mu odpovídá, vyhledává zdroje energie (nebo i potû‰ení, umí-li se tû‰it), vyh˘bá se nebezpeãí a peãuje o své zachování (protoÏe má v sobû reprezentaci moÏn˘ch nebezpeãí), ohledává svût a poznává ho z hlediska zku‰enosti, ãi chcete-li reprezentací, které uÏ má. Navíc se uãí (jako kaÏd˘ agent) reprezentacím nov˘m. To nás pfiivádí k druhému bodu: Autonomní agent manipuluje se svûtem. Tohle není vûta totoÏ152

ná s vûtou „Meteorit pfii dopadu manipuluje se svûtem“. Meteorit se nerozhoduje, je do svého niãivého díla prostû vrÏen. A pokud jsme ho vãas uvidûli, jak se blíÏí, mohli jsme pfiedem vypoãítat, zda dopadne, kam dopadne, a také rozsah paseky, kterou zpÛsobí. VzpomeÀte na pfiímûr s koulí, psem a zdí. Autonomní agent svût ohledává a sv˘m konáním ho pozmûÀuje jinak neÏ ten meteorit. Hledá napfiíklad zdroje energie a kvÛli tomu buduje – no tfieba jeli pavoukem, tak síÈ. SíÈ pfies okno tam vãera nebyla, a ze stavu vãerej‰ího svûta se nijak nedalo pfiedpovídat, Ïe tam dnes ráno bude. Soubor informací o autonomních agentech nikdy (a z principu) není dostateãnû úpln˘ k tomu, abychom mohli pfiedpovûdût jejich konání v budoucnu. Teì pozor – samozfiejmû, Ïe jisté rámcové podmínky pfiedpokládat mÛÏeme. Pavouk se jistû nevydá napfiíklad na lov jelenÛ; je-li teplá noc, tak jistû nûjakou síÈ snovat bude. Ale jakou síÈ a kde, to uÏ je na jeho rozhodnutí. Z toho plyne velmi váÏn˘ poznatek: Autonomní agenti, sdruÏení v systému, kter˘ Kaufman naz˘vá biosférou, zpÛsobují, Ïe sám vesmír nemá deterministick˘ v˘voj, ale má historii, evoluci. Manipulace s vesmírem zpÛsobuje, Ïe vesmír kaÏd˘m okamÏikem nab˘vá na komplexitû, vyvíjí se. My, dva autonomní agenti, pí‰eme tento text. Neb˘t nás, tak tento text se nikdy neobjeví, a kdyÏ uÏ tady je, tak na‰í zásluhou je vesmír jin˘, neÏ kdybychom se nebyli rozhodli jej napsat. To my jsme rozhodli, Ïe v mnohorozmûrném prostoru moÏností se vesmír bude ubírat po jedné z myriád moÏn˘ch trajektorií, které se mu nabízely. To není projev patologického veliká‰ského sebevûdomí z na‰í strany, ale konstatování banálního faktu. A takto o osudu vesmíru spolurozhodují v‰ichni autonomní agenti, jaké jen tento vesmír stvofiil. Autonomní agent je podle Kauffmana entitou, která • dokáÏe vytvofiit sobû podobné entity • je schopná vykonávat alespoÀ jeden pracovní cyklus. K prvému bodu: autonomní agenti v tomto svûtû neexistují vûãnû, musí se obnovovat a rozmnoÏovat. A jsou to entity z reálného svûta, k rozmnoÏení jim nestaãí hra symbolÛ typu typografického pravidla k → 2j. RozmnoÏování také nijak nemÛÏe spoãívat 153

v obtisku identické kopie – „potomci“ proto nejsou nikdy identiãtí, ale jen podobní rodiãÛm, jak ve stavbû, tak ve vnitfiní reprezentaci svûta, v tom, jak se ke svûtu vztahují. Podmínka druhá: aby se mohly ãi mohli udrÏovat a rozmnoÏovat, musí nutnû existovat ve svûtû vzdáleném od termodynamické rovnováhy, protoÏe jen v takovém svûtû lze konat potfiebnou práci. Autonomní agent se musí umût napojit na zdroje volné energie v prostfiedí a pak tuto energii usmûrnit (kanalizovat) nûjak˘m druhem zafiízení tak, aby se dala vyuÏít – mohla konat práci. UÏ jsme si fiekli, Ïe uvolÀovat energii a konat práci tfieba zpÛsobem „stepní poÏár“ nebo „jiskra v muniãním skladu“ nese s sebou fiadu nev˘hod, mnohem lep‰í je to dûlat pomocí termodynamického stroje, kter˘ pracuje v cyklu, a na konci cyklu je pfied námi opût ten sam˘ stroj, plus vykonaná práce. SvÛj model Kauffman odvodil podle zatím jedin˘ch znám˘ch kandidátÛ na autonomní agenty, tj. od Ïiv˘ch bytostí – bunûk nebo mnohobunûãn˘ch organismÛ. Nic jiného k dispozici zatím nemáme. I kdyÏ modelÛ hypotetick˘ch autonomních agentÛ existuje celá fiada, od chemick˘ch sítí aÏ po von NeumannÛv reprodukující se automat, nic se je‰tû nepodafiilo pfienést do „reálu“. V okolním svûtû se také nepodafiilo s urãitostí Ïádného agenta jiného, neÏ jsou Ïivé bytosti, odhalit. Proã tedy rovnou nemluvit o „Ïivém“ místo zavádût pojem autonomního agenta? Má to tu v˘hodu, Ïe aÏ se jednou podafií objevit nebo sestrojit jiné druhy autonomních agentÛ, neÏ jsou Ïivé bytosti, budeme mít uÏ prostor, jak je zahrnout do rozvrhu vûcí, a nebudeme se muset vyãerpávat plan˘mi spory, zda mimozem‰Èané ãi „umûl˘ Ïivot“ jsou vÛbec Ïivotem. Úãelem této kapitoly je povûdût si nûco o Ïiv˘ch bytostech. Nebudeme proto neustále upozorÀovat, Ïe co umí autonomní agent, umí také Ïiv˘ tvor. Vybízíme ãtenáfie, aby si okamÏitû hledal pfiíklady a protipfiíklady z vlastní zku‰enosti – tak se dostane do obrazu mnohem snáze. Kauffman se cel˘ Ïivot zab˘val modelováním chování sloÏit˘ch matematick˘ch systémÛ – tedy systémÛ virtuálních. Tyto modely naznaãovaly, Ïe pokud máme soubory entit schopn˘ch mezi sebou komunikovat, tak pfii jistém stupni sloÏitosti tûchto systémÛ povsta154

ne spontánnû jist˘ fiád, koordinované chování uvnitfi systému. Pfiedveìme si to na souboru molekul schopn˘ch spolu reagovat nebo schopn˘ch katalyzovat jiné reakce.

CHEMICKÉ HRÁTKY KdyÏ jich bude hodnû rÛzn˘ch druhÛ (fiádovû jde o miliardy, ale i tak se snadno vejdou do jediné zkumavky), objeví se témûfi zákonitû uzavfiené cykly reakcí, napfiíklad cyklus zahrnující látky A aÏ Z. Molekuly A aÏ Z budou spolu reagovat na mnoho zpÛsobÛ, a témûfi urãitû se tam objeví cykly reakcí. Molekuly A a B tfieba dají Y a Z; B a N dá R, a R bude zase katalyzátorem reakce A s B, atakdále.1 Pov‰imnûte si, Ïe Ïádná ze souãástí systému není vzorem pro vlastní syntézu, ani neumí syntetizovat sebe sama. âlenové kolektivu jsou ve vûci svého pomnoÏení odkázáni na sebe navzájem (srovnej s povídáním o zázraku ve 3. kapitole). Jakmile se tento cyklus ustaví, zaãne se mûnit i sloÏení pÛvodní smûsice – zaãnou v ní pfievládat látky A aÏ Z, zatímco jiné látky, tfieba Alfa aÏ Omega, pomalu ze systému mizí, jsou buì rozloÏeny kolektivem A–Z, nebo pfiekovány v nûjakou jeho sloÏku. Kauffman tento stav naz˘vá katalytickou uzávûrou: systém si své sloÏky vyrábí sám a kromû prvoãinitelÛ a energie nic nepotfiebuje. Vlastnû ano, potfiebuje samozfiejmû i informace o svém prostfiedí. Cel˘ soubor A–Z se stal autonomním agentem, pozmûÀuje sebe i své prostfiedí a z pÛvodního chaosu se nám vynofiuje fiád. Toto v‰e samozfiejmû platí pro Ïivé bytosti také, aÏ na to, Ïe ten pÛvodní chaos – nefiád – se nám ztrácí v prehistorii. Îivot je zde uÏ po nûjaké ãtyfii miliardy let, a od té doby, co tady je, má kontinuitu: nikdy nezaãínal od nuly, nová verze fiádu pochází z fiádu ustaveného v pfiedchozí generaci. Zde má teorie mezeru v tom, Ïe se zatím nepodafiilo sestavit chemick˘ systém, kter˘ by se choval podle kauffmanovsk˘ch modelÛ, tj. aby se z pÛvodní smûsice neladnû sesypaného materiálu vynofiil koordinovan˘ sebereprodukující chemick˘ systém. Kauffman v‰ak ne‰etfií optimismem, protoÏe nûkteré experimentální modely jsou uÏ opravdu velmi, velmi 155

blízko tomuto cíli. Virtuální model by pak vyskoãil do reálného svûta. PfiipomeÀme si, Ïe sebereprodukující chemick˘ agent není perpetuem mobile, a nutnû komunikuje se svûtem a získává z nûho energii i stavební materiály, a do svûta zase vyvrhuje odpady a degradovanou energii. Aby mohl udrÏovat nebo dokonce zvy‰ovat svou uspofiádanost, musí se vyskytovat v prostfiedí vzdáleném od termodynamické rovnováhy, a sám se v podobné nerovnováze neustále udrÏovat. Agenti jsou bytosti nerovnováhy. Zatím jsme si nic nefiekli o tom, jak si máme pfiedstavovat „tûlo“ onûch chemick˘ch autonomních agentÛ. V pfiedstavivosti nám pomÛÏe exkurze mezi disipativní struktury, které sice nejsou autonomními agenty, ale zato toho hodnû odhalují o vztahu mezi makroskopick˘mi a mikroskopick˘mi doménami organizace.

SloÏky homogenního bezbarvého smûsného roztoku v nádobû zaãnou reagovat za vzniku ãervené látky X. Na tom by je‰tû nebylo nic zvlá‰tního. Pokud v‰ak nebudeme roztok míchat, zaãnou se v nûm vyvíjet barevné spirály, jádra, závoje a podobné obrazce. To v‰e bude pokraãovat, dokud se nevyãerpají v˘chozí reaktanty: v rovnováze se reakce zastaví a difuzní procesy v kapalinû záhy tu nádheru rozmyjí do jednolitého zbarvení. Co zde pozorujeme? V roztoku je pfiítomen obrovsk˘ poãet molekul, a ty do sebe náhodnû vráÏejí, pfiemísÈují se (difundují) v celém objemu. Navenek je cel˘ roztok homogenní, lokálnû v‰ak na krátkou dobu mohou vznikat drobné poruchy, odchylky od prÛmûrného rozloÏení molekul v prostoru (fluktuace) – tu bude zahu‰tûní, tam zase deficit nûkter˘ch molekul. V následujícím oka-

CHEMIE A SLOÎITÉ STRUKTURY Existují chemické systémy, které se z homogenního stavu dokáÏou dostat do stavu strukturovaného. Tyto systémy se obvykle modelují jako tzv. TuringÛv reakãnû difuzní model (obr. 8.1.; ano, jde o téhoÏ pána, kter˘ navrhl TuringÛv stroj i test; Turing, 1952). V nádobû máme bezbarvou smûs látek umoÏÀujících chemickou syntézu látek X a Y; reakce jsou tzv. exergonické, probíhají tedy spontánnû, a reakce se zastaví, kdyÏ dosáhne chemické rovnováhy; pak uÏ se nebude dít nic. Oba produkty mají tyto vlastnosti: • Látka X je ãervená, Y bezbarvá; • X je katalyzátorem vlastní syntézy: ãím víc bude v nûkterém místû látky X, tím víc se jí tam bude tvofiit – v tom místû se tedy objeví intenzivnûj‰í zbarvení; • X také katalyzuje syntézu Y: ãím víc bude v nûkterém místû látky X, tím víc se tam také bude tvofiit Y; • Y inhibuje syntézu X: ãím víc bude v nûkterém místû látky Y, tím ménû se tam bude tvofiit X; • Molekuly Y difundují (rozptylují se) z místa své syntézy mnohem rychleji neÏ molekuly látky X. 156

Obr. 8.1. TuringÛv reakãnû-difuzní model a. V˘voj koncentrací produktÛ X a Y ve ãtyfiech ãasov˘ch intervalech na lineárním pfiíãném prÛfiezu prostorem. (Reakce samozfiejmû probíhá ve v‰ech prostorov˘ch smûrech.) b. Reakãní smûs budeme intenzivnû míchat, takÏe v celém objemu bude pfiib˘vat barva rovnomûrnû. Graf vpravo znázorÀuje rychlost syntézy látky X. c. V˘voj reakce, kdyÏ se smûs nemíchá: v˘voj od lokalizovan˘ch barevn˘ch center k systému sloÏit˘ch barevn˘ch obrazcÛ. Rychlost produkce látky X je vy‰‰í.

157

mÏiku se díky difuzi v‰e zase rozmyje, ale vznikají poruchy nové. Pokud ale v roztoku probíhá chemická reakce za vzniku na‰ich znám˘ch X a Y, situace se zmûní. KdyÏ v nûkterém místû náhodnû vznikne uskupení „barevn˘ch“ molekul, bude se v tomto místû oproti nejbliωímu okolí urychlovat dal‰í tvorba barviva, a to se nakonec projeví na makroskopické úrovni jako barevná skvrna na bezbarvém (ãi rÛÏovém) pozadí. Vzniká tam sice i látka Y, tu ale nevidíme, protoÏe je bezbarvá. Molekuly Y v‰ak rychle difundují z místa svého vzniku do jeho okolí. Tak se stane, Ïe v místû ãervené skvrny nadále vzrÛstá intenzita zbarvení, protoÏe inhibitor Y je odstraÀován, zatímco molekuly X zÛstávají na místû po del‰í dobu a mezitím katalyzují vznik nov˘ch a nov˘ch molekul X. V bezprostfiedním okolí skvrny v‰ak dal‰í skvrna vzniknout nemÛÏe, protoÏe je tam hodnû inhibitoru Y. Tak se stane, Ïe jiná ãervená skvrna vznikne aÏ o nûco opodál – zbarvení roztoku nebude homogenní, vznikají v nûm skvrny, spirály a dal‰í ãervené obrazce. KdyÏ budeme roztok po celou dobu míchat, Ïádné obrazce vznikat nebudou, to dá rozum (obr. 8.1b). Budeme pozorovat, jak cel˘ objem bude postupnû rovnomûrnû rÛÏovût, aÏ zãervená. Po skonãení reakce a uplynutí jisté doby (nutné k rozmytí obrazcÛ difuzí) budou míchan˘ i nemíchan˘ roztok homogennû a stejnû ãervené – rovnováÏn˘ stav je spoleãn˘ pro obû varianty prÛbûhu reakce. Av‰ak vûnujme pozornost grafÛm na pravé stranû obrázkÛ 8.1b a 8.1c! ZnázorÀují ãasov˘ prÛbûh reakce. Vidíme, Ïe nemíchaná reakce dosáhla rovnováhy dfiíve. Vyãerpala své palivo rychleji a dostala za to prémii – smûla se vyfiádit v barevn˘ch kreacích. Co se vlastnû stalo? MÛÏeme si to pfiedstavovat takto. Na zaãátku reakce je roztok jakoby nabit˘ – v chemick˘ch vazbách je ukryt energetick˘ potenciál – a tato energie skonãí rozpt˘lena – disipována – do okolí ve formû tepla. Energie jakoby protéká prostfiedím, „degraduje“ se pfiitom na teplo a rozptyluje se do okolí. Spontánní reakce mohou tedy nastat v‰ude tam, kde je rozdíl v „koncentraci“ energie mezi systémem a prostfiedím. Pfiitom jako by „‰lo“ o to rozpt˘lit podobné shluky energie co nejrychleji. Systém, kter˘ to dokáÏe s vy‰‰í úãinností, je preferován. Existují systémy – fiíkejme jim disipativní – které pouÏijí malou ãást dostupné ener158

gie k tvorbû makroskopick˘ch struktur – tj. struktur s nenáhodn˘m uspofiádáním sv˘ch molekul, a tyto struktury jaksi na oplátku katalyzují, urychlí rozptyl energie. âím je jejich struktura propracovanûj‰í, tím lépe to dûlají. V˘stavba struktury a úãinnost rozptylu se navzájem posilují a pozorujeme v˘voj makroskopické struktury, kterou nejde dost dobfie odvodit z toho, co víme o chemick˘ch reakcích a zúãastnûn˘ch molekulách. Kámen hozen˘ do rybníka by se své energie mohl zbavit i tak, Ïe by zpÛsobil bleskové odpafiení malého mnoÏství vody: trochu by to zasyãelo a dûj by skonãil. Voda se sice po dopadu kamene ohfieje také, ale mnohem rychleji se energie rozpt˘lí vlnami, které se ‰ífií po hladinû. Hurikán je pohánûn energií Slunce. Tuto energii spotfiebuje a vyÏene a rozpt˘lí ji do vesmíru mnohem úãinnûji, neÏ kdyby dopadající záfiení ohfiálo povrch a potom, ãistû vodivostí atmosféry, mírumilovnû odcházelo do stratosféry. Pfiíklady si najde ãtenáfi sám – nerovnováÏn˘ch systémÛ, které se strukturují, je v‰ude plno. Spí‰e je problém odhalit v na‰em svûtû nûco, co by zaruãenû v rovnováze bylo. Disipativní struktury v‰ak nejsou autonomními agenty. Nejsou patrnû ani agenty prost˘mi, i kdyÏ se jim v mnohém podobají. Podobají se jim v tom, Ïe mají svou jedineãnou historii a také reprezentaci této historie ve své aktuální struktufie; tato reprezentace pak ovlivÀuje – av‰ak jak to u agentÛ b˘vá, zdaleka ne jednoznaãnû – jejich chování pfií‰tí. Nepochybnû disipativní struktury ovlivÀují jedineãn˘m zpÛsobem bûh svûta, a podílejí se tak na jeho evoluci. Disipativní struktura je v‰ak dítûtem proudu energie, kter˘ jí protéká. Nijak tento proud neovlivÀuje, nevybrala si ho, a molekulární fluktuace, které za to „mohou“, také nejsou vûcí jejího v˘bûru, jak bychom to ãekali u agenta, obyãejného nebo autonomního. Disipativní struktura nerozhoduje, v kterém místû a kdy vznikne barevná skvrna ãi spirála. Je nesena pasivnû, dovede toho stra‰nû moc, ale aÏ na ty náhodné molekulární fluktuace (jejichÏ místo a ãas z principu nelze urãit) jde o variantu deterministického fyzikálního systému. Disipativní struktury jsou pro nás pouãením z dÛvodu jiného. Vût‰inou se rozumí samo sebou, Ïe spontánní procesy vedou k degradaci struktury a konãí v soustavû s níz159

kou energií a vysokou neuspofiádaností. Nádhernû vyfiezávaná Ïidle shofií – a místo ní je zde trochu svûtla a tepla, hrst popela, pár hfiebíkÛ a spousta plynu. Disipativní struktury jsou ukázkou toho, Ïe podobn˘ zmar mÛÏe na sv˘ch kfiídlech nést procesy opaãné – v˘stavbu vysoce propracovan˘ch, uspofiádan˘ch, a proto vysoce nepravdûpodobn˘ch struktur nov˘ch (krajkoví koufie stoupajícího vzhÛru). To v‰e odmûnou za to, Ïe dovedou katalyzovat rozptyl energie z nûjakého zdroje. Kupodivu toto dnes samozfiejmé poznání nebylo tak samozfiejm˘m je‰tû pfied 20–30 lety. Sice se v‰ichni koupeme v nerovnováze a stûÏí bychom kolem sebe nalezli cokoli, co by v rovnováze bylo, disipativní struktury jsou kolem nás i v nás, ale po celá desetiletí se na svût hledûlo jen prizmatem termodynamiky rovnováÏné, prizmatem stavu, kdy se nedûje nic, nebo je tomu nicnedûlání stra‰nû blízko. Jako kdybychom pozorováním zhrouceného narkomana na chodníku chtûli pochopit, co se dûje v mozku Einsteina.

