Синергетика и проблемы развития социальных систем

Фоменко Вячеслав, проф. ,Израиль

Синергетика и проблемы развития социальных систем

«Самая большая беда для науки
-превратиться в моду».
С.Цвейг

Развитие точных наук всегда было примером как для естественных, так и, особенно, для общественных наук. Поэтому не прекращались усилия по приложению идей и методов точных наук к экономическим, социальным, экологическим и другим общественным проблемам, что порождало так называемые междисциплинарные исследования и науки (наиболее яркий пример – кибернетика). Ожидалось, что можно алгеброй познать музыку, и достичь той же строгости и предсказательности, которые достигнуты в физике и математике.

Ho, несмотря на определённые успехи на этом пути, приходило понимание, что эти проблемы обладают слишком высоким уровнем сложности, чтобы получить удовлетворительные абстрактные модели. Казалось, единственным препятствием являются чисто математические трудности, которые со временем будут преодолены, особенно с применением компьютеров, методов кибернетики. Но «берег точности» всё отодвигался.

Каждому историческому периоду в развитии науки свойственны свои специфические идеалы научного знания и методологические подходы к осмыслению действительности. В науке Нового Времени — классической науке — идеалами научного знания служили простота, линейность, исключение неопределенности. Классический, господствующий по сей день подход к управлению сложноорганизованными системами основывается на линейном представлении об их функционировании. Согласно этому представлению результат внешнего управляющего воздействия есть однозначное и линейное, предсказуемое следствие приложенных усилий. Чем больше вкладываешь, тем больше должна быть отдача.

В конце ХХ века стало ясно, что не только в общественных системах, но и в областях, традиционно относимых к физике и математике, имеются процессы и явления, демонстрирующие весьма сложное, принципиально непредсказуемое поведение, что в Природе нет места «лапласовскому детерминизму». В существенной части этому пониманию способствовали исследования по неравновесной термодинамике, нелинейным системам, теории «детерминированного» хаоса, теории катастроф, фракталам, теории систем и др. В результате родилось новое междисциплинарное направление (наука), получившее название синергетика.

Если искать предельно краткую характеристику синергетики как новой научной парадигмы, то такая характеристика включила бы в себя четыре основные идеи: нелинейность, открытость, диссипативность, самоорганизация.

Открытость — это наличие внешних источников как необходимое условие существования неравновесных состояний, в противоположность замкнутой системе, неизбежно стремящейся, в соответствии со вторым началом термодинамики, к однородному равновесному состоянию.

Диссипативность является фактором «естественного отбора», разрушающим все, что не отвечает тенденциям развития; это «молоток скульптора», которым тот отсекает все лишнее от глыбы камня, создавая скульптуру.

Нелинейность это необычная реакция на внешние воздействия, когда «правильное» воздействие оказывает влияние на эволюцию системы большее, чем воздействие более сильное, но не адекватно организованное ее собственным тенденциям.

Представляется вероятным, что именно нелинейные открытые диссипативные системы лежат в основе большинства физических, биологических, социальных явлений. Не случайно многие общие принципы эволюции можно отнести к самым различным объектам живой и неживой природы. Это и регенерация (восстановление собственной структуры, нарушенной внешним воздействием), и морфогенез, сопровождаемый своеобразным «дефектом массы», обусловливающим большую эффективность одних структур по сравнению с другими.

Научная картина мира включает в себя принцип единства, проявляющийся в существовании законов, справедливых для самых разнообразных уровней существования, от микромира до Метагалактики, от неживой природы до человека и общества. В классической науке такими законами были, например, закон сохранения энергии, второе начало термодинамики… В современной пост-классической науке ими могут стать законы коэволюции нелинейных открытых диссипативных систем.

В настоящее время общество, человечество является одной из наиболее сложных самоорганизующихся систем. Необходимость рассмотрения человечества как единой системы признается сегодня большинством демографов и социологов. Однако системное поведение было свойственно человечеству практически с момента возникновения. Это подтверждается тем фактом, что закон роста населения Земли оставался неизменным в течение миллионов лет, а отклонения от него были кратковременны и невелики. Социальные, экологические, демографические исследования показывают, что человечество вступило сейчас в период глобального кризиса (5). Рост населения Земли происходит в рутинном режиме с обострением, причем момент обострения оценивается примерно 2025 годом. Это означает, что закон роста должен неизбежно смениться новым законом в течение ближайших десятилетий.

Экологические, энергетические, экономические, социальные, политические кризисы, наблюдаемые сейчас в мире — это разные проявления всеобщего глобального кризиса, связанного, в частности, со сверхбыстрым ростом человечества в преддверии момента обострения. Поэтому сейчас как никогда стоит вопрос о постановке и решении глобальных проблем, порожденных кризисом.

