Концепции самоорганизации как новая парадигма научного мышления.

 

В первой лекции понятие “система” рассматривалось преимущественно в своем статическом аспекте, который особенно подробно изучен системным анализом. Тем не менее, было бы ошибкой полагать, что в системном анализе исследована исключительно статика систем. В действительности системный анализ дал богатый материал, позволяющий сделать важные выводы относительно закономерностей их развития. В частности, именно системному анализу, а также обобщаемой им кибернетике принадлежит пальма первенства в установлении той важной роли, которую играют в развитии систем процессы управления и информация.

В основе системного анализа лежит принцип системности, а в основе концепций самоорганизации - принцип развития. Оба принципа взаимно дополняют друг друга и образуют единство, отражающееся в познании как единство теорий самоорганизации и системных исследований. Это выражается в том, что первые основываются на методологии и теоретических выводах вторых. Обратный процесс - ассимиляции общей теорией систем, системным анализом и системным подходом методологических находок теорий самоорганизации, - пока отстает, что вполне объяснимо, поскольку эти дисциплины акцентируют свое внимание на разных аспектах одних и тех же объектов - систем различных видов.

К концепциям самоорганизации относятся синергетика, теория изменений и теория катастроф. Синергетика, основные положения которой были сформулированы профессором Штутгартского университета Г. Хакеном, представляет собой эвристический метод исследования открытых самоорганизующихся систем, подверженных кооперативному эффекту, который сопровождается образованием пространственных, временных или функциональных структур; или, кратко, процессов самоорганизации систем различной природы. Синергетика возникла в ответ на кризис исчерпавшего себя стереотипного, линейного мышления. Основными чертами линейного мышления являются следующие:[33]

представление о хаосе как исключительно деструктивном начале мира;

рассмотрение случайности как второстепенного, побочного фактора;

мир считается независимым от микрофлуктуаций (колебаний) нижележащих уровней бытия и космических влияний;

взгляд на неравновесность и неустойчивость как на досадные неприятности, которые должны быть преодолены, т.к. играют негативную, разрушительную роль;

процессы, происходящие в мире, являются обратимыми во времени, предсказуемыми и ретросказуемыми на неограниченно большие промежутки времени;

развитие линейно, поступательно, безальтернативно (а если альтернативы и есть, то они могут быть только случайными отклонениями от магистрального течения, подчинены ему и, в конечном счете, поглощаются им);

пройденное представляет исключительно исторический интерес, а возвраты к старому, если они и есть, являются диалектическим снятием предыдущего уровня и имеют новую основу;

мир связан жесткими причинно - следственными связями; причинные цепи носят линейный характер, а следствие, если и не тождественно причине, то пропорционально ей, т.е. чем больше вложено энергии, тем больше результат.

То есть фактически речь идет о механистической картине мира и механицизме как методе, подходящем к миру как гигантскому механизму, к отдельным объектам и процессам как деталям этого механизма, а к человеку – как к господствующему над природой.

На неприменимость механицизма как универсальной модели мира указывали еще Д. Дидро и Ф. Шеллинг, в ХХ веке - С.Н. Булгаков и А. Раппопорт, критикуя ее с философской точки зрения. Естественнонаучная критика началась в ХIХ веке, когда термодинамика поставила под вопрос вневременной характер механистической картины мира, доказывая, что если бы мир был гигантской машиной, то она неизбежно должна была остановиться, т.к. запас полезной энергии рано или поздно был бы исчерпан. Но, несмотря на это, как справедливо заметили И. Пригожин и И. Стенгерс, механистическая парадигма остается до сих пор “точкой отсчета”, образуя центральное ядро науки в целом, не говоря уже о большинстве социальных наук, в особенности, экономике, которые еще находятся в полной ее власти.

Особенно неприемлемо в механицизме рассмотрение системы как простой “суммы” ее компонентов, что недостаточно для познания объекта, т.к. помимо собственно компонентов нужно также рассмотреть их взаимосвязи, а также систему в целом, ее собственное поведение и связи со средой.

“Механизмы”, “машины”, в качестве которых изучается объект, являются замкнутыми, закрытыми системами, находящимися в устойчивом, равновесном состоянии, а подобные системы, как доказали концепции самоорганизации, составляют лишь небольшую часть мира. Большинство систем являются открытыми, как, например, биологические и социальные, и редко находятся в устойчивом, равновесном состоянии, поэтому любые попытки понять их в пределах механистического мировоззрения обречены на провал.

Синергетика, как и другие концепции самоорганизации, пытается восполнить “белые пятна”, которые оставил после себя механицизм, среди которых главное - практически полное отсутствие обобщений, касающихся поведения открытых систем. Синергетика, изучая законы самоорганизации, самодезорганизации и самоуправления сложных систем, дает то универсальное знание, в котором давно, а особенно после осознания неприемлемости механистической картины мира и методологии механицизма, назрела насущная потребность. Роль синергетики как новой научной картины мира и методологии исследования процессов развития систем тем более велика, если учитывать ее синтетический, по существу, характер. Г. Хакен, выступая на первой в СССР конференции по синергетике, определил цели, которые она ставит перед собой, так: перегруженную огромным количеством деталей информацию о системах различной природы, изучаемых современной наукой, необходимо сжать, превратив в небольшое число законов или концепций, т.к., по выражению английского специалиста по кибернетике С. Бира, данные превратились в новейшую разновидность загрязнения окружающей среды - их избыток породил информационный голод.