JE·Tù K AUTONOMNÍM AGENTÒM VraÈme se teì k autonomním agentÛm – v ãem se li‰í od disipativních struktur, které jsme poznali v˘‰e? Podobnû jako disipativní struktura, i existence autonomního agenta v ãase je historická, evoluãní, tj. vyskytují se tam jedineãné momenty, které nelze deterministicky urãit do budoucnosti ani rekonstruovat do minulosti. Pfiece se v‰ak od disipativních struktur odli‰uje ve tfiech vlastnostech, které musí b˘t pfiítomny souãasnû. Na molekulární úrovni je autonomní agent charakterizován tím, Ïe v nûm mohou vznikat i slouãeniny nové, které tam do té doby nebyly, a tyto látky vstupují do sítû uÏ pfiítomn˘ch chemick˘ch reakcí a katal˘z. Jde to tak daleko, Ïe mohou vznikat molekuly, které se do té doby ve vesmíru nevyskytly nikdy pfiedtím, a tak i sám v˘sledek reakcí je nepfiedvídateln˘. V˘‰e u Turingova modelu jsme vûdûli, jaké molekuly tam budou v kaÏdé chvíli, a vûdûli jsme pfiedem, jak je charakterizován v˘chozí stav. Vyvíjela se struktura, nemûnily se její sloÏky – pouze jejich koncentrace. Kdyby ‰lo 160

o autonomní(ho) agent(a) postaven˘(ého) na podobném systému, tak by se znenadání a postupnû objevily tfieba látky P, Q, a R, které by zásadnû poznamenaly v˘voj systému – napfiíklad by se zaãaly objevovat zelené skvrnky a v˘sledná barva by byla na konci tfieba tyrkysová, a ne ãervená. Pak bychom celou reakci zopakovali, a ejhle, v˘sledkem by byla zlatoÏlutá barva. Na pozadí toho v‰eho tvÛrãího tfie‰tûní v‰ak panuje v autonomním agentu kázeÀ – tam je pfiítomen alespoÀ jeden stroj. Autonomní agent, resp. jeho souãásti se opakovanû vrací do v˘chozího stavu, a to brání, aby se mil˘ agent zcela rozletûl po luzích a hájích tvÛrãí fantazie. Díky zafiízení – stroji – je také uvolnûná energie alespoÀ zãásti usmûrnûna tak, aby se dala pouÏít k práci. Chceme-li de‰Èovou vodou dopadající na kopec pohánût vodní ml˘n, bude dobré, kdyÏ se v‰echny ty pramínky a potÛãky svedou do jediného potoka. Je‰tû lep‰í bude, kdyÏ na potoku bude náhon – a samozfiejmû potfiebujeme ten ml˘n. Má-li tedy energie konat práci, musíme ji kanalizovat, usmûrnit tak, aby pohánûla nûjak˘ stroj. Musíme poznat, které zdroje energie se na to budou hodit, a na nû se napojit. Ov‰em pohybujeme se v kruhu: k tomu, abychom postavili samotn˘ ml˘n, potfiebujeme vynaloÏit práci. Práci tfieba i jiného druhu neÏ s vyuÏitím padající vody, ale v kaÏdém pfiípadû práci, tj. nûjak kanalizovanou energii. Otevírá se nám tedy fascinující obraz. Práce se pouÏívá mimo jiné ke stavbû dal‰ích usmûrÀovaãÛ – strojÛ schopn˘ch napojit se na stejn˘ nebo jin˘ zdroj energie, konat tak dal‰í práci atd. Autonomní agent je schopen se rozmnoÏovat – produkovat sobû podobné „bytosti“. To znamená, Ïe je dobfie oddûlen od svého okolí a udrÏuje si svou autonomii. Uspofiádání (stroje) v pozadí je díky moÏnosti konat práci zmnoÏeno a rozdûleno do dvou ãi více jedincÛ nové generace. Uspofiádání tedy pfiedstavuje pamûÈ autonomního agenta – noví jedinci navazují tam, kde pfiestal jedinec matefisk˘, a zakládají genealogickou linii. TvÛrãí aktivita – vznik nov˘ch molekul – vede k nástavbám a fixaci nov˘ch druhÛ uspofiádání: nové molekuly mohou fungovat jako ãidla pro nové zdroje energie, a také mohou poskytovat stavební materiál pro stavbu nového typu strojÛ schopn˘ch se na tyto nové zdroje 161

napojit a usmûrÀovat nov˘ druh energie k práci. Kauffman cel˘ obraz roz‰ifiuje o otázku, jak autonomní agent pozná a zmûfií nové dostupné zdroje energie a jak se na nû napojí. To není otázka triviální – parametrÛ svûta je nekoneãnû mnoho, ale jen nûkteré se vyplatí rozpoznávat a mûfiit, tj. jen nûkteré jsou z hlediska autonomního agenta uÏiteãné. V této vûci odkazujeme na jeho knihu. Zde v‰ak uveìme, Ïe tak, jako je autonomní agent charakterizován katalytickou uzávûrou, je charakterizován i uzávûrou pracovních úkonÛ. K tomu, aby zplodil svou kopii, staral se o sebe, pracoval, spolupracoval atd., má autonomní agent celou potfiebnou ‰kálu nástrojÛ a strojÛ; jinak by vlastnû ani nebyl autonomním agentem. Autonomní agent musí postupovat jaksi s mírou. ¤etûzové tfie‰tûní typu explozí a poÏárÛ jistû produkuje ohromné mnoÏství dosud nevídan˘ch molekul – ale je sebezniãující a záhy skonãí v rovnováze. Za tu chvíli nového agenta nevybuduje‰ a pfiípadného starého jen zniãí‰. Omezení tvÛrãí aktivity na nulu vede zase ke stroji klasickému, kter˘ se pouze opotfiebovává, nerozmnoÏuje se a nakonec zanikne také. KaÏd˘ autonomní agent tedy nese kÛÏi na trh – musí se umût pohybovat na tenkém rozhraní mezi explozivním chaosem stepního poÏáru a zmrzl˘m bezãasím tupé ma‰iny. Jen ti agenti, ktefií to zvládli, budou schopni splnit svou tfietí základní funkci – produkovat sobû podobné potomky, ktefií dostanou do vínku i zku‰enost, jak se pohybovat na onom rozhraní. Ta „umírnûnost“ se projevuje tak, Ïe jednotlivé autonomní agenty mÛÏeme studovat – na krátk˘ch ãasov˘ch ‰kálách – jako automaty. Teprve na del‰ích ‰kálách a pfies fiadu potomkÛ se vyjeví i jejich druhá vlastnost – schopnost vynalézat, uãit se, pfiedjímat, pohotovû, heuristicky reagovat na vzniklou, nikdy nezaku‰enou situaci. Zkrátka schopnost evoluce. AÏ pfies mnoho generací dá ãerven˘ agent povstat jedincÛm hnûd˘m a Ïlut˘m. Kauffmanovi autonomní agenti mají svÛj jedin˘ znám˘ vzor v Ïiv˘ch bytostech, pfiesto rychle poznáme, Ïe se od Ïiv˘ch bytostí li‰í ve vûci, která mÛÏe a nemusí b˘t podstatná. Autonomní agenti jsou celí v „analogovém“ svûtû, a reprezentace o tomto svûtû jsou uloÏeny ve formû samotné stavby autonomního agenta. MnoÏina molekul, strojÛ, ãidel, to v‰e v dÛmyslném ãasoprostorovém uspo162

fiádání, se vydá ohledávat svût, aby nakonec vyprodukovala sobû podobnou kopii. Ani slovo o DNA ãi podobném uchovávání reprezentace ve formû jiné, neÏ je agent sám. Záhada delegování zku‰enosti do zápisu formou digitálního sledu znakÛ zÛstává nevyfie‰ena. KdyÏ uÏ se v‰ak takov˘ text z digitálních znakÛ vyskytne, autonomní agent na nûm rozehraje svou schopnost interpretace, tu, kterou doposud uplatÀoval jen ve vnûj‰ím (analogovém) prostfiedí. A podobnû jako to prostfiedí, i text nabízí interpretací neãítanû… NA SKOK K PRAÎSKÉ K¤IÎOVATCE Na kfiiÏovatku, kde jsme zkou‰eli b˘t bohem, pfiibudou dal‰í dva náv‰tûvníci. Prvním z nich je horal-uteãenec z Afghánistánu, kter˘ nikdy nebyl v Ïádném mûstû a nikdy nemûl televizi, ba ani do kina nechodil – nemá tedy potuchy, jak to ve mûstû chodí. Vãera pfiiletûl do Prahy a dnes si jde vybavit povolení k pobytu na úfiad sídlící na na‰í kfiiÏovatce. Je pofiádnû vypla‰en˘. Neumí ãesky, nezná funkci semaforÛ, tramvaje a auta ho dûsí, je zhnusen hanbat˘mi, tj. nezahalen˘mi, Ïenami v minisukních a má hlad, protoÏe v hotelu odmítl posnídat párek z vepfie. Nikdo si ho nev‰ímá, a pokud ano, tak ho mají za pitomce, jak tam chudák vypla‰enû bloumá. Nûjak to pfieÏije a postaví se do dlouhatánské fronty na úfiadû. KdyÏ po ‰esti hodinách z úfiadu vyleze, je to jin˘ ãlovûk! Za tu dobu si v‰elijak pomocí posunkové fieãi kdeco o na‰í zemi vyjasnil. S k˘m? No pfiece s podobnû postiÏen˘mi, ktefií jsou v Praze o nûjak˘ ten pátek déle. Jsou to lidé, a ti mu toho vysvûtlí hodnû i bez znalostí jazyka, víc neÏ by se dozvûdûl z obsáhlé vyhlá‰ky v rodné fieãi. Na‰el si kamarády; na kus papíru mu napsali dÛleÏité nápisy, jako POTRAVINY, VSTUP ZAKÁZÁN, METRO, dostal mapu, pár telefonních ãísel na lidi, co mluví pa‰tunsky… Za rok zde bude jako doma. Druh˘m náv‰tûvníkem kfiiÏovatky je von NeumannÛv automat, kter˘ si to tam právû pfiihasil z Alfa Centauri. Toho si teda v‰imne kaÏd˘ a událost jistû zpÛsobí pofiádn˘ chaos. DokáÏe se sonda v krátké dobû zorientovat a zaãít se chovat smysluplnû? Rozpozná 163

Ïivé bytosti od houkajících policejních aut a pokusí se o kontakt s ãlovûkem, poté co rychle rozpozná, Ïe akát a holubi se ke komunikaci jaksi nehodí? DokáÏe sonda lidi uklidnit (nebo uklidit) dfiív, neÏ ji oni pro jistotu rozstfiílejí – co kdyÏ to pfiistál nûjak˘ pozdrav od Al Kajdy? Nebo si automat toho v‰eho ani nev‰imne a okamÏitû se pustí do tûÏby Ïeleza z kolejí a mûdi z trolejí?

P¤ÍBùH NA·EHO ÎIVOTA Îivé bytosti nepochybnû splÀují definici autonomních agentÛ, mnoÏí se, pracují, a ovlivÀují bûh vesmíru. Kromû toho v‰ak také mohou prodûlávat závaÏné zmûny své stavby, kdy rÛzná stadia v˘voje se nijak navzájem nepodobají. Nemusí jít pouze o znám˘ pfiíklad pulec – Ïába ãi housenka – kukla – mot˘l. I my, autofii této kníÏky, s hanbou pfiiznáváme, Ïe byla doba, kdy jsme neumûli ãíst a psát, ba pfiiznáme se v návalu upfiímnosti, Ïe jsme kdysi nevypadali jako pohlední zralí muÏi na vrcholu sil, ale v‰e, ãím jsme byli, byla – jediná buÀka! Pravda, autonomními agenty jsme byli uÏ tenkrát, a okolní vesmír jsme zpoãátku ovlivÀovali nepfiímo: zaãali jsme dost intenzivnû pÛsobit na chování sv˘ch maminek. Zcela urãitû se maminka zaãala chovat jinak, neÏ kdyÏ nás je‰tû nebylo. Jejím prostfiednictvím se uÏ potom vesmír ovlivÀoval snadno. Po asi dvou t˘dnech na‰eho pÛsobení na maminku si maminka na‰i existenci uvûdomila, a sama zaãala intenzivnû pÛsobit na tatínka a pozdûji i na zbytek rodiny. V‰echny tyto osoby – nepochybnû souãást vesmíru – se zaãaly také chovat jinak, neÏ kdybychom nebyli. Zaãaly napfiíklad shánût kojeneckou v˘baviãku, coÏ v huben˘ch pováleãn˘ch letech nebyl úkol nikterak snadn˘. Co by zjistil boÏsk˘ pozorovatel, kdyby si nás zaãal v tom jednobunûãném stadiu prohlíÏet? (Musel by, pravda, b˘t opravdu boÏsk˘, aby nás tím ‰Èouráním nezabil.) Taková buÀka vypadá – no jako kaÏdá jiná, jen je ponûkud vût‰í. Oplozené vajíãko v tomto smûru není Ïádn˘ ‰ampion, na neuronu nebo svalové buÀce je toho ke koukání mnohem víc. Nበpozorovatel by snadno zjistil, Ïe pokud se nám pozdûji nic o‰klivého nepfiihodí, tak z nás vyros164

tou tvorové muÏského pohlaví. Sotva by uÏ mohl posoudit, jak pohlední budeme, ale tolik by vûdûl s urãitostí, Ïe nebudeme vypadat jako kohout, kocour nebo ‰impanz: snadno by urãil, Ïe z nás budou muÏi druhu Homo sapiens. Také by mohl zjistit, Ïe budeme bûlo‰i, nebudeme albíni, a nebudeme trpût Downov˘m syndromem ãi jin˘mi vrozen˘mi vadami. Je‰tû hodnû by toho zjistil, ale na‰i pfií‰tí podobiznu, povolání a plno dal‰ích vûcí by z vajíãka nevydupal, to v‰e teprve mûlo pfiijít také na‰í vlastní zásluhou jakoÏto autonomních agentÛ manipulujících – spolu s vámi – vesmírem. Poãkejte, jak je moÏné, Ïe by pozorovatel snadno odhalil i to, co jsme vyjmenovali v˘‰e? Ze struktury oplozeného vajíãka asi ne – to nemá ruãiãky a noÏiãky, není bûloch ani ãernoch a nemusí se holit. Ne, ten pozorovatel by si vytáhl na‰i DNA a podíval se na sled symbolÛ v ní zapsan˘ch. V souboru tûchto zápisÛ zvan˘ch genom je totiÏ uloÏena velká ãást reprezentace minulé zku‰enosti linie na‰ich pfiedkÛ. ZpÛsob tohoto zápisu ve formû genÛ je víceménû univerzální pro v‰echny lidi, a tak srovnávací anal˘za té na‰í jedineãné kopie genomu pomohla na‰emu pozorovateli odhalit skuteãnost, Ïe jednou budeme patfiit k tomu silnému pohlaví atd. (popfiípadû zda na‰ím prapfiedkem nebyl náhodou âingischán). Pfiesto by to ten pozorovatel nevyãetl jen tak – on uÏ by musel znát svût lidí, a musel by znát jisté korelace mezi genetick˘m textem a tûly (napfiíklad Ïe pfiítomnost chromozomu Y znamená muÏe; Ïe tfii kopie 21. chromozomu vû‰tí DownÛv syndrom; Ïe jistá verze toho a toho genetického zápisu, pokud tam bude ve dvou kopiích, vede k albinismu, zatímco jiné verze nikoli, atd.). Teì opût malá odboãka: ta na‰e – a samozfiejmû i va‰e – kopie genetické informace je opravdu jedineãná, i kdyÏ ãlenûním jsou si podobné. Analogií jsou pohádkové kníÏky, které mÛÏete v Nûmecku objednat sv˘m dûtem ãi vnouãatÛm na míru. Pov‰echn˘ vzhled – vazba, ilustrace i dûj – je jednotn˘, ale pfied vyti‰tûním jediné kopie se doplní nûkteré reálie. Titul knihy pak zní tfieba „DobrodruÏství Karlíka Schnäbeliho z Freiburgu“, nebo „DobrodruÏství Tommiho Herrmanna ze Schwerinu“, a v textu se objeví reálie, které dítû zná, jako Ïe napfiíklad dûdeãek Ïije na vesnici a má dva 165