Человек находится в состоянии смятения перед феноменом сложного. Как ориентироваться в современном сложном и нестабильном мире? Как понять границы предсказуемости и принципиальной непредсказуемости сложных систем? Какова природа сложного, и каковы законы его развития? Ситуация ожиданий и забот сегодняшнего времени затрагивает каждого из нас. Как вывести общество из тисков социального кризиса и поставить его на путь цивилизованного прогресса? Каковы условия быстрого экономического роста? Как избежать нависших над человечеством катастроф, угрожающих самому его существованию?

Что же даёт синергетика для решения этих проблем?

Синергетика в ее нынешнем виде, конечно, еще далеко не во всех случаях способна стать основой для конкретных и действенных моделей выхода из кризисных ситуаций. Но с позиций синергетики открываются возможности поиска универсальных принципов самоорганизации и коэволюции сложных систем. А такого рода знание исключительно важно для конкретного моделирования эволюционных процессов и катастрофических ситуаций в экономике и экологии, в политике и социальной сфере.

Можно считать, что характерным состоянием общественно-социальной системы являются неравновесность, нестабильность, колебания между хаосом и порядком, организацией и дезорганизацией, а ключевыми параметрами те, которые характеризуют неравновесность, дифференциацию, неустойчивость, разнородность. В этой связи порождаются экономическое и социальное неравенство, конфликты и противостояния самого разного характера.

Такая картина — не для слабых, но для сильных, обладающих здравым смыслом и пробивными способностями. Это мир перманентного социального неравенства (в социальном и экономическом положении, способностях, опыте, возможностях, общественном признании и др.). Такая дифференциация, собственно, и порождает динамику развития общества не только в силу материально-природных ограничений, но и в силу синергетических законов процессов в обществе как системе. В этом контексте утопические идеи уничтожения социального, общественного неравенства могут привести к хаосу и смерти общества.

Существование и не единственность структур-аттракторов, своеобразных «целей» эволюции системы ставит вопрос об отыскании спектра этих С-аттракторов и их областей притяжения. Нужно понимать механизмы самоорганизации сложной системы. Существенную роль играет здесь хаос, «свобода воли», неупорядоченное поведение на микроуровне, приводящее к появлению на макроуровне диссипативных процессов. Именно диссипативные процессы объединяют составные части системы в единое целое, способствуют их совместному развитию. Это — передача информации, миграции людей, это распространение болезней и рыночные отношения. Без таких явлений каждая часть системы замыкается на себя, выпадает из общей структуры.

Необходимо целенаправленное управление процессом развития как человечества в целом, так и отдельных стран. Популярное мнение о том, что одни только внутренние механизмы системы (например, рынок) «вынесут» нас к устойчивому конечному состоянию, не учитывает, что такое состояние не единственно. На какую именно структуру-аттрактор вынесет нас эволюция? Не исключено, что это будет состояние полного хаоса, анархии, или напротив, жесткий авторитарный режим. Чтобы этого не произошло, надо знать, какие структуры можно построить на среде, которую представляет собой современное общество.

Нужно выявить тенденции системы, отвечающие стремлениям и потребностям человека и общества, и целенаправленно развивать их, а не тратить средства, ресурсы, энергию на создание структуры, чуждой среде, неизбежно подверженной разрушению.

Очень важно учесть также текущее состояние системы. Одна и та же система при различных начальных условиях может проявлять совершенно разные, даже противоположные тенденции развития, стремиться к различным «целям» — С-аттракторам, и действовать в одном случае по аналогии с другим неэффективно или даже бессмысленно. Поэтому нельзя, например, непосредственно переносить опыт развития западных стран на израильскую или российскую «среду», слишком различны начальные условия (а возможно, и сами среды).

Еще сложнее изменить путь эволюции у системы, уже приблизившейся к асимптотической стадии развития, к своему С-аттрактору. Пороговость воздействия играет здесь первостепенную роль. Прежний С-аттрактор «не отпускает» систему, и нужно приложить существенные усилия, чтобы преодолеть существующие тенденции, выйти из его области притяжения (пожалуй, ярким примером является борьба с палестинским террором – терракт-реакция Израиля — терракт…).

Длительное, но слишком слабое или неправильное топологически воздействие будет лишь пустой тратой времени и энергии, система вновь вернется на прежний путь.

Темп развития цивилизации вблизи момента обострения настолько велик, что микроскопические случайности выходят на макроуровень. Небольшая группа террористов в состоянии поставить под угрозу существование всего человечества, не говоря уже о политике целых государств.

