Оригинално заглавие:

Theory of Self-Reproducing Automata by John von Neumann

Burks, A. W., ed., University of Illinois Press

*

На задната корица:

«Способность к самовоспроизведению долгое время рассматривалась как одно из наиболее характерных свойств, присущих живым организмам. Фон Нейман был первым ученым, детально рассмотревшим задачу о том, при ка­ких условиях способны к самовоспро­изведению машины, рассчитывая, что решение этой задачи прогьет свет как на фундаментальные проблемы био­логии, так и на проблему (интерес к которой стимулируется также и небио­логическими науками), касающуюся потенциальных возможностей автоматов и пределов их возможностей».

ЭДВАРД Ф. МУР

статья из сборника «Математические проблемы в биологии» «Мир», 1966

«В целом вклад фон Неймана в теорию автоматов, так же как и его вклад в другие разделы математики и другие науки, характеризуется открытием со­вершенно новых областей исследования и прозорливостью в оценке возможно­стей приложений методов современной математики. Исследования в направле­ниях, открытых им для разработки, не будут полностью закончены еще в течение долгих лет. Очень жаль, что часть его замыслов относительно теории автоматов осталась нереализо­ванной».

КЛОД ШЕННОН

статья из сборника  «Работы по теории информации и кибернетике» ИЛ, 1963

**

От вътрешната страна на обложката:

ДЖ.ФОН НЕЙМАН

Джон фон Нейман — один из крупней­ших ученых современности — родился 28 декабря 1903 г. в Будапеште и скон­чался 8 февраля 1957 г. в Вашингтоне. Будучи специалистом в области матема­тики   и   математической  физики, он являлся  также  одним  из создателей кибернетики,   которую  трактовал как общую теорию автоматов. ' Фон Нейман принимал личное участие в создании первых вычислительных ма­шин, и ему принадлежит здесь ряд фун­даментальных идей.

В 1930 г. фон Нейман приехал в США, где стал профессором Принстонского университета; с 1933 г. сотрудни­чал в Институте перспективных иссле­дований, а с 1954 г.— в Комиссии по атомной энергии. Он был членом Национальной академии наук США. Многие книги и статьи Дж. фон Нейма­на  опубликованы на русском языке.

Занимаясь разработкой теории авто­матов, Дж. фон Нейман выполнил пять важных исследований: Общая и логическая теория автоматов. Теория и организация сложных авто­матов.

Вероятностная логика и синтез надеж­ных организмов из ненадежных компо­нент.

Теория автоматов: конструирование, воспроизведение, однородность. Вычислительная машина и мозг. Первая, третья и пятая из этих работ хорошо известны, тогда как вторая (конспект лекций, прочитанных фон Нейманом в Иллинойсском университе­те) и четвертая остались в рукописях. Между тем в них рассматриваются важнейшие проблемы кибернетики. Дело в том, что теория воспроизведения подобных себе организмов интересна не только для биологии, но и для тех­ники, ибо, как показывает фон Нейман, возможность самовоспроизведения тесно связана с необходимостью достаточно высокого уровня сложности системы. Таким образом, самовоспроизведение в искусственных системах интересно не только само по себе, но и как объек­тивная _мера сложности. Именно эти до сих пор незнакомые ши­рокому кругу читателей работы и состав­ляют первую и вторую части книги. Кульминационным моментом первой части является разработка кинематиче­ской модели самовоспроизведения. Вто­рая часть — это конструктивное доказа­тельство возможности самовоспроизве­дения автоматов, где рассматривается самовоспроизведение на неограниченной плоскости.

Книге предпослано введение ее редак­тора и составителя Артура Бёркса, которое представляет самостоятельный интерес как попытка нарисовать путь, пройденный фон Нейманом — инжене­ром и математиком.

***

АННОТАЦИЯ

Исследования одного из крупнейших математиков современ­ности Дж. фон Неймана по теории самовоспроизводящихся автома­тов представляют один из существенных этапов формирования этой теории.

Работы, включенные в этот том, находились в рукописях и до сих пор были известны лишь по их изложению и по отдельным статьям, навеянным личным знакомством с автором и его руко­писями.

Издание настоящей книги, безусловно, будет стимулировать другие работы в этом направлении. Она будет полезна математи­кам — специалистам по теории автоматов и сложных систем, а также биологам, инженерам и широкому кругу лиц, интере­сующихся развитием идей кибернетики.

****

*****

ОТ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА

В сентябре 1962 г. на Международном симпозиуме по теории релей­ных устройств и конечных автоматов канадский профессор Г. Глин­ский сказал по поводу статьи Дж. фон Неймана «Вероятностная логи­ка и синтез надежных организмов из ненадежных компонент»:

«Есть одна опасность в обращении с классическими работами. Кажется, что на них все ссылаются, но редко кто их действительно читает. Это приводит ко всевозможным недоразумениям. В случае статьи фон Неймана эти недоразумения еще более усугубляются его трудной манерой изложения».

Сказанное в полной мере можно отнести к предлагаемой вниманию советского читателя книге Дж. фон Неймана «Теория самовоспро­изводящихся автоматов». В течение почти 10 лет многие авторы ссы­лались на результаты, полученные фон Нейманом в области моделей самовоспроизведения, зная об этом в лучшем случае по упоминанию об этих результатах в работах А. Бёркса и К. Шеннона.

А. Бёркс, редактор этой книги, не только подготовил к печати черновые записи Дж. фон Неймана, но и закончил его работу, завер­шив конструкцию самовоспроизводящегося автомата и придав книге законченный вид. В связи с этим мне хочется процитировать профес­сора Честера Ли: «Громадная работа по расшифровке рукописи и выяснению скрытых мотивов, которыми руководствовался один из наиболее блестящих и оригинальных умов, была предпринята профессором Бёрксом из Мичиганского университета. Он не только отредактировал рукопись, но и внес в нее много собственных идей и в то же время прояснил тот лабиринт отрывочных рассуждений, который характерен для рукописи Дж. фон Неймана. Все, кто работают в области клеточных автоматов, глубоко обязаны профес­сору Бёрксу за его неутомимые усилия в завершении рукописи и за его старания сделать труд Дж. фон Неймана по-настоящему понят­ным и доступным».

Артур Бёркс является одним из ведущих специалистов в области теории логических сетей и конечных автоматов. Опубликованная им совместно с Дж. Райтом в 1953 г. статья «Теория логических сетей» (переведена на русский язык в 1962 г., Кибернетический сборник, вып. 4) явилась одной из первых работ, сформировавших современ­ную теорию автоматов.

Научные интересы Бёркса очень широки — от формальной логи­ки и теории автоматов до проектирования вычислительных машин, включая вопросы построения адаптивных систем, организацию взаимодействия вычислительных машин, моделирование естествен­ных систем. С 1967 г. он возглавляет факультет вычислительной техники и теории связи Мичиганского университета.

В течение многих лет А. Бёркс был одним из ближайших сотруд­ников Дж. фон Неймана, поэтому трудно представить себе более подходящую кандидатуру для завершения работы, начатой Дж. фон Нейманом. Огромный труд, проделанный Бёрксом, позво­ляет считать его соавтором книги.

Специально для русского издания А. Бёркс написал предисловие и прислал ряд исправлений. Мы весьма признательны ему за эту любезность.

Содержания самой книги и идей, лежащих в основе ее построе­ния, мы не касаемся, отсылая читателей к введению.

В. ВАРШАВСКИЙ

Ленинград