konû, nebo Ïe babiãka mûla (hodnou, zlou) macechu, jisté scény se odehrávají na rozboufieném mofii nebo naopak ve vysok˘ch horách apod. Maminka a tatínek jsou pochopitelnû také k rozpoznání, a jsou to vÏdy ti nejhodnûj‰í lidé na svûtû. Mal˘ Karl nebo Tommi si potom na základû podobn˘ch odkazÛ naivnû myslí, Ïe i cel˘ zbytek knihy je o nich, a pfiíbûh je zcela pohltí. Do podobného omylu jako ti malí kluci bylo vtaÏeno i hodnû seriózních badatelÛ, ktefií vûfiili, Ïe ony jedineãné rozdíly v zápisu DNA, kter˘mi se li‰í zárodky Marko‰e a Kelemena, urãují úplnû v‰echno, co oba pány odli‰uje (pravda kromû nehod, v˘Ïivy, ãerného ka‰le a podobn˘ch pfiíjemností i nepfiíjemností). Z DNA podle nich mûlo jít v principu vypoãítat, jak bude vypadat Marko‰ ãi Kelemen na oslavû sv˘ch padesátin (bohuÏel dnes uÏ vûdí, jak tenkrát vypadali…), ãím se budou Ïivit, co a kolik toho bude kaÏd˘ z nich pít, jaké bude následkem toho jejich IQ pfied padesátkou a po ní, a spousta dal‰ích vûcí. JistûÏe jen v principu, ono je to v‰echno stra‰nû sloÏité, a neÏ bychom to v‰echno vyãetli a vypoãetli, oba pánové by uÏ mûli dávno bûh svého Ïití za sebou, takÏe praktického smyslu by toto poãínání nemûlo. Trochu to pro názornost pfieháníme, ale ne aÏ tak moc. A zdÛrazÀujeme, Ïe nijak nepochybujeme o tom, Ïe z tohoto zápisu jde vyãíst stra‰nû moc a Ïe s postupující anal˘zou toho bude k dispozici je‰tû víc. Dal‰í pfiíbûh v˘voje vajíãka se obvykle líãí podle známého scénáfie hardware – software: buÀka ãte a interpretuje ty ãásti zápisu, které pokládá za dÛleÏité pro danou chvíli, a tak staví sebe, své kopie, a ty pak spolu embryo, ãlovíãka. Nad slovem „interpretuje“ se obvykle málokdo zam˘‰lí, vajeãná buÀka je v primitivnûj‰ím pfiípadû pokládána za jak˘si pfiehrávaã CD, v lep‰ím pfiípadû poãítaã, kter˘ má v DNA zdroj pro svÛj systém, jazyk, programy, dekodéry i data. Analogie mÛÏeme vést i dále tím smûrem, Ïe máme rÛzné druhy a klony poãítaãÛ a kaÏd˘ zachází se svou jedineãnou digitální v˘bavou trochu jinak, a tak ze slepiãího vejce bude vÏdy kufiátko a z lidského vajíãka ãlovíãek.

166

ZÁHADA Jak do‰lo k tomu, Ïe Ïivot dokázal ãást reprezentace vnûj‰ího svûta uloÏit digitálnû do jiného média? Teorií je mnoho, kaÏdá má své slabiny. ¤ada teorií proto dává, na rozdíl od Kauffmana, pfiednost scénáfii, kdy na poãátku stály nukleové kyseliny nebo nûjaké podobné molekuly schopné replikace, tj. kopírování sebe sama. Mnoho nadûjí se vkládá do molekul RNA, které mohou jednak fungovat jako médium pro uloÏení digitální informace, jednak se uspofiádat do prostorové konformace a v této formû katalyzovat chemické reakce. Nejznámûj‰ím pokusem tohoto druhu jsou pravdûpodobnû tzv. hypercykly M. Eigena a jeho ‰koly, které se v mnohém podobají Kauffmanov˘m autonomním agentÛm, av‰ak kladou dÛraz nikoli na stránku katalytickou, energetickou a „pracovní“, ale na stránku informaãní. Pokusíme se tento model kvÛli symetrii pfiiblíÏit. Známá dvojitá ‰roubovice DNA je, jak známo, tvofiena dvûma komplementárními fietûzci; komplementarita je zaloÏena na párování bází – symbolÛ – mezi obûma fietûzci tak, Ïe A páruje s T a G s C. JestliÏe jeden fietûzec pfiedstavuje posloupnost ve smûru ‰ipky →…ACTTGCTACC…→ pak k nûmu pfiiléhající vlákno bude posloupností ãtenou „odzadu“: ←…TGAACGATGG…← Proã je v˘hodné, Ïe je vlákno zdvojené, se ãtenáfi dozví z kaÏdé stfiedo‰kolské uãebnice a nebudeme se tím zde zab˘vat; zde nám postaãí konstatování, Ïe je to v˘hodné také kvÛli spolehlivému uchovávání, kopírování a rekonstrukci (pfii po‰kození jednoho z vláken) digitálního zápisu. Rubem celé vûci je to, Ïe DNA je molekulou sice obrovskou, ale „jednorozmûrnou“ – lineární, a po biologické stránce naprosto inertní – doslova „nedûlá nic“, jako to CD z na‰ich pfiedchozích pfiíkladÛ. Na poãátku tedy holá digitální informace ve formû DNA existovat nemohla, protoÏe by se neumûla postarat ani o základní funkce nutné pro své vlastní pfieÏívání. Molekula RNA naproti tomu je jenom jednovláknová; pokud budou nûkteré ãásti vlákna obsahovat komplementární úseky →…ACUGCUACCUUGUAAAGGUAGCAGAA…→ 167

prohne se nám molekula jako vlásenka a podtrÏené komplementární motivy se „zazipují“ k sobû. KdyÏ to bude na více místech, dostaneme jedineãnou trojrozmûrnou strukturu, jako na obr. 8.2a. To uÏ není sled znakÛ, to uÏ je tûlo, které mÛÏe cosi dûlat – je srovnatelné s tím, co dovedou proteiny – viz o nûco níÏe. Oproti proteinÛm umí ale i nûco navíc – opût se rozbalit do lineární formy a slouÏit jako matrice pro kopírování posloupnosti znakÛ. Dvojím kopírováním (pfies komplementární molekulu) dostaneme kopii pÛvodní molekuly. Kdyby tûlesná forma RNA dovedla katalyzovat kopírování své „rozbalené“ sestry, jak je znázornûno na obr. 8.2, tak máme sebereprodukující molekulární systém. Teì je‰tû uzavfiít do nûjakého obalu cel˘ kolektiv podobn˘ch molekul

Obr. 8.2. RNA

168

RNA, kaÏdou vykonávající jinou funkci, a máme jakousi protobuÀku schopnou v‰eho toho, co umí autonomní agent, a navíc s tou v˘hodou, Ïe informace o tûle je uloÏena v digitální formû. Cel˘ systém – hypercyklus – nastartuje biologickou evoluci. Podobnû jako u autonomních agentÛ tento model chodí v˘bornû, jeho vtûlení do konkrétního chemického systému se v‰ak ani v tomto pfiípadû je‰tû nepodafiilo. Molekuly RNA, ve srovnání s proteiny, jsou pomûrnû nedobr˘mi katalyzátory aÈ uÏ reakcí vedoucích k nov˘m kopiím RNA, nebo reakcí metabolick˘ch. Budeme si muset asi poãkat na nové modely, nápady, realizace. V kaÏdém pfiípadû vût‰ina odborníkÛ klade vût‰í dÛraz na „informaãní“ stránku Ïivota a snaÏí se pochopit problém z této strany. Molekuly DNA nebo RNA lze bezpochyby snadno kopírovat. Je k tomu sice potfiebné sloÏité zafiízení, ale lze drÏet my‰lenku, Ïe to je situace dne‰ní a Ïe v poãátcích Ïivota se lineární molekuly sloÏené z nûkolika málo prvkÛ mnoÏily buì svépomocí, nebo za pomoci blíÏe dnes uÏ tûÏko urãiteln˘ch faktorÛ tehdej‰ího prostfiedí. Kromû toho molekuly typu DNA nebo RNA mohou zcela pasivnû nûkde leÏet po dlouhou dobu a nemusí vykazovat vÛbec Ïádnou aktivitu. Oproti tomu Kauffmanovi autonomní agenti se nemohou „vypnout“, aby za ãas opût obÏivli – musí udrÏovat kontinuitu v ãase, podobnû jako to ãiní moderní Ïivot. Otázkou, pravda, je, zda moÏnost vypnutí se nabízela u hypercyklu – patrnû také nemohly „obÏivnout na zelené louce“, tj. bez pfiedem existujícího hypercyklu. Bez pfiedka – jako Golem. Vzhledem k tomu, Ïe autonomní agenti postrádají digitální reprezentaci – záznam, mnozí pochybují, Ïe by mohli mít dlouhé nepfietrÏité trvání fiádu desítek milionÛ let – jen takto dlouh˘ v˘voj by umoÏnil pfiipustit, Ïe si bûhem té doby vypracují digitální ukládání informace. Informatick˘ pfiístup má pfied autonomními agenty také tu v˘hodu, Ïe umoÏÀuje od samého zaãátku pfiedpokládat darwinovskou evoluci v té formû, v jaké se její prÛbûh pfiedpokládá dnes, tj. formou mutací informaãní molekuly a selekcí vznikl˘ch mutantÛ. A v neposlední fiadû se na tomto upfiednostÀování podílí ten prost˘ fakt, Ïe v dne‰ní dobû je studium molekul nukleov˘ch kyselin záleÏitostí elegantních a pomûrnû levn˘ch metod, které 169

ovládá vût‰ina biologÛ. A úplnû na závûr – velk˘ podíl na tom má i redukcionistická víra, o které jsme mluvili ve druhé kapitole: víra v základní, nejniωí úroveÀ popisu, ze které se dá popsat v‰e, co pozorujeme na úrovních „vy‰‰ích“. Zkrátka model Jursk˘ park. Nechceme nikoho pfiesvûdãovat, ale navrhujeme model, kter˘ by se dal nazvat multidoménov˘m. Ohlednû domén odkazujeme na ãtvrtou kapitolu; pfiedpokládáme tedy, Ïe Ïádná z nich není „vy‰‰í“ ani „niωí“, kaÏdá si ve svém rámci vystaãí s jist˘m aparátem a pojmoslovím. Nemohou existovat oddûlenû od domén ostatních, ale pfiechod z jedné na jinou je nekanonick˘, tj. není jednoznaãn˘ – pfiechodem do jiné domény se vÏdy jistá informace ztrácí a jiná získá (vzpomeÀte na svlaãec). Proberme si ãtyfii takové domény: proteiny, mnohobunûãné organismy, buÀky a nukleové kyseliny, zámûrnû takto „na pfieskáãku“, abychom mimodûk nenavozovali dojem hierarchie domén (niÏ‰í – vy‰‰í).2

DOMÉNA PROTEINÒ Doména proteinÛ by zdánlivû mohla b˘t sama autonomním agentem. Bunûãné prostfiedí spolu s bezprostfiedním okolím typické lidské buÀky obsahuje kolem 10 tisíc rÛzn˘ch druhÛ proteinÛ, v rÛzn˘ch ãíseln˘ch pomûrech. Nûkteré jsou v tisících kopií, jiné jen v nûkolika málo. Tato mnoÏina témûfi zcela zaji‰Èuje v‰echno, co Kauffman zahrnuje pod katalytickou i pracovní uzávûru. Zaji‰Èuje potfiebnou katal˘zu v‰ech metabolick˘ch drah, v˘mûnu látek mezi doménou a prostfiedím, regulace, odpovûdi na okolí, vyluãování, energetiku, spfiaÏení pochodÛ uvolÀujících energii s tûmi, které ji vyÏadují, v˘bûrov˘ pfienos látek pfies rÛzná rozhraní atd. Z dÛvodÛ ekonomick˘ch i fyzikálnû-chemick˘ch je ãást této sítû objemovû ohraniãena membránou do útvaru, kter˘ naz˘váme buÀkou; struktury na povrchu buÀky nebo v prostoru mezi buÀkami mají svÛj pÛvod také uvnitfi buÀky. Nitro buÀky je velmi husté, pfiímo nabité proteiny, a ty se tam nepfies˘pají jako fazole v pytli, ale jsou sloÏitû v prostoru a ãase organizované do struktur – nûkter˘ch vysoce dynamick˘ch, jin˘ch trvalej‰ích. 170

V‰echny charakteristiky sítû uvedené v pfiedchozím odstavci jsou v‰ak ãasto zredukovány asi takto: Máme pfied sebou síÈ chemick˘ch reakcí katalyzovan˘ch proteiny. Proteiny samy mohou vystupovat souãasnû i jako úãastníci chemick˘ch reakcí, ve kter˘ch podléhají rÛzn˘m modifikacím. Koneãnû protein je v˘sledkem velmi komplikované chemické syntézy (která samozfiejmû patfií do sítû), ve které jsou stovky aminokyselin fiazeny do jediné molekuly podle návodu spoãívajícího v genetickém kódu (a ten uÏ stojí mimo síÈ). Pokusíme se tuto jednoduchou pfiedstavu ponûkud rozviklat. ObraÈme na chvilku pozornost k chemick˘m reakcím, abychom si uvûdomili, jak komplikovan˘ systém máme pfied sebou. Mûjme nûjakou jednoduchou chemickou syntézu, tfieba exergonickou reakci látek A a B za vzniku látky C: A+B→C Pfiívlastek exergonická znamená, Ïe reakce, pokud bude vycházet ze substrátÛ A a B, bude spontánnû probíhat smûrem k produktu C; reakce se zastaví v rovnováze, kdy dostaneme smûs v‰ech tfií látek v urãitém pomûru. Pfii exergonické reakci bude v rovnováze pfievládat látka C. Jak, o kolik bude pfievládat, je dáno energetick˘mi parametry reakce. Co se v‰ak skr˘vá pod symboly A, B a C? Inu, chemické látky, tedy soubory velkého poãtu molekul. Pfii mûfiení charakteristik systému, tj. energetiky reakce, rovnováÏné konstanty apod., se vychází z tzv. standardního systému, kdy spolu reagují látky A a B v koncentraci 1 mol/l, jinak jednomolární, zapsáno 1 M. Jeden mol je zhruba 6.1023 molekul, mnoÏství rozhodnû vût‰í neÏ malé. S tak vysok˘mi koncentracemi se v‰ak v reáln˘ch situacích nesetkáváme, pofiád v‰ak jsou dost vysoké: koncentrace sodn˘ch iontÛ v krvi je 150 mM, tedy 150.6.1020, tj. fiádovû 1023 iontÛ na litr; koncentrace glukózy v krvi se pohybuje kolem 10 mM, tedy 6.1021 molekul/l. Hormony mohou b˘t v koncentracích velmi nízk˘ch, fiádovû nanomolárních (nM), ale i tak jejich mnoÏství je fiádovû 1014 molekul v litru. Chemická termodynamika, jako ostatnû celá termodynamika, je naukou zaloÏenou na statistickém zprÛmûrnûní chování velkého poãtu sloÏek systému. Teplota je podobná makroskopická veliãina odvozená ze statistického chování velkého mnoÏství ãástic; jistû vám 171

mnohokrát zdÛrazÀovali, Ïe v systému, kter˘ obsahuje nûkolik molekul, nelze o teplotû mluvit – dopustili bychom se nedovolen˘ch extrapolací do oblastí, pro které veliãina teplota není vÛbec definována. Podobnû je to i s chemick˘mi reakcemi: mÛÏeme snadno vypoãítat (známe-li vlastnosti standardního systému), jak bude reagovat 5 mM A s 10 mM B za pfiítomnosti 20 mM C, ale otázka, co se stane, bude-li v na‰em litru krouÏit po sto molekulách od kaÏdého druhu, je tûÏko zodpovûditelná. MÛÏeme sice také extrapolovat a provést patfiiãn˘ v˘poãet podle daného vzorce, ale v˘sledek bude mít velmi mizernou, nefikuli Ïádnou, pfiedpovûdní hodnotu – veliãiny jako koncentrace, rovnováÏná konstanta atd. nebudou prostû mít smysl. (VzpomeÀte na setrvaãnost nálevníka.) A teì mûjme látku v koncentraci jednomikromolární (1µΜ, tj. 10–6 mol/l, tedy 6.1017 molekul/l). V této koncentraci jsou v bakterii, která má objem zhruba 1 nanolitr (l0–15 l) pfiítomny fiádovû stovky nebo tisíce molekul na‰í látky. Smíme mluvit o koncentraci? A jakápak koncentrace vÛbec? V˘‰e jsme si pfiece fiekli, Ïe nitro buÀky není pytlem fazolí – je vysoce strukturované a na‰e látka mÛÏe b˘t uvnitfi velmi nerovnomûrnû rozloÏena. Jak nerovnomûrnû, to se zji‰Èuje dost tûÏko. Je toto je‰tû chemie? Které standardní veliãiny chemie v podobné situaci platí? Odpovûì nám neposkytne biochemie. Ta zkoumá, pokud to jen jde, jednotlivé reakce té obrovské sítû, a to v situacích, kdy probíhají v homogenních podmínkách, a dle moÏnosti v‰echny ostatní moÏné reakce sítû jsou zastaveny a odstínûny. KdyÏ to v‰echno má, zkoumá laboratorní rekonstrukci jisté ãásti sítû chemick˘ch – ano, teì uÏ bezesporu chemick˘ch – reakcí. Prvním pfiiblíÏením k pfiírodnímu materiálu je jakoby vloÏit zkouman˘ systém do buÀky, pfiedpokládat pro tento pfiípad, Ïe nitro buÀky je homogenní (pytel fazolí), a sledovat, zda se i Ïiv˘ systém bude chovat jako model. Není zde místo pro podrobné líãení obrovsk˘ch úspûchÛ, které tento pfiístup pfiinesl.3 Pfiikláníme se spí‰e k názoru, Ïe sama chemie se s nov˘mi metodami biologického v˘zkumu transformovala v nûco dost jiného, neÏ byla pfied 50 lety. Ani nám nenapadne tyto postupy zpochybÀovat, my zkoumáme, zda existují meze tohoto pfiístupu a jaké. 172