Появление концепций самоорганизации (синергетики, в частности) можно рассматривать как новый важный этап эволюции науки, наступивший за суперспециализацией и несущий новые возможности диалога наук и новые подходы к их преподаванию.

Сходные с синергетикой задачи ставят перед собой и системные исследования, а также кибернетика. В чем же заключается различие между ними, что нового вносит синергетика? Помимо различий, у синергетики (и других теорий самоорганизации) и системных исследований есть и общее. Их объединяют принципы системности, развития, изоморфизма, типология систем. Как уже отмечалось выше, синергетика впитала в себя все значимые для исследования процессов самоорганизации теоретические и методологические выводы системных исследований.

 

Таблица 3*

Кибернетика	Синергетика
1. В большой степени имеет абстрактно - математический характер.	1. Имеет, в основном, описательный характер.
2. Основное понятие - информация; применяет к изучаемым процессам информационный подход.	2. Основное понятие - самоорганизация; применяет к изучаемым процессам самоорганизационный подход.
3. Исследует процессы управления в системах.	3. Исследует процессы эволюции и самоорганизации систем.
4. Изучает, в основном, закрытые и равновесные системы.	4. Занимается рассмотрением, большей частью, открытых, неравновесных систем.

* При составлении схемы использованы материалы монографии: Князев С.П., Курдюмова Е.Н. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. М., 1994. С. 9 - 11.

 

Соотношение синергетики и системных исследований показывает табл. 4.

Таблица 4

Системные исследования (общая теория систем, системный анализ, системный подход)	Синергетика
1. Акцент делают на статике систем, их морфологическом и, реже, функциональном описании.	1. Акцентирует внимание на процессах роста, развития и разрушения систем.
2. Придают большое значение упорядоченности, равновесию.	2. Считает, что хаос играет важную роль в процессах движения систем, причем не только деструктивную.
3. Изучают процессы организации систем.	3. Исследует процессы их самоорганизации.
4. Чаще всего останавливаясь на стадии анализа структуры системы, абстрагируются от кооперативных процессов.*	4. Подчеркивает кооперативность процессов, лежащих в основе самоорганизации и развития систем.
5. Проблема взаимосвязи рассматривается, в основном, как взаимосвязь компонентов внутри системы.	5. Изучает совокупность внутренних и внешних взаимосвязей системы.
6. Источник движения видит в самой системе.**	6. Признает большую роль среды в процессе изменения.

* Это объясняется тем, что на выводы системных исследований, особенно на раннем этапе их развития, большой отпечаток наложило механистическое мировоззрение.

** Что отчасти, по крайней мере, для системных исследований в СССР, объясняется жесткой идеологической привязанностью к выводам материалистической диалектики, которая источником движения называла противоречия внутри объекта, и только.

 

Параллельно с синергетическими исследованиями, но независимо от них в рамках Брюссельской научной школы,[34] вдохновителем которой является Илья Пригожин, развивалась теория изменений, обладающая большой эвристической силой. Теория изменений разработала методологию и соответствующий понятийный аппарат исследования процессов движения систем, в особенности фазы “скачка”.

Г. Хакен считает, что синергетика “шире” концепции И. Пригожина, поскольку она исследует явления, происходящие в точке неустойчивости и структуру (новую упорядоченность), которая возникает за порогом неустойчивости. Однако с другой стороны, в определенном смысле более широким следует признать подход И. Пригожина, поскольку в его рамках рассматриваются как неравновесные, необратимые процессы, протекающие в открытых системах, так и обратимые, имеющие место в закрытых системах. В целом синергетика и теория изменений уже с трудом отделимы друг от друга, поскольку, будучи очень близки объектами и методами исследования, они впитали понятийный аппарат друг друга. Это особенно характерно для синергетики, поэтому концепцию Брюссельской школы можно рассматривать как синергетическую.

Одновременно с синергетикой и теорией изменений, но независимо от них развивалась теория катастроф, которая совершила в науке переворот, сравнимый с изобретением Ньютоном и Лейбницем дифференциального и интегрального исчислений. Считается, что она имеет даже большую ценность, чем математический анализ, поскольку последний исследует лишь плавные, непрерывные процессы, а теория катастроф - скачкообразные переходы, разрывы, внезапные качественные изменения, и представляет собой универсальный математический метод их исследования. Основоположником теории катастроф является Рене Том, обобщивший работы Уитни по теории особенностей гладких отображений, а также исследования Пуанкаре и Андронова по теории бифуркаций динамических систем. Теория катастроф, фактически, явила строгое математическое доказательство истинности многих положений синергетики и теории изменений, а также сформулировала много положений, касающихся поведения динамических систем, не отраженных ими. Кроме Р. Тома, теория катастроф нашла выражение в трудах Т. Постона и Й. Стюарта, которые многое сделали для того, чтобы она стала доступной широкому кругу исследователей, например “переведя” некоторые ее постулаты с математического языка и сформулировав три знаменитых аксиомы:

- любая система стремится к состоянию равновесия;

З равновесие (понимаемое как устойчивость) легко нарушается: для этого достаточно очень малого изменения параметра системы под воздействием среды;

- недостаточно обратного по направлению и тождественного по затрачиваемой силе усилия, чтобы вновь привести систему в устойчивое состояние.

Синергетика, теория изменений и теория катастроф составили фундамент концепций самоорганизации, на котором уже построены многие специальные физические, химические, биологические теории.

 

 

2 ВОПРОС