Standardní systém. V na‰em pfiíkladû byl tvofien látkami A a B; pokud to byly plyny, uÏ niãím jin˘m, pokud jde o rozpu‰tûné látky, tak je tam je‰tû rozpou‰tûdlo, nejlépe takové, které se do zkoumané reakce neplete – napfiíklad voda. KdyÏ se neplete, mÛÏeme se tváfiit, Ïe tam není. Kdyby byla pfiítomna je‰tû dal‰í látka – tfieba F, mohla by s na‰í reakcí dost interagovat. Nemusela by ani hned reagovat s látkami A, B, ale mûla by vliv tfieba na jejich rozpustnost, ochotu vzájemnû se sluãovat a fiadu dal‰ích parametrÛ reakce. Molekuly A a B vnofiené do metabolické sítû v‰ak mají sousedÛ F, F‘, F‘‘… stovky, ba tisíce – to v‰e má vliv na konkrétní prÛbûh „chemick˘ch reakcí“ v buÀce. Teì uÏ jen krátce pfiipomeneme, Ïe na‰e modelová reakce A + B → C sice je exergonická, ale zda bude probíhat, záleÏí na tom, jak vysoká je její tzv. aktivaãní energie. Hofiení dfieva je jistû exergonickou reakcí, jak se kaÏd˘ mÛÏe pfiesvûdãit, pfiesto dfievûné stavby ani lesy neshofií jen tak samy od sebe, právû díky vysoké aktivaãní energii, kterou je tfieba dodat. Anebo je tfieba bariéru aktivaãní energie sníÏit – a ke sníÏení pfiispívají katalyzátory. A teì se koneãnû dostáváme k proteinÛm. Jde o makromolekuly – uÏ z názvu tu‰íme, Ïe jsou to molekuly obrovské, s moÏnostmi pfiesahujícími vlastnosti mal˘ch molekul. Hlavní funkcí proteinu je velmi specificky vázat jiné molekuly – ligandy. V dÛsledku vazby se zmûní tvar – konformace komplexu proteinligand, a nûco se díky tomu stane. Protein napfiíklad mÛÏe vázat molekuly A a B, a zmûnûná konformace komplexu je pfiivede do takové vzájemné polohy, Ïe budou spolu reagovat snadnûji. Typick˘m pfiíkladem jsou enzymy – proteiny, které umí sníÏit aktivaãní energii reakcí (obr. 8.3). Proteiny v‰ak kromû katal˘zy mohou provádût i fiadu dal‰ích ãinností – napfiíklad vazbu protilátek, pfienos molekul pfies membrány, Obr. 8.3. Enzym jako katalyzátor 173

nebo vazbu jin˘ch proteinÛ za tvorbu multiproteinov˘ch komplexÛ. Kromû toho obrovská molekula poskytuje místo k ãasto velmi jemn˘m zmûnám konformace, které pak vedou k modifikaci hlavního v˘konu s ligandy. Protein je totiÏ pÛvodnû také dlouh˘m lineárním polymerem, kter˘ se smotal do trojrozmûrného útvaru. Toto skládání je v‰ak mnohem rafinovanûj‰í, neÏ jak jsme vidûli v˘‰e u RNA. Drobn˘mi zásahy zvenku lze toto „zipování“ pfiestavût, a to má za následek zmûnu funkcí proteinu – od zmûn drastick˘ch aÏ po velmi jemné. Zde zaãíná kybernetika, nebo dokonce sémiose. Vezmûme si opût nበenzym katalyzující reakci A + B → C; v tomto pfiípadû má enzym je‰tû jedno vazebné místo pro dal‰í ligand, kterému fiíkejme tfieba ‰ém (obr. 8.4). Vyskytne-li se v okolí ‰ém a naváÏe se na vazebné místo, zmûní se konformace enzymu tak, Ïe bude pracovat – tfieba tisíckrát rychleji (ale stejnû dobfie mÛÏe „‰ém“ fungovat tak, Ïe ãinnost proteinu vypne nebo omezí). Toto je pfiíklad tzv. alosterické regulace proteinu. A proã v pfiípadû alosterického regulátoru – „‰ému“ – mluvit o sémiosi? ProtoÏe molekula regulátoru nemá nic spoleãného s provádûnou ãinností proteinu, katal˘zou nûjaké promûny molekul. Ona je pouze znakem, kter˘ pro protein (interpretátor) znamená jiné „porozumûní“ svûtu, a na základû tohoto porozumûní protein pozmûní svou ãinnost. Stejn˘ znak pak mÛÏe nést velmi rozdílné v˘znamy pro rÛzné proteiny. Pfiedstavte si napfiíklad dvojici enzymÛ: jeden staví z prvoãinitelÛ Z, za spotfieby energie, polymerní molekulu (Z)n, druh˘ tu molekulu bourá (obr. 8.5). Kdyby oba enzymy pracovaly souãasnû, nedávalo by to pfiíli‰ smysl, a proto jeden z nich musí b˘t vÏdy neãinn˘. Na na‰em obrázku je v ãinnosti rozkladn˘ enzym, zatímco enzym pro v˘stavbu jen smutnû Obr. 8.4. Alosterická regulace proteinu kouká. Oba enzymy mají vazebné 174

místo pro alosterick˘ regulátor („‰ém“). Pokud ten se objeví v prostfiedí, dojde k obrácení dûje: rozkladn˘ enzym se „vypne“, enzym-budovatel zaãne pracovat. Mohli byste se ptát, proã na to v‰echno nestaãí enzym jedin˘, kter˘ prostû zafiadí „zpáteãku“. Nejde to skoro nikdy: polymeraãní enzym koná práci, a musí b˘t proto napojen na zdroj energie, depolymerace je dûj spontánní, ale jen tehdy, kdyÏ se bude energie volnû rozptylovat. Kdyby tent˘Ï enzym pfii polymeraci odãerpával a pfii depolymeraci opût Obr. 8.5. O‰etfiení protichÛdn˘ch dobíjel zdroj energie, proces by se procesÛ jedin˘m alosterick˘m signálem sotva hnul z místa. Enzymy se doslova koupou v rychle se mûnícím koktejlu regulaãních molekul, a díky tomuto „informaãnímu pozadí“ celá síÈ koordinuje svoji ãinnost. Není tfieba pfiíli‰ zdÛrazÀovat, Ïe podobn˘ch alosterick˘ch regulaãních míst mÛÏe b˘t na proteinu mnoho. Ten díky tomu mÛÏe citlivû reagovat na nejrÛznûj‰í kontexty podle toho, jak˘ koktejl ‰émÛ, tj. pfiíkazÛ a povelÛ, vnímá ve svém neustále se mûnícím okolí. Druh˘m velmi úãinn˘m informatick˘m nástrojem je úprava provedená na samotné molekule proteinu. Potkáváme se s nejrÛznûj‰ími – ãasto rychle vratn˘mi – modifikacemi funkãních skupin proteinÛ, a toto barokní ‰perkování molekuly ãasto doslova nezná mezí (napfiíklad u obrovsk˘ch proteinÛ bunûãn˘ch povrchÛ a mezibunûãné hmoty). Skoro kaÏd˘ podobn˘ chemick˘ zásah má následek podobn˘ mutaci: pozmûní se chemické sloÏení proteinu a tím i jeho funkce (obr. 8.6). A teì pfiijdeme k tomu nejdÛleÏitûj‰ímu. V˘‰e, v pfiípadû signálních ‰émÛ, ‰lo o komunikaci srovnatelnou fieknûme s novinami, rozhlasem ãi vesnick˘m bubeníkem. V jisté oblasti byla ‰ífiena tatáÏ zpráva, a pfiíjemci, ktefií byli schopni tu zprávu zachytit a porozumût jí, si to probrali a nûjak reagovali, kaÏd˘ jinak – 175

v na‰em pfiíkladû bouraã usnul, stavafi se probudil. KdyÏ budeme v metafofie pokraãovat, modifikace molekuly je „osobním sdûlením“, silnû v˘bûrov˘m. K cílovému proteinu musí pfiijít jin˘ protein, vyhledat na nûm specifické místo, a toto místo chemicky upravit. V pfiípadû, Ïe je zmûna vratná, tak je vratná, jen pokud pfiíslu‰nou úpravu provede jin˘ specializovan˘ enzym. Tento zpÛsob regulace je nesmírnû úãinn˘, a proteiny b˘vají chemicky – a vratnû – modifikovány na desítky zpÛsobÛ. Je v‰ak také organizaãnû nároãnûj‰í – vyÏaduje síÈ regulaãních proteinÛ, které z hlediska metabolismu a energetiky nedûlají „nic“ – jen ‰ífií „drby“. V savãí buÀce se zhruba devût desetin v‰ech proteinÛ angaÏuje ve vyhledávání, zpracovávání a posílání informací. A je‰tû jeden úãinn˘ zpÛsob regulace existuje, a tím je sdruÏování proteinÛ do vût‰ích celkÛ, od dimerÛ aÏ po velké „snûhové koule“ obsahující i desítky rÛzn˘ch druhÛ proteinov˘ch makromolekul. Pro pfiiblíÏení tûchto moÏností uvaÏujme pfiípad proteinového dimeru z proteinÛ X a Y, kter˘ mÛÏe fungovat ve sloÏení XX, XY, YY, a kaÏd˘ dimer vykonává tutéÏ práci jinak, nebo dûlá nûco jiného Obr. 8.6. Chemické modifikace molekuly proteinu (napfiíklad spíná tfii rÛzné metabolické nebo regulaãní dráhy). Teì si pfiedstavte, kolik moÏností sk˘tá jen pouhá regulace mnoÏstvím proteinu. Pokud budou proteiny X a Y pfiítomny ve stejném mnoÏství 1 : 1, pomûr XX : XY : YY bude 1 : 2 : 1. Pokud budou v pomûru 10 : 1, 1 : 100 – spoãítejte si sami. Staãí nûco málo nûkterého proteinu pfiidat nebo ubrat, a chování celé sítû se pfiepne na jin˘ reÏim. Je‰tû propracovanûj‰í regulace lze dosáhnout v pfiípadû, Ïe existují rÛzné verze 176

X a Y. MÛÏeme napfiíklad pfiipravit proteiny X1 – Xn a Y1 – Ym. Jedna buÀka tak mÛÏe obsahovat verze X3, X9, X12 a X13 v kombinaci s Y2, Y6 a Y11, zatímco jiná buÀka má jiné sloÏky mozaiky. Kombinatorika proteinov˘ch komplexÛ je znázornûna na obr. 8.7. Teì si tu kombinatoriku je‰tû pfiedstavte v ãase, a jde z toho závraÈ, a pfiitom jsme teprve na zaãátku, u dimerÛ. Pfiedstavte si, Ïe dimer XiYj je dál regulován tím, Ïe se na nûj naváÏe protein Z nebo W nebo oba dva, nebo 30 dal‰ích, a takto bychom mohli pokraãovat. Raãte nahlédnout do pfiíslu‰n˘ch skvûl˘ch uãebnic. Tak se oklikou opût dostáváme k „chemick˘m procesÛm“. Pfiedstavte si cyklickou metabolickou dráhu, B aÏ G, která v cyklu pfiijímá látku A, a vyluãuje látky H a K (obr. 8.8). S izolovan˘mi enzymy dokáÏeme celou dráhu rekonstruovat ve zkumavce, a také velmi dobfie zmûfiit parametry a charakteristiky kaÏdého enzymu zvlá‰È – a pak to celé i modelovat, napfiíklad pomocí typografick˘ch modelÛ z pfiedchozí kapitoly. V buÀce v‰ak ãasto celá ma‰inerie sestává ze „snûhové koule“, smotané ze v‰ech potfiebn˘ch enzymÛ (a moÏná dal‰ích proteinÛ, které to celé regulují nebo prostorovû organizují); do ní vstupuje A a vystupují z ní H a K. A teì otázka: jaká je koncentrace tfieba meziproduktu E, kdyÏ ten existuje jen v nûkolika málo molekulách pfiedávan˘ch od

Obr. 8.7. Kombinatorika proteinov˘ch komplexÛ

Obr. 8.8. T˘mová práce

177

jednoho enzymu k druhému? Jak se na‰e mûfiení ve zkumavce, pravdivé, reprodukovatelné, vûdecky nezpochybnitelné, má k reálné situaci v buÀce? Smíme, nebo nesmíme provádût pfiíslu‰né extrapolace? Zde vidíte jasn˘ pfiíklad toho, co uÏ bylo místy naznaãováno: vûda svût nejen studuje, ona ho sama vytváfií. Doslova vytváfií nové vûci a nové procesy, které se pfiedtím v celém vesmíru nikdy nevyskytovaly. Enzym ve zkumavce koupající se v nadbytku substrátu jsme vytvofiili my, nikdy v evoluci tady nic podobného nebylo. Tento umûl˘ systém jsme si pfiipravili na míru a mÛÏeme ho proto pohodlnû a do neuvûfiiteln˘ch podrobností, reprodukovatelnû, studovat. Pfii zpûtné extrapolaci do buÀky si v‰ak umûlosti na‰ich konstruktÛ musíme b˘t vûdomi a postupovat nesmírnû opatrnû. TotéÏ platí pro moduly. Fungování domény ob˘vané proteiny se ãasto popisuje jako chování cyklické. To v‰ak, a je‰tû s v˘hradami, platí zejména pro metabolismus, a ten tvofií jen asi desetinu celé sítû. Zbytek proteinÛ je vnofien do procesu zpracování informací, sémiose. Tento proces není cyklick˘, má svou evoluci. KaÏdá z 1015 bunûk lidského organismu má jedineãnou variantu této sítû; díky tomu buÀka zná svÛj ãas a prostor v organismu, ví, ãím byla, ãím je a co se od ní ãeká. KaÏdá buÀka má také jisté povûdomí o tom, k jakému druhu organismÛ patfií a co se od ní oãekává v tomto ohledu.

DOMÉNA MNOHOBUNùâNÉHO ORGANISMU ¤íci, Ïe tûlo „se“ skládá z bunûk a mezibunûãné hmoty, je stejnû informativní jako fiíct, Ïe Château bellevue se skládá z vody, kyseliny vinné, fruktózy; pokraãuje seznam a anal˘za stovek jeho sloÏek. âeká snad nûkdo, Ïe podáme seznam znalci, ten se zaãte, zamyslí se a zvolá: „To pfiece nemÛÏe b˘t nic jiného neÏ Château bellevue, roãník 1992!“? Kdepak, bouquet vína je vûcí odrÛdy (v tomto pfiípade dokonce hned tfií odrÛd), o‰etfiování, péãe, skladování a servírování a také znalce – to v‰e na papír nedáte. Podobnû je tûlo procesem dobfie koordinované sebev˘stavby sloÏité sítû mezibunûãné hmoty, bunûk a signálÛ, které tím v‰ím mumrajem pro178

nikají a koordinují ho. Nûkdy se uÏívá v˘raz pole interakcí, a jistû je velmi pfiiléhav˘ pro situace jako na obr. 8.9, kde vidíme schéma kostry larvy jeÏovky, která se skládá – z jediného monokrystalu uhliãitanu vápenatého. Nemusíme b˘t mineralogové, abychom nahlédli, Ïe vápenec spontánnû tímto zpÛsobem krystalizovat Obr. 8.9. Kostra larvy jeÏovky nebude, Ïe tento krystal je artefaktem. Pfiitom ho nesochal umûlec, kter˘ ho mûl nejdfiív pfied sv˘m duchovním zrakem a pfiedstavu v˘sledku nosil v hlavû. Pak vzal kámen, tu ubral, tam zabrousil, aÏ nakonec bylo dílo hotovo. Tento artefakt vznikl ãinností tisícÛ bunûk, které ov‰em pÛsobily lokálnû – fiízenû pfiikládaly buì ionty uhliãitanové a vápenaté, a na tûch místech krystal rostl, nebo tam pfiiplácly nûco mezibunûãné hmoty, a na tom místû rÛst pfiestal. BuÀky jsou ov‰em pû‰áci, ktefií o celém boji‰ti nemají potuchy – nenosí s sebou plán celé kostry, a i kdyby, k ãemu by jim to bylo, kdyÏ nemohou, jako ten umûlec, mít celé dílo „pfied oãima“? Kdo v‰ak je v tomto pfiípadû ten umûlec nebo vojevÛdce, kter˘ nahlédne dílo celé ? Otázka není uspokojivû vysvûtlena dodnes, navzdory mnoha holistick˘m teoriím, kter˘ch se uÏ vynofiilo – a opût zapadlo – víc neÏ dost. Holistick˘ pohled bere organismus jako jedin˘ nelokální4 celek, chcete-li pole, které ví o sobû, o své formû, kterou souãasnû staví a urãuje. Îe je tisícem linek spjat s jin˘mi doménami – proteiny, prostfiedím, geny atd., to nezpochybÀuje nikdo. Tato propojení jsou nutná, ale ze Ïádné z ostatních domén nedostaneme ucelen˘, vyãerpávající popis celku. VzpomeÀte na kvût svlaãce. Neúspûch holistick˘ch pokusÛ pak povzbuzuje redukcionisty, ktefií vûfií, Ïe se jim úkol podafií zvládnout, vysvûtlit z domén jin˘ch, z jejich pohledu „niωích“, tj. z úrovnû bunûk, proteinÛ, genÛ. Nejsou na tom, z hlediska úspû‰nosti, o nic lépe neÏ holisté, ale „logistickou“ v˘hodu bezpochyby mají. Pfiistupují k úkolu vyzbrojeni pfiístroji, metodami a teoriemi vyvinut˘mi a vyzkou‰en˘mi 179

v posledních desetiletích. Jejich v˘sledky mají pouÏití v civilizaãních aktivitách – v ekonomice, prÛmyslu, medicínû. O to vût‰í je jejich optimismus, Ïe se syntéza mÛÏe podafiit. TvÛrãí napûtí mezi obûma názory je popudem, kter˘ pfiispívá k obrovskému nárÛstu poznání, jehoÏ jsme v této oblasti svûdky. Podobnû jako ta jeÏovka „se“ staví kaÏdé mnohobunûãné tûlo. UÏ sám embryonální v˘voj je zázrakem vymykajícím se ucelenému chápání. KdyÏ se pak u nûkter˘ch bytostí objeví nervová soustava, du‰evní pochody a koneãnû abstraktní my‰lení, stojíme v úÏasu. PomÛcky, které máme k dispozici k prozkoumání celé té oblasti, jsou ãasto neuvûfiitelnû propracované, ale pfiesto analogické moÏnostem buÀky stavûjící monokrystal: lokálnû se v tom bezpochyby bezpeãnû vyzná – globálního pohledu schopna není. Mohli bychom zde pokraãovat, jak mnohobunûãn˘ jedinec smysluplnû interaguje s prostfiedím a pfiizpÛsobuje své chování normám vypracovan˘m v rámci daného druhu. Vlastnû nemohli – v oblasti etologie a ekologie se pfiece jen necítíme doma. Do tûchto domén musí ãtenáfie zavést nûkdo jin˘. Otázka na závûr: mÛÏe se vidût TuringÛv stroj? Není zcela zahlcen právû tím jedním krokem, kter˘ provádí? MÛÏe za tûchto okolností myslet? Otázka pfiipomíná star˘ vtip: BÛh nemÛÏe koukat na televizi, protoÏe to, co On vidí, je jen mal˘ svûteln˘ bod rychle se pohybující po fiádcích obrazovky. To jen my, nedokonalé bytosti, vidíme obraz vcelku, a to kvÛli vût‰í setrvaãnosti na‰eho oka. Je schopen poãítaã (a nezapomínejme, Ïe kaÏd˘ poãítaã lze emulovat jako TuringÛv stroj) podobného „zpomalení“, aby mu nekoneãn˘ sled krokÛ vyvstal najednou a on by v tom celém odhalil smysl?

DOMÉNA BU≈KY Vstoupíme-li do bunûãné domény mnohobunûãného organismu, aÈ je jím lidské tûlo, dub, muchomÛrka zelená ãi spoleãenstvo mikroorganismÛ, dostáváme obraz informaãní sítû v mnohém podobn˘ doménû proteinové. Informaãní sítû paralelnû (tedy niko180

li „krok sum krok“) zpracovávající ohromné mnoÏství informací. Vskutku, potvÛrky z na‰ich nákresÛ mohou zcela dobfie pfiedstavovat místo proteinÛ buÀky, a hranice systému bude pfiedstavovat organismus. V mluvû této domény mÛÏeme opût mluvit o vzájemn˘ch interakcích, v˘mûnách informací, sdruÏování a rozluãování, reakci na podnûty zvenku, od jin˘ch domén, od sousedÛ v doménû… Jako u modelÛ v 7. kapitole – staãí zmûnit interpretaci symbolÛ j, k, A, atd. Pomocí nespoãetn˘ch receptorÛ – ãidel – buÀka podnûty zaznamenává, tfiídí, zpracovává, srovnává se svou vnitfiní reprezentací, a nakonec pfiijímá rozhodnutí ohlednû svého chování. ProdluÏovat se nebo zakulatit; pfiidat ke krystalu nebo jeho rÛst zastavit; putovat nebo zÛstat na místû; dûlit se, nedûlit se, nebo dokonce spáchat sebevraÏdu (apoptózu); kdyÏ uÏ se dûlit, tak jak˘m zpÛsobem; zÛstat ve stavu nediferencovaném, nebo nastoupit nevratnou cestu ke specializaci; dûlat svou práci v plodu, puberÈákovi, v dospûlém organismu – tutéÏ práci a pfiece vÏdy jinak; vnímat chování sousedÛ a zpûtnû je ovlivÀovat; stavût tûlo – embryo, organismus, tkánû, struktury trvalé i pomocné, a to v‰echno zabûhan˘m, druhovû specifick˘m zpÛsobem, av‰ak pfiece s mnoha zálohami v rezervû, kdyby se nûco nedafiilo; a tak dále. Jedno má buÀka oproti proteinové síti navíc: je zcela nepochybnû autonomním agentem. Je schopna se dûlit a interagovat se svûtem tak, Ïe koná uÏiteãnou práci.

DOMÉNA GENOMU Koneãnû se dostáváme do domény, ve které pfievládá digitálno, která podle víry mnoh˘ch je klíãem ke v‰em ostatním úrovním Ïivota. Genom, lineární sled znakÛ; u ãlovûka jsou jich tfii miliardy, zapsáno by to dalo 800 tisíc standardních stránek, to v‰e rozdûleno do 23 svazkÛ – kaÏd˘ v jednom chromozomu. U nûkter˘ch – jmenujme lilie a mloky – je toho zaznamenáno je‰tû desetkrát více; ryba fugu má z obratlovcÛ nejmen‰í genom – staãí jí 400 milionÛ „písmenek“; známá pokusná mu‰ka octomilka 180; kvasinka 15 milionÛ; bakterie 0,5–5 milionÛ. 181

Co je v tûchto fietûzcích písmenek – nukleotidÛ – zapsáno? MoÏná vás pfiekvapí, Ïe to teprve zaãínáme lu‰tit. Zpoãátku, po objevu DNA a její struktury, to vypadalo nadûjnû. DNA je ztûlesnûním iluzorních entit, které Mendel nazval faktory a Bateson geny. Co v‰ak je tam zaznamenáno? Z mnoha náznakÛ se vûdûlo uÏ pfiedtím, Ïe gen bude totoÏn˘ s kódem pro pofiadí aminokyselin v molekule proteinu, a tak kdyÏ byl odhalen genetick˘ kód a cesta, jak z informace v DNA získat informaci pro protein, bylo v‰e zdánlivû jasné: v DNA je zapsán kód pro protein, tj. návod, jak fiadit 20 aminokyselin do dlouhého lineárního fietûzce. Dostaneme tak protein, a ten místo aby zÛstal nataÏen˘ jako fietízek, se specificky smotá, získá tak tûlo, stane se cihliãkou ve stavbû, nebo spí‰e souãástkou ve strojeãku zvaném buÀka. Zpoãátku se pracovalo s modelov˘mi bakteriemi a optimismus vypadal jako oprávnûn˘. Staãilo jen pfiijít na to, jak zafiídit v˘bûrové uÏívání genÛ, tak aby se ãetly jen ty z nich, od kter˘ch buÀka zrovna potfiebuje protein. To se stalo v ‰edesát˘ch letech. Pak uÏ jsme si vystaãili s tzv. centrálním dogmatem molekulární biologie, které zní: Informace v Ïiv˘ch bytostech proudí od DNA k proteinÛm, nikdy ne opaãnû. BuÀka se stala jakousi analogií music-boxu v hospodû, kter˘ slepû a nezúãastnûnû pfiehrává pfiedem nastavené pofiadí písniãek (tj. genÛ). Poznamenalo se k tomu nanejv˘‰, Ïe je to pfiece jen trochu sloÏitûj‰í, protoÏe kaÏd˘ novû syntetizovan˘ protein ponûkud pozmûní celou strukturu zafiízení – pfiehrávaãe. V éfie poãítaãÛ se zmodernizovala i metafora, takÏe genom se stal softwarem (programem, databází, jazykem, souborem dat) a buÀka zase hardwarem, kter˘ na tomto genetickém softwaru pracuje. S touto metaforou Ïijeme dodnes. Pak to, s postupujícím v˘zkumem eukaryotních organismÛ5, zaãalo b˘t sloÏitûj‰í a zajímavûj‰í. Podívejte se na tento jednoduch˘ v˘poãet: molekula typického proteinu je fietûzcem asi 500 aminokyselin (nûkdy 100, nûkdy aÏ 2 000, ale v prÛmûru 500). KaÏdá z nich je kódována tfiemi nukleotidy, tedy na zápis celého proteinu staãí gen dlouh˘ 1 500 nukleotidÛ. Pfiidejme nûco na návûstí oznaãující zaãátek a konec a máme délku, fieknûme 2 000, aÈ se nám lépe poãítá. âlovûk má zhruba 40 tisíc genÛ, to dává zhruba 182

800 000 nukleotidÛ, 8.105 – délka genomu dosti primitivní bakterie. K ãemu ty tfii miliardy znakÛ, víc neÏ tisíckrát del‰í zápis? Nepotvrdil se nejjednodu‰‰í pfiedpoklad, Ïe jde prostû o jak˘si balast. Argumentovalo se tím, Ïe zafiízení, které kopíruje DNA, neví, kde jsou geny a kde ne. Kopírování není z energetického hlediska tak drahé, a tak se prostû pomnoÏí v‰e, co v genomu je, s ve‰ker˘m balastem náhodn˘ch úsekÛ, virÛ, nefunkãních genÛ, a po ty miliony let evoluce se toho nahromadila spousta, protoÏe eukaryotní buÀka je, na rozdíl od bakterie, dost velká na to, aby si to v‰e mohla dovolit skladovat. Tento pfiedpoklad se ukázal b˘t pravdiv˘ jen zãásti – zbytek zápisu, kde nejsou geny, je bezesporu funkãní. Sám gen je pfieru‰ovan˘ jin˘mi sekvencemi, takÏe místo 1 500 mÛÏe b˘t dlouh˘ aÏ 100 000 znakÛ, a v˘sledná „zpráva“ musí b˘t sestfiiÏena dodateãnû. Kdybychom to porovnali s textem nûjaké uãené knihy – vûdecké monografie nebo komentovaná Bible takto obãas vypadají – najdeme tam odstavce, podtrÏené úseky, sazbu rÛzn˘mi fonty a rÛzn˘mi barvami, poznámky pod ãarou, na margo i za kapitolou, seznam pramenÛ a kdovíco je‰tû. Velice strukturovan˘ text – pro koho, kdo je ãtenáfiem? Pokud je to text v programovacím jazyku, jde o sloÏit˘ program, kter˘ je pak realizován na poãítaãi. Pokud je to text v pfiirozeném jazyce, má ãtenáfie, autonomního agenta, kter˘ jej interpretuje na základû sv˘ch vnitfiních stavÛ; pak jde o hermeneutick˘ poãin. Co (nebo kdo) je tím poãítaãem nebo ãtenáfiem? JistûÏe – je to ta ohromná sloÏitá síÈ proteinÛ, které cel˘ text obklopují, pomnoÏují, organizují, pfiepisují a dokonce ãasto také upravují. Jakkoli pÛsobí impozantnû ten dva metry dlouh˘ pás DNA (dva metry rozdûlené na pouh˘ch 46 molekul!), kter˘ nosíme témûfi v kaÏdé ze sv˘ch bunûk,* v jádfie zabírá jen nûco pfies pÛl procenta objemu, zbytek jsou proteiny, tisíce rÛzn˘ch proteinÛ. KdyÏ jsme mluvili o proteinové doménû, fiekli jsme si, Ïe je témûfi autonomním agentem. Témûfi tam bylo proto, Ïe protein, marná * To témûfi je tam proto, Ïe jsou specializované buÀky, napfiíklad ãervené krvinky, krevní destiãky, buÀky oãní ãoãky, které svÛj genom v dÛsledku specializace ztratily. Od tûch odhlédneme, abychom to nekomplikovali.

183

sláva, nedovede vyrobit vlastní kopii, kód pro polotovar musí b˘t obsaÏen v genetickém zápisu, jinak je proteinová síÈ bezmocná. Pokud tam v‰ak zápis je, je to ona, kdo rozhoduje, kdy, jak (ano, jak!), v jak˘ch kontextech a zda vÛbec se bude gen ãíst. Ona také rozhoduje, jak bude polotovar, sloÏen˘ z 20 aminokyselin, opracovan˘, derivatizovan˘ atd., jak jsme o tom mluvili v˘‰e. První ãlenûní se podobá ãlenûní klá‰terní knihovny v Ecovû Jménu rÛÏe – nûkteré ãásti se nebudou v buÀce ãíst nikdy, skonãí v nepfiístupné místnosti Finis Africae. Jaterní buÀka takto tfieba zablokuje ãtení genu pro koÏní protein keratin: játra opravdu nepotfiebují rohovatût. Jin˘m pfiíkladem jsou mutace genu pro globiny (souãásti hemoglobinu v krvinkách), které vedou k tûÏk˘m, aÏ smrteln˘m poruchám krvetvorby. V kaÏdé své buÀce neseme i geny pro jiné verze globinÛ, které na‰e tûlo vyuÏívalo, kdyÏ jsme je‰tû byli plodem v tûle matky. Od té doby jsou navÏdy nedostupné. Jistû, „dospûl˘“ hemoglobin je lépe pfiizpÛsoben k na‰emu Ïivotu v atmosféfie, ale funkãní fetální hemoglobin by pfiesto slouÏil lépe neÏ nefunkãní hemoglobin postnatální. Nepfii‰lo se zatím na to, jak jej oÏivit a ulevit tak postiÏen˘m. Proto to nad‰ení, kdyÏ se podafiilo pfieprogramovat somatickou buÀku na zaãátek a objevila se ovce Dolly a jiná takto „klonovaná“ zvífiata. Poãin to byl vlastnû empirick˘, podafiilo se, a teì zb˘vá zjistit, jak. Zbytek jaderné struktury, chromatinu (obr. 8.10), je organizován tak, aby bylo snadné ãtení tûch genÛ, které se vlastnû ãtou neustále (geny pro metabolismus a pro funkce typické pro dan˘ typ buÀky), a také genÛ, které se ãtou podle potfieby (pfii dûlení buÀky, pfiijdou-li signály odjinud atd.). Odhalit tuto strukturu a míru propojení mezi úseky DNA a proteinovou sítí, to je úkol na pfií‰tí léta. Obr. 8.10. Chromatin 184

Jedno je v‰ak jisté: vysoce strukturovan˘ genetick˘ zápis sám o sobû není autonomním, ani obyãejn˘m agentem, DNA je prostû médiem se zapsan˘m kódem, bez dynamiky a vlastního Ïivota, pokud není propojena se sítí proteinÛ a struktur.

GORDICK¯ UZEL Na‰e vybrané ãtyfii domény se tedy chovají jako kterékoli jiné domény v na‰em svûtû – jsou ve vlastních hranicích logické a dobfie popsatelné a nahlédnutelné, komunikují s ostatními doménami, ale tato komunikace uÏ tak snadno analyzovatelná není, protoÏe dochází k pfiekladu z jednoho jazyka do jiného. K pfiekladu, nikoli dekódování jako v pfiípadû pfievodu digitálních zápisÛ z jedné notace do jiné! Zkusme si na‰e domény vynést formou jakéhosi spletence ãi uzlu, navíc nikoli statického, ale v neustál˘ch promûnách (obr. 8.11). KaÏdá doména uzlu souvisí s ostatními, buì pfiímo, nebo nepfiímo: geny ovlivÀují jisté projevy organismu (dûdiãné a vrozené znaky), proteinová síÈ chování bunûk a celého organismu, pfiíhody organismu ovlivÀují jeho vzhled, chování a v posledku také expresi jednotliv˘ch genÛ. Nic nelze oznaãit jako jednoznaãnou pfiíãinu v‰eho ostatního. Srovnejte to se stroji probíran˘mi v˘‰e: v jedné doménû organizace sloÏitá a umná uspofiádanost (tfieba válce, písty, koleãka, klapky…), v doménû jiné monotónní stejn˘ materiál – kov, plasty, dfievo… AÏ u tûch posledních strojÛ – poãítaãÛ (o golemech mluvit nebudeme) – toto pravidlo pfiestává platit – tam také nalezneme sloÏité struktury na v‰ech úrovních – od uspofiádání molekul v silikonoObr. 8.11. Gordick˘ uzel 185

v˘ch ãipech aÏ tfieba po monitor. Av‰ak – se sv˘m tûlem poãítaã nic nedûlá – on se sám nestaví. Postaví se jednou? Je nabíledni, Ïe z rÛzn˘ch úhlÛ pohledu zahlédneme rÛzné ãásti spleteniny rÛznû nasvícené a tudíÏ zdánlivû rÛznû dÛleÏité; a nûco se bude vÏdy skr˘vat v temnotû, aÈ svítíme odkudkoli, a bude tématem pro dohady. Sestavení tûch rÛzn˘ch obrazÛ do jediného celku v‰ak není skládáním kamínkÛ do mozaiky. Jde o nároãné interpretaãní úsilí od poznaného k novému a zpût, úkon hermeneutick˘. Skuteãnost vÏdy má víc v˘znamÛ, neÏ se zdá ukazovat, a mnohé z nich ãasto poukazují i proti sobû. Proto to nutné interpretaãní úsilí – nutnost vyslovit skuteãnost v pfiirozeném jazyce. Gordick˘ uzel se, jak známo, nûkdy vyplácí rozetnout – ale jen nûkdy.

EVOLUCE Cel˘ ten uzel propojen˘ch domén, které v‰echny vykazují neuvûfiitelnou uspofiádanost, má ke v‰emu je‰tû historicitu, dlouhou evoluci, nepfietrÏitou fiadu pfiedkÛ, pfies kterou jsme my v‰ichni navzájem propojeni aÏ k poãátkÛm nûkdy pfied ãtyfimi miliardami let. Dá se to i obrátit: evoluce je primární, je podmínkou toho, Ïe tu máme ten gordick˘ uzel. Existuje mnoho moudr˘ch i nemoudr˘ch pojednání o tom, co evoluce je, a nejedno jsme uÏ citovali. ZdÛrazÀuje se historicita, náhoda, vliv vnûj‰ích podmínek, zvy‰ování uspofiádanosti v ãase, dokonce pokrok. Anal˘za toho v‰eho by nám vydala na novou knihu. Zastavíme se proto jen u jednoho dûlení, které je ústfiední pro celou tuto kníÏku – dûlení na stroje a na Ïivé. Stroje evoluci mít nemohou, tûm se mÛÏe pouze pfiihodit, mÛÏe jim b˘t vnucena. Autonomní agenti mají proti strojÛm aktivitu vnitfiní, chce se fiíct, Ïe mají zájem na svém bytí, dokáÏou smysluplnû reagovat na zmûny zákonité i náhodné, pfiicházející zvenku i zevnitfi, a na základû zhodnocení v‰eho toho pfies vlastní zku‰enost (evoluãní i individuální) si pak rozvrhnou své chování do budoucna. Evoluce je pfiedev‰ím pfiíbûh. 186

Takto ale nejsme zvyklí na evoluci hledût! Darwinova teorie ani její pokraãovatel – neodarwinistická syntéza – Ïádné vnitfiní „chtûní“ od Ïivota nepoÏadují, naopak by vadilo, kdyby se nûjaké objevilo. Darwinova teorie je teorie evoluce pfiizpÛsobená potfiebám vûdy – vûda, jak jsme si fiekli, je studium modelÛ svûta, a modely nemohou mít v‰echny atributy svûta. Z tohoto neporozumûní pramení v‰elijaké vády a nedorozumûní. Pokusíme se v tom v‰em trochu vyznat – pfies historickou odboãku aÏ do stfiedovûku. Vodítkem nám pfiitom bude zejména S. J. Gould (2002).

VERTIKÁLA A HORIZONTÁLA Stfiedovûké zákonodárství rozpoznávalo dvû roviny práva: zákony BoÏí a zákony lidské. Zákony BoÏí byly zjeveny a jsou návodem, jak se chovat, aby ãlovûk a lidstvo postupovali vzhÛru v dûjinách spásy. Zde máme prvotní my‰lenku evoluce – zákony BoÏí jsou spojnicí mezi zemí a nebem, a budeme-li je dodrÏovat, budeme po této vertikále stoupat ke stále vy‰‰í dokonalosti, aÏ dojdeme spásy; spása je cílem této „evoluce“. Jsme v‰ak bytosti nedokonalé, ba vyskytují se i darebáci a celé národy nevûfiících, které dílo spásy kazí. Navíc je tu hmotn˘ svût s nejrÛznûj‰ími nástrahami – je zde hmota bránící v andûlském vzmachu, svody opaãného pohlaví, svody mamonu atd., aÏ po rÛzné katastrofy, kter˘mi nás BÛh zkou‰í. To v‰echno zpÛsobuje, Ïe se od Cesty vzhÛru neustále odchylujeme (nebo jsme odchylováni) do stran, a to ãasto hodnû do stran. ProtoÏe v‰ak víme, co je tfieba dûlat, snaÏíme se v˘chylky tlumit – proto jsme si zavedli zákonodárství svûtské, které, jakkoli je nedokonalé, pfiece jen nás nutí k pofiádku, nutí nás aktivnû se drát zpût, blíÏ k tomu vzestupnému proudu vedoucímu k dokonalosti. TvÛrce první evoluãní teorie Jean-Baptiste Lamarck si – podle Goulda – vypÛjãil toto kfiíÏové schéma, jen je pfiiodûl do svûtské formy. Vertikálou je evoluãní snaÏení k dokonalosti. Tam „dole“ je neustálé vznikání Ïivého z neÏivého – v‰elijaké ty améby a jiní slizovití patvorové, na vrcholu pak sídlí dovr‰ené dílo evoluce – ãlo187

vûk. A teì pozor: v‰e Ïivé je puzeno ke zdokonalování – hrabe se z bahna a slizu a pfies nesãetné meziformy mífií nahoru. Dne‰ní hmyzové ãi veverky jsou nûkde na cestû ke ãlovûku a jednou tam jejich potomci mohou dospût. Evoluce je vlastnû takov˘ dopravník – páternoster k dokonalosti, jde jen o to nevypadnout z hlavního proudu a neskonãit v niωích patrech, jinak tam zÛstanete uvûznûni nebo nûkde na vzdáleném konci chodby se budete muset plahoãit po schodech. Patra v tomto obraze znamenají onu horizontálu, která i zde odvádí od poslání a nutí ke kompromisÛm. Jste mûkk˘‰ a stra‰nû chcete b˘t dokonal˘m, ale kolem jsou samí predátofii a vy se místo toho musíte zab˘vat vym˘‰lením tvrdé schránky. Sice vás neseÏerou a vy díky tomu nevyhynete, ale odstrãí vás to pûknû daleko stranou od vertikály, a vበrozlet k dokonalosti se zmûní v pomalé a strastiplné plahoãení slzav˘m údolím… (VzpomeÀte na Bergsona s jeho instinktem, intelektem a tupostí – jde o velmi podobné schéma. Inu, francouzská tradice…) TakÏe rÛznorodost Ïiv˘ch forem kolem nás je dána dvûma faktory: rozmístûním ÏiváãkÛ na „kosmické zdviÏi“ a pfiizpÛsobením konkrétním podmínkám Ïivota. To druhé je sekundární, taková mrzutost, která evoluãní pohyb jen kazí. Vertikála pfiedstavovala zákonitosti, které nebyly poznatelné pfiímo, jen jaksi intuicí. To plahoãení na horizontále lze poznávat pfiímo, je to i zajímavé, av‰ak k pochopení evoluce nám to pfiíli‰ nepomÛÏe. Toto schéma v dobû vládnoucí newtonovské, deterministické fyziky nemûlo ‰anci: vûda to není. Vûda té doby preferovala pohled na Ïivé jako na stroje, bez vnitfiní vÛle, fiídící se pouze zákony fyziky, rozebratelné na ãásti, poznatelné a zkonstruovatelné z tûchto ãástí. Darwin podle Goulda udûlal jediné: odstranil vertikálu, pfiestal a dokonce zakázal mluvit o cílech a snaÏeních. Soustfiedil se na horizontálu, ta jediná byla dostupná vûdeckému zkoumání, a vytvofiil teorii evoluce, která si vystaãí s tím, co se dá poznat pfiím˘m zkoumáním, experimentem, stavbou modelÛ. V˘sledkem je známá teorie, kterou dokáÏe dodnes odfiíkat i ‰kolák: (1) potomkÛ je víc neÏ rodiãÛ; (2) potomci se mohou v drobnostech li‰it jak od rodiãÛ, tak mezi sebou; (3) zdroje jsou omezené. A nakonec (4) evoluce nemá cíl. Tfietí bod znamená, Ïe obstojí ten, kdo lépe 188

vyuÏívá, ‰etfií, soutûÏí o zdroje. ProtoÏe potomci jsou rÛzní, li‰í se i v této dovednosti – zdatnosti. Zdatnost je mírou toho, zda pfieÏijí, a pokud ano, zda a kolik potomkÛ budou mít oni sami v dal‰í generaci. âtvrt˘ bod odstranil pfiedpoklad skryt˘ch zákonÛ, které nelze vûdecky odhalit (viz povídání o zázraku v 3. kapitole). Ani tohle v‰ak nevyhovovalo vûdeck˘m standardÛm – av‰ak z pfiíãin jin˘ch. Tentokrát proto, Ïe variabilita potomkÛ se neomezovala v Ïádném smûru – mûnit se mohlo cokoli. Pfiedev‰ím v‰ak proto, Ïe tuto variabilitu urãovala náhoda. A ta se, podobnû jako Lamarckova vertikála, rovnûÏ nehodila do dobové deterministické fyziky. Náhoda byla pokládána za míru na‰í nevûdomosti, takÏe mluvit o náhodû znamenalo pfiipustit, Ïe existují zákonitosti, které jsou jaksi navíc ke znám˘m zákonÛm fyziky. To smrdûlo vitalismem. Gould ukazuje, s jak˘mi rozpaky byla Darwinova teorie brána v roce 1909 – pfii pfiíleÏitosti oslav jejího padesátiletí! Spor nebyl mezi vûdou a náboÏenstvím, jak se to ãasto zplo‰tûle líãí – spor probíhal uvnitfi vûdy. Biologie té doby – to byla pfiedev‰ím fyziologie, která má pfiímo v popisu práce formovat bezãasové, tj. ahistorické, fungování biologick˘ch mechanismÛ. Také v˘vojové biologii se v té dobû fiíkalo Entwicklungsmechanik. Trvalo to aÏ do tfiicát˘ch let 20. století, neÏ se dospûlo ke konsensu. Ten spoãíval v tom, Ïe na jedné stranû evoluãní biologie pfiistoupila na redukcionistick˘ poÏadavek, Ïe Ïivá tûla musí b˘t plnû vysvûtlitelná a popsatelná z vlastností ãástic na základní úrovni popisu, kde se vyskytují uÏ jen nemûnné ãástice chovající se podle zákonÛ fyziky. Druhá strana zase pfiipustila, Ïe základní ãástice uÏ nebudou nemûnn˘mi tak zcela – mohou obãas znenadání a nepfiedvídateln˘m zpÛsobem mutovat, tj. zásadnû zmûnit své vlastnosti. Mutovat v‰ak budou jen zfiídka a po zbytek doby se budou chovat spofiádanû, jak se to od nich Ïádá. Tyto mutace jsou jedin˘mi a skuteãn˘mi zmûnami. Co pozorujeme na makroskopické úrovni, zÛstává a musí zÛstat odvoditelné od vlastností ãástic, tak jako pfiedtím. Evoluce odvoditelná od mutací základních ãástic je pfiíbûhem jen zdánliv˘m. Tím se zachránilo vûdecké pojetí svûta, a oklikou byla evoluãní teorie uznána jako teorie vûdecká. 189

Paralelnû s tím ‰el dal‰í v˘voj: ty ãástice na základní úrovni, jakési atomy dûdiãnosti, které mûl ve sv˘ch pfiedstavách Mendel i ti, co jeho uãení rozvinuli, se zmûnily – ve dlouhé fietûzce znakÛ! TakÏe nakonec pfiíãinou v‰eho nejsou fyzikální ãástice, ale slovo, zápis, program. Tûlo je stroj postaven˘ podle tohoto programu, rozdíly ve vlastnosti tûl odráÏejí zmûny ãi chyby v pfiepisování genetického zápisu. V sedmdesát˘ch letech zakladatel molekulární biologie J. Monod (1970) fiíká o buÀce: Cel˘ systém je naprosto a v nejsilnûj‰ím smyslu konzervativní, sám do sebe uzamãen˘, naprosto neschopn˘ pfiijmout jakékoli „pouãení“ z vnûj‰ího svûta. Tento systém, jenÏ s pfiesností mikroskopického hodinového stroje ustavuje jednosmûrné vztahy jak mezi DNA a proteinem, tak i mezi organismem a prostfiedím, se oãividnû vymyká „dialektickému“ popisu. Je svou podstatou karteziánsk˘, nikoli hegelovsk˘: buÀka je vskutku strojem. AÏ v této atmosféfie mohou mít smysl nauky, jako je teorie sobeckého genu nebo sociobiologie. Pokud je tûlo jenom prostfiedník, vehikulum slepû plnící nafiízení programu, a jeho „smyslem“ je pouze pofiídit kopie vlastních genÛ a posunout tyto kopie do následující generace, pak jsme ve svûtû toho nejtvrd‰ího mechanicismu, kter˘ snad uÏ dnes pfieÏívá pouze v biologii.6 Îivé bytosti v tomto modelu nic nemohou, chtûní, snaÏení, altruismus, vá‰nû atd., to v‰e jsou pouze jevy zdánlivé, hlub‰í anal˘za nám odhalí v pozadí soutûÏ rÛzn˘ch verzí genÛ o to, která z nich bude kopírována. Dobrou ilustrací skuteãnosti, Ïe není snadné pfiijmout emergentní dynamiku Ïivota, je teorie D. M. Raupa (1995) o tom, Ïe vymírání druhÛ je zpÛsobeno hlavnû drobn˘mi, vût‰ími aÏ obrovsk˘mi katastrofami. Vycházel z tehdy nové teorie samoorganizovaného kritiãna, a ukázal, Ïe katastrofy si generuje systém sám. Ekonomové tomu fiíkají neviditelná ruka trhu, pro biologickou komunitu v‰ak nebylo snadné spolknout historicitu, nepfiedvídatelnost a jedineãnost kaÏdé z katastrof. Zejména kdyÏ tyto katastrofy vycházejí, jak tvrdí Raup, zevnitfi systému, generuje si je sám, není tfieba Ïádn˘ch padajících komet. Do toho mumraje pfiichází na sklonku století S. Kauffman se sv˘mi autonomními agenty a snaÏí se rehabilitovat vnitfiní „puze190

ní“ k evoluci a ke generování neustál˘ch novinek. Má ambice skrze nov˘ pohled na Ïivot reorganizovat samu fyziku.

OPùT STROJE A AGENTI Zastavme se u jedné velice zajímavé stránky celého líãení o autonomních agentech. Ve 4. kapitole jsme si entity schopné koordinovaného chování rozdûlili na stroje a agenty. Autonomní agent je syntézou obou – je agentem a pfiitom koná pracovní cykly jako stroj. Tohle je velmi dÛleÏit˘ vhled – tudy by mohla vést cesta ze slepé uliãky nesmyslného sporu posledních dvou set let, kdy jedni volají: „Îivé bytosti nejsou stroje,“ a druzí je pfiekfiikují: „Samozfiejmû Ïivé bytosti nejsou nic neÏ stroje.“ Hlava z toho jde kolem a k fie‰ení je stejnû daleko jako na konci 18. století za ãasÛ Immanuela Kanta. Îivá bytost nutnû potfiebuje stroje, aby mohla konat uÏiteãnou práci – shánût suroviny, syntetizovat sloÏky svého tûla atd. ProtoÏe moderní biologie je disciplínou pfiírodovûdnou, usiluje o poznání tûch vlastností Ïiv˘ch bytostí, které jsou opakovatelné, mûfiitelné, pfiedvídatelné; nemusíme zde vypoãítávat v‰echny ty obrovské úspûchy. Zkoumání podobn˘ch vlastností jí postaãovalo na dobr˘ch 200 let intenzivní práce, a mezitím se jaksi pozapomnûlo, Ïe mezi biologii a Ïivot nelze klást rovnítko, protoÏe ne pro v‰echny aspekty Ïivého má biologie nástroje zkoumání, nûkteré ji dokonce nezajímají. Vûda, a biologie je vûdou, musí ãinit zjednodu‰ení a abstrakce. Napfiíklad pro jisté úãely se hodí pfiedpokládat, Ïe tûlo je hardware fiízen˘ genetick˘m programem. Pak se z toho ale nesmí zobecnit, Ïe Ïivá bytost je nic neÏ toto, a kdo si myslí, Ïe v seznamu jsou dal‰í poloÏky navíc, je podezfiel˘ z vitalismu. A vitalismus je hereze. To proto, Ïe tvrdí, Ïe k pochopení Ïivota se nemÛÏeme dobrat pouze skrze fyziku a chemii, Ïe zde jsou i pravidla specifická pro Ïivot. To sice neuráÏí zdrav˘ rozum, a ani vûdeck˘ svûtov˘ názor ve vûku, kdy slova jako informace, evoluce, organizace, komplexita lítají vzduchem skoro tak ãasto jako vulgarismy, ale… tfieba vûdecká v˘chova biologÛ se tomu zpûãuje a vznikají ãasto dosti kuriózní spory. 191

Shodnûme se na tom, Ïe Ïivé má také svou hermeneutickou stránku, Ïe zde hraje roli interpretace nejen fyzikálních parametrÛ, ale také symbolÛ, a Ïe tato interpretace, zaloÏená na kontextu, na zku‰enosti individuální, rodinné, druhové atd., nikdy nebude jednoznaãná. Své kofieny máme v poãátcích Ïivota pfied ãtyfimi miliardami let, a bfiímû zku‰enosti z této doby táhneme s sebou. Nevznikli jsme teprve pfied krátkou chvílí, nebyli jsme stvofieni skrze trupel. Stvofiení je proces, nebylo dokonáno kdysi dávno jednou provÏdy, stále trvá. Stvofiení (stváfiení?) je zpÛsob bytí svûta. Dlouhá zku‰enost bytí ve svûtû a se svûtem nám, Ïiv˘m bytostem, dovoluje vyznat se ve svûtû, kaÏdému po svém, a chovat se zpÛsobem, kter˘ povaÏujeme za pfiimûfien˘. Tímto chováním urãujeme budoucnost – a také tím pádem za ni pfiebíráme odpovûdnost. K evoluci jsme nebyli puzeni pouze vnûj‰ími fyzikálními silami; my, autonomní agenti, také stváfiíme svût a sebe z popudÛ vnitfiních. Otázka zní, zda tento charakter Ïiv˘ch bytostí je klíãov˘ pro pochopení Ïivota a vûdomí, anebo se pfii konstrukci inteligentních robotÛ obejdeme i bez toho. Odpovûdi na tuto otázku jsou rÛzné a protifieãí si, a to ãiní celou oblast v˘zkumu je‰tû zajímavûj‰í. Cokoli se nakonec dozvíme, bude mít enormní dÛleÏitost. Do toho nám vpadá hra mezi digitálním a analogov˘m vyjadfiováním. Vidûli jsme, Ïe z digitálního mÛÏeme pofiídit pfiesnou digitální kopii – opisem, obtiskem. Chceme-li v‰ak z digitálního do analogového, pak pfiistupuje vÏdy interpretace, ãtení. „Tûlesnou“ informaci nelze kopírovat pfiesnû – je nekoneãná, kopírovat lze jedinû jisté aspekty podle pfiedem zvoleného klíãe. Agent, nebo autonomní agent, musí doslova vûdût, co chce: co chce vidût, rozpoznat, mûfiit z toho, co se nabízí. Nûkdy je lépe sestrojit stroj, kter˘ je pfiedvídateln˘ a v‰e dÛleÏité k jeho popisu lze vyjádfiit nûkolika „zákony“. Jindy je lépe si ponechat interpretaãní volnost a dovolit sémiosi a hermeneutické krouÏení. Takto pouãeni vydejme se tedy do svûta: zkoumejme Ïivot, a zkou‰ejme „stváfiet“ inteligentní roboty a umûl˘ Ïivot. Zkoumejme, co odli‰uje Ïivé od neÏivého, a pokou‰ejme se dát neÏiv˘m agentÛm alespoÀ nûco z toho, co je charakteristické pro Ïivé bytosti. Stroje nemohou myslet a ani nejsou Ïivé – jsou to souãásti 192

autonomních agentÛ. Autonomní agenti mohou zplodit stroje. Na jednu otázku v‰ak odpovûì nemáme: Mohou stroje-roboti dát vzniknout autonomním agentÛm? Mohou se oni sami transformovat v autonomní agenty? Zkoumejme tedy, co je inteligence, racionalita, emotivita, a pokou‰ejme se vpravit alespoÀ to, co se nám podafií, z tûchto vlastností do na‰ich umûl˘ch agentÛ. Stanou se podobn˘mi Ïiv˘m tvorÛm, budou se podobat nám, lidem? Odpovûì neznáme. Îiváãci jsou, jací jsou, nejenom proto, co obsahují, z ãeho se skládají. Rozhoduje i to, co je obklopuje a jak se sv˘m prostfiedím komunikují. A ke svému bytí se nûjak vztahují – není jím lhostejné. Inteligentní, racionální a cítící lidé nejsou tím, ãím jsou, jenom proto, co vûdí, n˘brÏ i proto, Ïe Ïijí svÛj kaÏdodenní Ïivot v prostfiedí jin˘ch lidí, jin˘ch Ïiv˘ch bytostí, pfiedmûtÛ, které je obklopují a kter˘mi se obklopují. ProtoÏe vnímají své prostfiedí sv˘mi smysly a umûjí je „ãíst“ nejenom díky svému biochemickému ustrojení, n˘brÏ i díky zku‰enostem svého individuálního a dokonce i kolektivního a historického lidského bytí v prostoru a ãase, díky kulturám, které budovaly dlouhé generace, díky civilizaci… MoÏná, Ïe umûlé Ïivé bytosti a umûlé inteligentní agenty tu za pár desítek let budou. My lidé si v‰ak jejich umûlost budeme uvûdomovat. AÏ poté, co si to pfiestaneme uvûdomovat, stanou se skuteãnû Ïiv˘mi a dokonce moÏná i myslícími bytostmi. A pak cel˘ pfiíbûh o umûlém Ïivotû a umûlé inteligenci skonãí.

193

Závûr – hypotézy a pfiíbûhy Od skromn˘ch poãátkÛ geometrie v Egyptû a Mezopotámii aÏ do pfiítomnosti uplynulo skoro tfii tisíce let. Po celou tu dobu vládl … omyl jediné geometrie. Na‰e dne‰ní poznatky mají historii sto aÏ sto padesáti let. Tû‰íme se z pfiíjemného uspokojení, Ïe „teì víme“. Nikdy neporozumíme dûjinám exaktního vûdeckého poznání, pokud neprozkoumáme vztah tohoto pocitu „teì víme“ k typu uãenosti, pfievládajícímu v urãité dobû […] Pojem úplné sobûstaãnosti kteréhokoli pfiedmûtu koneãného poznání je základním omylem dogmatismu. A. N. Whitehead, 1970

O ãem vlastnû vûda je? „Vûdci zjistili, Ïe…“ se svûtem je to tak a tak – kolikrát jsme to uÏ sly‰eli a ãetli? Nebo v jiné podobû sly‰íme od kolegÛ: „Fakta jsou fakta a já je nalézám, tfiídím atd., a to je ta pravá vûda, nepotfiebuji, aby mi ji rÛzní ‚filozofové‘ zpochybÀovali.“ V jakém smyslu v‰ak vûda je „o svûtû“? Znám˘ fyzik a filozof vûdy John Ziman (2000) odpovídá: Vûda vyjímá pfiírodní objekty z normálního chodu vûcí. V praxi to znamená, Ïe vûdecké poznání je pfiedev‰ím urãeno k vysvûtlení toho, co se pfiihází umnû sestrojen˘m artefaktÛm za umûl˘ch podmínek. To nejednoho z ãtenáfiÛ zaskoãí – vûda je o tom, co jsme si zkonstruovali? Ano, pfiikyvuje biolog a filozof Zdenûk Neubauer, vûda je souborem pouãek, návodÛ, postupÛ, matematick˘ch ãi magick˘ch formulí, a tento aparát nám dovoluje „v˘kon moci“ nad svûtem, nevysvûtluje v‰ak, co ten svût je. ¤íká: Znalosti pfieveditelné na postupy naz˘vali stafií MATHÉMATA a vûdûní v nich spoãívající bylo oznaãováno za MATHÉSIS – nauku. Vûdûní typu MATHÉSIS […] lze pfiená‰et-pfiedná‰et: uãit, vyuãovat, pfiedávat z ruky do ruky jako pfiedmût: z uãitele na Ïáky, z osoby na osobu, z pokolení na pokolení, z knihy do knihy, z diskety na disketu. Jako s odkazem nebo ‰tafetou lze s takov˘mi znalostmi zacházet právû proto, Ïe matematické znalosti nejsou vûdomostmi: nejsou vûdûním niãeho a o niãem. MATHÉMATA nepfiedstavují know-what, ale právû jen know-how – znalosti sebe sama, znalosti jako takové, znalosti o sobû. Z této tradice, fiíká Neubauer, povstala vûda, 194

která se snaÏí svût charakterizovat nûkolika veliãinami, které jsou v jednoduchém matematickém vztahu. Existuje v‰ak i jiná tradice s jin˘mi pfiedpoklady, tradice umoÏÀující nikoli jen znalosti, ale téÏ poznání? Ano, existuje, je to pfiíbûh. Takto vidí rozdíl mezi MATHÉSIS (tj. modely svûta a jejich testováním) biolog J. Zrzav˘:1 Vûda není vyprávûní pfiíbûhÛ, n˘brÏ formulace hypotéz a jejich následné testování s cílem tyto hypotézy falzifikovat. Nejsme totiÏ obklopeni [rozumûj, ve vûdû] Ïádn˘mi jevy, n˘brÏ dosud nevyvrácen˘mi hypotézami o tûchto jevech. âím lépe je [hypotéza] falzifikovatelná, tím je lep‰í, nebyla-li (dosud) falzifikována. To ov‰em neznamená, Ïe vûdci jsou nutnû bizarní bytosti. […] Vûdci toto v‰echno dûlají, aby mohli vyprávût pfiíbûhy zajímavé pro nበkulturní kontext. […] Vyprávûní poutav˘ch pfiíbûhÛ o podstatû svûta je moÏná motivace patfiící uÏ do vûdy jako sociálního systému. Samozfiejmû, motivace, proã zkoumáme zrovna tohle a ne nûco jiného, je mimovûdecká. […] Úspû‰n˘ vûdec je […] ten, kdo dokáÏe pfieloÏit do vûdeckého jazyka, cokoliv ho – kdyÏ je v práci – napadne. Nebudeme zde provádût etymologické hraãiãky a dokazovat, Ïe factum by se dalo pfieloÏit jako v˘robek (a sedí to, je‰tû lep‰í a pfiíbuzné slovo je artefakt). Konstatujme místo toho jen tolik, Ïe fakta nepoletují vzduchem, jejich rozpoznání a pojmenování je záleÏitostí kulturního a jazykového kontextu (a historického povûdomí). Je existence atomÛ jen prokázan˘m faktem? Záporná odpovûì by byla rovnou poukázkou do blázince. A potom vám fyzik fiekne, Ïe „atom je my‰lenkov˘ koncept, kter˘ nejlépe vyhovuje fie‰ení na‰ich diferenciálních rovnic“. Cítíte rozdíl mezi „atom (objektivnû) je – tam ve svûtû kolem nás“ a „atom je my‰lenkov˘ koncept“? A jaká hrÛza: tyto a je‰tû mnohem znepokojivûj‰í signály pfiicházejí právû od fyziky – matky vûd, od níÏ se odvíjejí v‰echny ostatní exaktní vûdy! My se zde zajímáme o stroje a Ïivot, zda jednou stroje budou Ïivé, a v odpovûì moÏná dostaneme v˘smû‰né: o ãem to mluvíte? Copak nûkoho z biologÛ zajímá, co je to Ïivot? Oni se pfiece spokojí s manipulací se Ïiv˘m podle modelÛ a formulí – hlavnû aby to bylo úspû‰né. Bylo by jistû dobré mít jednou definici Ïivota, to ale pfienecháme filozofÛm, ale ti mluví pro nás nesrozumiteln˘m jazy195

kem, tak radûji zÛstaneme nepouãeni. MoÏná by dokonce pfiispûchali s v˘kladem, kter˘ by se nám nemusel líbit. Spokojíme se s onûmi pfiíbûhy, které nám servírují nedûlní pfiílohy novin. Tam to poznáváme, jakpak by ne? VÏdyÈ ty ãlánky povstaly z rozhovorÛ novináfie s námi, vûdci. My bychom se ale dostali dál neÏ k pfiíbûhÛm na jednu sobotu… V ãem je zádrhel? NeÏ se v tom zaãneme hrabat, je‰tû jedna ukázka – ãlánek matematického fyzika G. Parisiho(1994). Zpoãátku vypadá Parisiho mluva aÏ zpupnû, pfiesnû v intencích toho, co jsme si fiekli v˘‰e: Zákony fyziky, od atomového jádra aÏ ke galaxiím, jsou (zdá se) pevnû zakotveny a vût‰ina vûdcÛ neoãekává, Ïe by budoucnost mohla pfiinést nová pfiekvapení. Av‰ak v oboru vzdáleností (sic – ale to mÛÏe b˘t lapsus pfiekladatele, patrnû má b˘t „velikostí“) mnohem men‰ích, neÏ je atomové jádro, nebo tak velk˘ch, jako je cel˘ Vesmír, se fiadû vûcí dosud nerozumí. V nûkter˘ch pfiípadech Ïijeme v nevûdomosti témûfi úplné. … Av‰ak v oboru, kter˘ nejvíce ovlivÀuje obvyklou lidskou ãinnost – od fyziky elementárních ãástic aÏ ke studiu evoluce hvûzd – uÏ máme v‰echny zákony uspokojivû formulovány. Skoro by se ãlovûk ptal, proã jeden z nejvût‰ích fyzikÛ své doby vÛbec ztrácí ãas pabûrkováním ve fyzice a nedûlá nûco uÏiteãnûj‰ího. Potom ale ãlánek zaãne popisovat chování komplexních systémÛ a modely tzv. spinov˘ch skel. I dovídáme se, Ïe tzv. kolektivní jevy zdaleka nejsou uspokojivû vysvûtleny a statistická mechanika nedostatkem námûtÛ a ãinnosti netrpí ani náhodou. Znamená to, Ïe principy jsou sice jasné, ale svût si jaksi dûlá, co chce? Nakonec se autor dostává k Ïiv˘m organismÛm, krátce charakterizuje bakteriální buÀku (Escherichia coli) a pokraãuje: Je témûfi nepochybné, Ïe za nûkolik let budeme mít k dispozici kompletní seznam v‰ech proteinÛ v E. coli. MoÏná, Ïe budeme také znát funkci kaÏdého z nich a mechanismy, které fiídí jejich syntézu. Lze pfiedpokládat, Ïe za nûkolik desetiletí bychom mohli mít k dispozici obrovsk˘ v˘poãetní program, kter˘ by úspû‰nû simuloval chování reálné buÀky E. coli pomocí celkového mnoÏství a prostorového rozloÏení kaÏdé chemické látky. Nicménû není jasné, zda takováto znalost bude staãit k pochopení funkce Ïivého organismu. Mohli bychom sice nakonec porozumût rÛzn˘m zpûtnovazebním smyã196

kám, ale nezdá se, Ïe by nám tento pfiístup umoÏnil pochopit fiád, podle kterého se systém jako Ïiv˘ organismus chová. Jin˘mi slovy, i kdyÏ se nám podafií modelovat jednobunûãn˘ Ïiv˘ organismus pomocí systému diferenciálních rovnic o N promûnn˘ch (N =104 – 1012), stále bychom museli odvozovat globální charakteristiky systému sofistikovanûj‰ími metodami neÏ jen poãítaãovou simulací. Jde o stejn˘ problém jako ve statistické mechanice, kde znalost pohybov˘ch zákonÛ je‰tû pfiímo nezaruãuje, Ïe porozumíme kolektivnímu chování systému. […] S podobn˘m problémem se setkáváme na vy‰‰í úrovni pfii studiu mozku obratlovcÛ. Tohle pofiád zní jako zpÛsob, jak nakonec na to vyzrát a magickou formuli vytvofiit. V dobû na‰eho dûtství jsme hltali ãeské sci-fi romány V. Babuly o ãeskoslovenské v˘pravû k Alfa Kentauri. Biolog v˘pravy mûl samozfiejmû k dispozici vzorec buÀky – a Parisi hledá inteligentnûj‰ím zpÛsobem cosi podobného – ví, Ïe obyãejn˘ vzorec to nebude, ale kdyÏ bude mít k ruce superpoãítaãe, to by v tom byl ãert, aby se to nepoddalo! Je to sice sloÏité, ale pofiád je‰tû v fiádu podobn˘ch problémÛ, jaké jsou pfiedmûtem statistické mechaniky. KdyÏ uÏ jsme se takto zdánlivû naladili na autora, pfiijde pasáÏ neãekaná (proto o tom ãlánku vlastnû referujeme): Fyzika je axiomatickou vûdou (axiomy vybírá experiment), v níÏ jsou v‰echny zákony odvoditelné, byÈ s obtíÏemi, z nûkolika málo základních principÛ, kdeÏto biologie je vûdou historickou, která studuje produkty historie na této planetû. Tohle zaãíná b˘t zajímavé: biologie studuje vûci, které nemají jasnû definovan˘ zaãátek! Chemie a fyzika jsou vûdy bezãasové v tom smyslu, Ïe popsan˘ pokus si mohu popsan˘mi metodikami reprodukovatelnû zopakovat. Biologická evoluce je jen jedna a Ïivé bytosti, které studujeme, tady vÏdy uÏ nûjak byly, neÏ jsme je zaãali zkoumat. Jejich poãátky mizí v nedohlednu a historii musíme pracnû rekonstruovat. Nikoli vypoãítat, ale vyprávût pfiíbûh. Ani my, vypravûãi pfiíbûhu, jsme nikdy nezaãínali od nuly. Nበmal˘ bÛh na kfiiÏovatce se pfiedtím narodil ze Ïivé matky, kdesi vyrÛstal, vzdûlával se, a kdyÏ si sedal nad kfiiÏovatku, uÏ mûl pfiedstavu, co tak asi mÛÏe oãekávat. Aristoteles pitval zvífiata a analyzoval politické konstituce. Abstrahoval tím logické vlastnosti z plnokrevné zku‰enosti. Vznikala nová metoda 197

vûdeck˘ch abstrakcí. Jedním nebezpeãím v aplikaci této techniky je prostoduché pouÏívání logiky, jímÏ se myln˘ v˘rok pouze odsunuje. V‰echny pouãky jsou mylné, pokud nejsou konstruovány ve vztahu k pozadí, jehoÏ zku‰enost máme bez vûdomé anal˘zy. V‰echny vûdecké pouãky, které zastávali vûdci z poloviny 19. století, byly mylné v tom smyslu, v nûmÏ byly tehdy konstruovány. Jejich uãení o prostoru bylo nesprávné; jejich nauka o hmotû byla nesprávná; jejich pouãky o dÛkazu byly mylné. Tak praví A. N. Whitehead. Jedin˘ zpÛsob, jak je‰tû vloÏit historii do vûdy, je extrapolace, a ta se tam dostala s pomocí viktoriánsk˘ch geologÛ a biologÛ, a dá se shrnout sloganem „Pfiítomnost je klíãem k minulosti“. Potfiebujeme z toho, co známe, extrapolovat na nesrovnatelnû vût‰í ‰kály ãasové a prostorové. KdyÏ uÏ nevíme, co bylo, podíváme se na drobné zmûny, které probíhají nyní, zjistíme, s jakou rychlostí se tak dûje, a pak pfiedpokládáme, Ïe takto to ‰lo vÏdy; velké katastrofy, které naprosto pfieorají monotónní prÛbûh a nastaví novû parametry celé hry, nejsou vítány. Tento pfiístup selhává uÏ na ‰kále nûkolika tisíc let – selÏe uÏ u poslední ledové doby. Biologové na to ale ne vÏdy sly‰í. Náhoda zde ãiní nejvût‰í potíÏe: buì se ji snaÏíme popfiít (není, aÏ budeme mít lep‰í pfiístroje, tak ji eliminujeme), nebo usmûrnit, aby se dala podchytit statisticky. Nejvût‰í potíÏe pak ãiní jedineãné události, a právem, protoÏe jedineãné události do souãasn˘ch pfiírodních vûd nepatfií vÛbec. Je tedy biologie vûdou exaktní, nebo historickou, nebo je hybridem obou? Souãasná biologie vûdou exaktní b˘t chce, ale setkává se s nûkter˘mi projevy Ïiv˘ch bytostí, které se do tohoto pojetí nevejdou. Snad ãtenáfi nûkteré z nich uvidûl pfii na‰em vypravování. Je‰tû jednou Whitehead: Vesmír je rozsáhl˘. Nic není podivnûj‰í neÏ ten samolib˘ dogmatismus, jak si lidstvo v kaÏdém období své historie libuje v klamu definitivnosti a právû existujících zpÛsobÛ poznání. Skeptici a vûfiící jsou na tom stejnû. V pfiítomné dobû jsou vedoucími dogmatiky vûdci a skeptici. Pokrok v detailu se pfiipou‰tí; základní novost se zavrhuje. Tento dogmatick˘ zdrav˘ rozum znamená konec filozofického dobrodruÏství. Vesmír je rozsáhl˘. 198

199

Poznámky 1

1 2

3 4 5 6 7 8 9

1

2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 7 8

200

PROLOG ZdÛrazÀujeme, Ïe jde o zjednodu‰ení. Víme, Ïe kfiesÈané, ktefií jsou v na‰ich sférách hlavním zdrojem tohoto dualismu, pfiikládají tûlu velk˘ v˘znam, a dokonce vûfií v jeho vzkfií‰ení na konci vûkÛ. FYZIKÁLNÍ ESCHATOLOGIE Non serviam, z v˘boru Dokonalá prázdnota / Golem XIV. Mluvíme zde pro jednoduchost jen o mnohobunûãn˘ch organismech vznikajících klonálnû z jediné buÀky, tj. o Ïivoãi‰ích, rostlinách a houbách na‰í bûÏné zku‰enosti. Necháváme stranou mnohobunûãné bytosti, které vznikají shlukováním bunûk (hlenky, nûkteré bakterie); ani v tomto pfiípadû to v‰ak není obyãejné skládání z uÏ hotov˘ch bunûk-souãástek. Do vût‰í hloubky viz napfiíklad knihy R. Dawkinse. Viz âermák L., Respekt, 2003, ã. 3, s. 18. Podle eseje J. Zrzavého „O nezabíjení babiãek“, Vesmír, 78, 225, 1999. Hawking S. W. (1991). V ãeském pfiekladu (s. 23) v‰ak citovaná vûta zní ne‰kodnû: A na‰ím cílem není nic men‰ího neÏ co moÏná nejúplnûj‰í pochopení svûta, v nûmÏ Ïijeme. Barrow J. D., Tipler F. R. (1986), s. 595. Viz rozhovor o agentech, Minsky (1996). Nagy (1978), s. 162–163. SVùT A MY Descartes francouzsky znamená nûco jako „Kartsk˘“ nebo „pán z Cartes“, a takto se to pfiekládalo do latiny: Cartesianus. A tak se dnes nemluví o filozofii ãi vûdû descartesovské, ale karteziánské. V‰ak také jediná tenkrát známá síla pÛsobící na dálku – gravitace – pÛsobila nemalé problémy. Neubauer Z. (1991), Filosofick˘ ãasopis, 39, 1001–1007. Podle Mackay A. L., Nature, 410, 19, 2001. Podrobnûji viz Hofstadter D. R. (1980). Zápisem xn budeme zkracovat n-násobné opakování symbolu x v fietûzci. Napfiíklad pxxxq zkracujeme na px3q. JAZYK A MY Na toto i na dal‰í témata probíraná v této knize najde ãtenáfi více v pracích Z. Neubauera, zejména vydan˘ch ve dvou v˘borech v roce 2002. Viz napfi. pfiispûvek do diskuse So‰ka J., Vesmír, 76, 704, 1997. Více na toto téma Prigogine I. a Stengersová I. (2001). Napfi. knihy R. Dawkinse, J. Zrzavého a kol., A. Marko‰e a dal‰ích. New Scientist, 25. 8. 2001, 48–49. BlíÏe o tom Kauffman S. (2003). Více o tom, proã tyto negramatické tvary, viz Kelemen J. (1994). Viz napfiíklad Tfie‰tík D. (2001). 201

9 O vztahu pfiírodních a humanitních vûd viz napfi. Marko‰ A. (2000). 10 Viz napfiíklad Peregrin J. (1999), Eco U. (1997).

13 S koncepcí nové modularity vystoupil jako první L. A. Stein (1997). Jazykovû-teoretick˘ pohled na moÏnosti vzniku komplikovaného chování v prostfiedí agentÛ s jednoduch˘m chováním viz Csuhaj-Varjú E. a kol. (1994). Od té doby se do v˘zkumu teorie zapojilo více neÏ 300 specialistÛ.

JAKO ÎIVÉ! 1 2 3

Mnohem fundovanûj‰í diskusi viz Kauffman S. (2003). Ponecháme stranou hypotetick˘ von NeumannÛv reprodukující se automat. Dnes se v‰ak uÏ hodnû experimentuje i s evolucí strojÛ, takÏe zde pfiedkládáme spí‰e tradiãní pohled na stroje. 4 Electronic Numerical Integrator and Calculator; název jednoznaãnû vymezuje, co se tehdy od v˘poãetní techniky poÏadovalo. 5 Electronic Discrete Variable Calculator. 6 Turing A. M. (1936 -7). 7 Zde i níÏe uvádíme staroãeskou i novoãeskou verzi pfiekladu, protoÏe se pozoruhodnû doplÀují. 8 V jin˘ch pfiíbûzích se GolemÛm co do chování blíÏí rÛzní neÏiví, jako upífii a zombie. Ti tedy povstali z mrtvého tûla, ale pfiece jen nezapfiou aspoÀ to, Ïe uÏ kdysi Ïiví byli. 9 Ladislav Mouãka (1993) provedl zajímav˘ pokus o rekonstrukci hypotetického pÛvodního textu, kter˘ mohl b˘t obûma verzím vzorem. 10 Techniãtûji o charakteru takovéhoto softwaru viz napfiíklad uãebnici A. Kubíka (2000). 11 Popis tohoto poãítaãe viz v jeho knize z roku 1985.

P¤ÍBùH UMùLÉ INTELIGENCE 1 2

Podrobnûji o tomto vynálezu i jeho osudech pí‰e Tom Standage. PÛvodní Turingova formulace je dostupná ve slovenském pfiekladu ve sborníku základních ãlánkÛ z kognitivní vûdy Myseº, telo, stroj, kter˘ uspofiádali E. Gál a J. Kelemen. 3 Programy tohoto typu jsou populární dodnes; staãí zadat na internetu ELIZA. 4 S tématy se mÛÏe ãtenáfi podrobnûji seznámit prostfiednictvím (prozatím) ãtyfisvazkového souboru statí Umûlá inteligence I, II, III, IV od kolektivu autorÛ pod vedením V. Mafiíka. 5 Mlãky pfiedpokládáme spoustu dal‰ích vûcí – napfiíklad Ïe stÛl je kulat˘: na stole hranatém nebo nedejbÛh ve tvaru hvûzdy by to v rozích nemûla na‰e beru‰ka jednoduché. 6 O GPS a o psychologick˘ch experimentech viz Newell A., Simon H. A. (1972). 7 Skvûl˘ úvod do tohoto jazyka viz Kala‰ I. (1991). 8 Viz napfiíklad uãebnice M. R. Geneseretha a N. J. Nilssona (1987). 9 Více o tom napfiíklad Kelemen J. a kol. (1999). 10 Na 6. evropské konferenci o umûlém Ïivotû v Praze v záfií 2001 o tom poutavû mluvil M. Dorigo. Text viz v konferenãním sborníku, kter˘ editovali J. Kelemen a P. Sosík (2001). 11 Propojenost umûlé inteligence a umûlého Ïivota dokumentuje soubor statí, kter˘ sestavili L. Steels a R. A. Brooks (1995). 12 Podrobnûji o podobn˘ch my‰lenkov˘ch (av‰ak softwarovû uskuteãniteln˘ch) systémech viz napfiíklad Kelemen J. (1994).

202

1 2

3

P¤ÍBùH O UMùLÉM ÎIVOTù Podrobnûj‰í v˘ãet viz napfiíklad Marko‰ A. (2000). Ve formalizované podobû byl tento model navrÏen v roce 1994 na 6. evropském kongresu o kybernetice a systémech ve Vídni a s podrobnostmi publikován jako Csuhaj-Varjú a kol. (1971). Ve sborníku Umûlá inteligence III (Mafiík V. a kol., editofii). Praha, Academia 2001, s. 76–116.

5 6

MALÁ PROCHÁZKA ÎIVOTEM Pro podrobnosti viz Kauffman S. (2000), Prigogine I., Stengersová I. (2001). Do vût‰í hloubky viz Marko‰ A. (1997). Viz napfiíklad uãebnice Alberts B. a kol. (1998). Nelokální znamená, Ïe systém se vyvíjí najednou, aniÏ se informace ‰ífiila lokálními interakcemi od molekuly k molekule. Mezi eukaryoty patfií protisti (napfi. améba), houby, Ïivoãichové a rostliny. Více na toto téma viz Z. Neubauer v pfiedmluvû ke knize A. Marko‰e (2003).

1

ZÁVùR - HYPOTÉZY A P¤ÍBùHY Zrzav˘ J. (1996), Vesmír, 8, 443.

1 2 3 4

203

Literatura

Ajvaz M. (2000): Sochafi. Ze sbírky Návrat starého varana. Praha, Hynek. Alberts B. a kol. (1998): Základy bunûãné biologie. Úvod do molekulární biologie buÀky. Ústí nad Labem, Espero Publishing. Barrow J. D., Tipler F. R. (1986): The Anthropic Cosmological Principle. Oxford, Oxford University Press. Bateson G. (1998): Mind and Nature. A Necessary Unity. Bantam Books 1998. Bergson H. (1998, pÛvodní vydání 1907): L’évolution créatrice. Paris, PUF; ãesky (1919) V˘voj tvofiiv˘, Praha, J. Laichter. Bernal J. D. (1929): The World, the Flesh, and the Devil. London, Cape. Bondy E. (1993): Filosofické eseje 2. Praha, Dharma Gaia. Brooks R. A. (1999): Cambrian Intelligence. Cambridge, Ma., MIT Press. Brooks R. A. (2001): The relationship between matter and life. Nature, 409, 409–411. Burks A. W. (1970): Essays on Cellular Automata. Chicago, University of Illinois Press. Clarke A. C. (1982): Posedlí. Z v˘boru Zpráva o tfietí planetû. Praha, Práce. Crichton M. (1993): Jursk˘ park. Praha, Baronet. Viz téÏ stejnojmenn˘ film. Csontó J. (2000): Umûl˘ Ïivot. In: Mafiík V. a kol. (editofii): Umûlá inteligence III. Praha, Academia, 76–116. Csontó J., Palko M. (2002): Umel˘ Ïivot. Ko‰ice, Elfa. Csuhaj-Varjú E., Dassow J., Kelemen J., Paun G. (1994): Grammar Systems. London, Gordon & Breach. Csuhaj-Varjú E., Kelemen J., Kelemenová A., Paun G. (1997): Eco-grammar systems - a grammatical framework for life-like interactions. Artificial Life 3, 1-28. âapek J. (1985): Homo artefactus. In: âapek J.: Rodné krajiny. Praha, Mladá fronta. Dawkins R. (1997): Sobeck˘ gen. Praha, Mladá fronta. Dawkins R. (2002): Slep˘ hodináfi. Praha, Paseka. Dennett D. (1994): Artificial life as philosophy. Artificial life 1, 291–292. Dennett D. (1997): Druhy myslí. K pochopení vûdomí. Bratislava, Archa. Descartes R. (1992): Rozprava o metodû. Praha, Svoboda. 204

Eco U. (1997): Kant and the Platypus. New York, Harcourt Brace Co. Eco U. (2001): Hledání dokonalého jazyka. Praha, Nakl. Lidové noviny. EliበO. (1996): Golem – historická studie. Praha, PÛdorys. Farmer J. D., d’A. Bellin A. (1991): Artificial life – the coming evolution. In: Artificial Life II (Langton C. G. a kol., editofii). Redwood City, CA, Addison-Wesley, s. 815–840. Fidelius P. (1998): ¤eã komunistické moci. Praha, Triáda. Gál E., Kelemen J. (editofii) (1992): Myseº, telo, stroj. Bratislava, Bradlo. Genesereth M. R., Nilsson N. J. (1987): Logical Foundations of Artificial Intelligence. Los Altos, CA, Morgan Kaufmann. Gibson W. (1992): Neuromancer. PlzeÀ, Laser. Goldberg D. A. (1989): Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. Reading, MA, Addison-Wesley. Gould S. J. (1997): Jak nemûfiit ãlovûka. Praha, Nakl. Lidové noviny. Gould S. J. (2002): The Structure of Evolutionary Theory. Harvard, Belkamp. Grey W. W. (1961): The Living Brain. Harmondsworth, Penguin Books. Havel I. M. (2001): Pfiirozené a umûlé my‰lení jako filosofick˘ problém. In: Umûlá inteligence III (Mafiík V. a kol., editofii). Praha, Academia, s. 17–75. Hawking S. W. (1991): Struãná historie ãasu. Praha, Mladá fronta. Hillis D. W. (1993): The Connection Machine. Praha, Grada. Hillis D. W. (2003): Vzor v kameni. Jednoduché my‰lenky, které fiídí poãítaãe. Praha, Academia. Hoffmeyer J. (1993): Signs of Meaning in the Universe. Bloomington, IN, Indiana University Press. Hofstadter D. R. (1980): Gödel, Escher, Bach. An Eternal Golden Braid. New York, Vintage Books. Jacob F. (1999): Hra s moÏnostmi. Praha, Karolinum. Kala‰ I. (1991): Iné programovanie – stretnutie s jazykom LISP. Bratislava, Alfa. Kauffman S. (2004): âtvrt˘ zákon. Cesty k obecné biologii. Praha, Paseka. Kelemen J. (1994): Strojovia a agenty. Bratislava, Archa. Kelemen J. (1995) Budoucí Altamira. Olomouc: Votobia. Kelemen J. (1998): Postmodern˘ stroj. Bratislava, Fragment. Kelemen J. (2001): Kybergolem. Eseje o cestû Adama ke kyborgovi. Olomouc, Votobia. Kelemen J. a kol. (1999): Tvorba expertních systémÛ v prostfiedí CLIPS. Praha, Grada. 205

Kelemen J., Sosík P. (editofii) (2001): Advances in Artificial Life. Berlin, Springer. Kubík A. (2000): Agenty a multiagentové systémy. Opava, Slezská univerzita. La Mettrie J. O. de (1958, pÛvodní vydání 1774): âlovûk stroj. Praha, Nakl. âSAV. Langton C. G. (editofii) (1989): Artificial Life. Redwood City, CA, AddisonWesley. Lem S. (1981): Deník. Z v˘boru PánÛv hlas. Praha, Svoboda. Lem S. (1983): Non serviam. Z v˘boru Dokonalá prázdnota / Golem XIV. Praha, Svoboda. Levy S.: Artificial Life – The Quest for a New Creation. New York, Pantheon Books 1992. Lúãny, A. (2001): Hºadanie kvalitatívneho rozdielu. In: Kognice a umûl˘ Ïivot (J. Kelemen a kol., editofii). Opava, Slezská univerzita, s. 167–181. Marko‰ A. (1997): Povstávání Ïivého tvaru. Praha, Vesmír. Marko‰ A. (2003): Tajemství hladiny. Hermeneutika Ïivého. 2. vyd. Praha, Dokofián. Mafiík V. a kol. (uspofiádali) (1993, 1997, 2000). Umûlá inteligence I, II, III, IV. Praha, Academia. Midgley M. (1994): Science as Salvation. London, Routlege. Minsky M. L. (1985): The Society of Mind. New York, Simon and Schuster. Minsky M. L. (1996): Kon‰trukcia mysle. Bratislava, Archa. Monod J. (1970): Le hasard et la nécessité. Paris, Seuil. Mouãka L. (1993): Sefer Jecira (praÏská). Praha, PÛdorys. Nagy F. (editor) (1987): Neumann János és a „Magyar titok“. Budapest, Országos Müszaki Információs Központ és Könyvtár. Neubauer Z. (2002a): Biomoc. Praha, Malvern. Neubauer Z. (2002b): Golem a dal‰í pfiíbûhy o kabale, symbolech a podivuhodn˘ch setkáních. Praha, Malvern. Neumann J. von (1958): The Computer and the Brain. New Haven, Yale University Press. Neumann J. von (1966): Theory of Self-reproducing Automata. Urbana, University of Illinois Press. Newell A., Simon H. A. (1972): Human Problem Solving. Englewood Cliffs, NJ, Prentice Hall. Nilsson N. J. (1971): Problem-Solving Methods in Artificial Intelligence. New York, McGraw-Hill. 206

Parisi G. (1994). Statistická fyzika a biologie. âs. ãasopis pro fyziku, 44, 3–10. Paun G., Rozenberg G., Salomaa A. (1998): DNA Computing. Berlin, Springer. Peregrin J. (1999): V˘znam a struktura. Praha, OIKOYMENH. Piaget J. (1970): Psychologie inteligence. Praha, SPN. Prigogine I., Stengersová I. (2001): ¤ád z chaosu. Praha, Mladá fronta. Prusinkiewicz P., Lindenmayer A. (1996): The Algorithmic Beauty of Plants. Berlin, Springer. Viz téÏ http://www.cpsc.ucalgary.ca/projects/bmv/rmm/intro.html Rádl E. (1909): Dûjiny v˘vojov˘ch theorií v biologii XIX. století. Praha, Laichter. Rádl E. (1994, pÛvodní vydání 1942): Útûcha z filosofie. Praha, Svoboda. Raup D. M. (1995): O zániku druhÛ. Praha, Nakl. Lidové noviny. Standage, T. (2002) The Turk. New York: Walker & Co. Steels L., Brooks L. A. (editofii) (1995): The Artificial Life Route to Artificial Intelligence – Building Embodied, Situated Agents. Hillsdale, NJ, Lawrence Erlbaum. Stein L. A. (1997): Post-modular systems. Cybernetics and Systems, 28, 471–487. Thagard P. (2001): Úvod do kognitivní vûdy. Praha, Portál. Tfie‰tík D. (2001): Vznik Velké Moravy. Praha, Nakl. Lidové noviny. Turing A. M. (1936–7): On computable numbers. Proc. London Math. Society, 42, 230-265. Turing A. M. (1952): The chemical basis for morphogenesis. Phil. Trans. Royal Soc. London B237, 37–72. Warwick K. (1999): Úsvit robotÛ a soumrak lidstva. Praha, Vesmír. Weizenbaum J. (1976): Computer Power and Human Reason. San Francisco, Freeman & Co. Weizenbaum J. (2002): M˘tus poãítaãe. Praha, Knihovna Nadace Vize 97. Whitehead A. N. (1970): Matematika a dobro a jiné eseje. Praha, Mladá fronta 1970. Ziman J. (2000): Real Science. What It Is, and What It Means. Cambridge, Cambridge University Press. Zrzav˘ J., Storch D., Mihulka S. (2003): Jak se dûlá evoluce. Praha, Paseka.

207

Anton Marko‰, Jozef Kelemen

BERUŠKY, ANDĚLÉ A STROJE

První vydání v ãeském jazyce. Odpovûdn˘ redaktor Zdenûk Kárník. Obálka a grafická úprava Martin Radimeck˘. Redakce Marie âerná. Ilustrace v textu a na obálce Fatima Cvrãková. Vydalo roku 2004 nakladatelství Dokofián, s. r. o., KovákÛ 10, Praha 5, [email protected], http://www.dokoran.cz jako svou 57. publikaci Sazba Trilabit. Vytiskla tiskárna Akcent Vimperk s.r.o., ·pidrova 49, Vimperk. Doporuãená cena 225 Kã ISBN 80-86569-69-1 208