В этой ситуации человечество неизбежно должно знать и использовать принципы коэволюции сложных систем, законы их сосуществования и совместного развития. Прежде всего, нужно отказаться от принципа выравнивания, «гомогенизации» системы. В сложную структуру могут объединяться структуры самого разного уровня развития.

Что же делать, как избежать распада, как активизировать механизмы «релаксации», продлевающие жизнь системы?

Для этого нужно поднять уровень сложности, степень нелинейности среды.

Такого рода «воспитание среды» также часто встречается в самоорганизующихся системах. Не этим ли занимаются люди каждый день, воспитывая своих детей? Если уподобить мозг ребенка tabula rasa, чистой странице, то воспитание есть не просто заполнение ее знаниями и умениями, но, прежде всего совершенствование самого материала этой страницы с тем, чтобы она самодостаточно могла рождать идеи и представления, строить на своей среде модели внутреннего и окружающего мира.

В отношении человеческой цивилизации это можно проиллюстрировать другим примером. Согласно теории роста населения Земли, предложенной С.П.Капицей, в течение длительного периода скорость роста была пропорциональна квадрату числа людей. Это означает, что главную роль в развитии человеческой цивилизации играли парные контакты между людьми: мужчина — женщина, правитель — правитель, ученик — учитель, слуга — господин…

Следствием этого был гиперболический закон роста N = C / (T0 — T) с моментом обострения T0 около 2025 года.

На протяжении 6 миллионов лет человеческой истории были выделены 11 периодов замедления и ускорения развития человечества. Эти колебания могут быть обусловлены наличием в модели эволюции человеческой цивилизации нелинейных диссипативных факторов. Однако период колебаний сокращался с приближением к моменту обострения, что указывает на недостаточно сильную степень нелинейности системы.

Различные сценарии перехода через момент обострения и прогнозы дальнейшего развития человечества предполагают существенное замедление роста (или даже уменьшение численности людей), но не дают ответа на вопрос о дальнейших тенденциях системного поведения, сохранявшегося до этого в течение миллионов лет.

Однако, возможно, вопрос надо ставить не об эволюции системного поведения, а об изменении самой системы, которую представляет собой человеческая цивилизация. Информационное общество, формирующееся в течение последних десятилетий, коренным образом изменило характер взаимоотношений между людьми. Парные взаимодействия еще играют существенную роль, однако на смену им идут взаимодействия коллективные, когда благодаря средствам массовой информации, компьютерным сетям, новейшим средствам связи и транспорта в общении могут принимать участие десятки и сотни людей.

Это ведет к существенному увеличению степени нелинейности системы, и переход к новым соотношениям между источником и диссипацией, между производством и распространением информации, материальных ценностей, людей, по-видимому, и представляет собой сущность нынешнего переломного периода в развитии человечества.

Таким образом, применение принципов коэволюции сложных систем, законов развития нелинейных открытых диссипативных сред, правил построения на них сложных эволюционирующих структур, быть может, позволит сформировать новый конструктивный подход к решению глобальных проблем, стоящих перед современной наукой, перед всей человеческой цивилизацией.


В последние годы на Западе быстро развивается так называемая «наука сложности» (science of complexity). В настоящее время она не стала еще достаточно строгой дисциплиной, а представляет собой скорее собрание методик, метафор, интеллектуальных приемов и философских взглядов на моделирование и изучение сложных систем. Центральным моментом в этом комплексе является необходимость предсказывать поведение систем, не поддающихся точному описанию и моделированию — например, экономических, социальных, природных.

Последние исследования в области математики показали, что непредсказуемыми могут быть не только «траектории» движения таких сложных систем, которые сложнее, чем моделирующие их системы, но и очень простые системы, действующие по определенным рекуррентным механизмам, например, фракталы. Однако поведение таких систем оказывается возможно описывать, как пучок вероятных траекторий в фазовом пространстве.

Сложные системы практически всегда ведут себя подобным образом. В зависимости от небольших возмущений их поведение в определенных точках (точках бифуркации) может разветвляться и идти далее по расходящимся ветвям. В случае сложных систем легко доказать, что при любых вычислительных возможностях, доступных при использовании имеющихся в Солнечной системе количествах вещества и энергии, невозможно достичь точности, необходимой для однозначного предсказания их поведения.

Социальные системы, по всей видимости, ведут себя подобным образом.

В большинстве случаев существует ограниченное количество траекторий, по которым может направляться эволюция системы и предсказание этих траекторий вполне реально.

По всей видимости, большую роль должно сыграть построение структурных, содержательных моделей человеческих сообществ и их элементов. Практическая роль социологии должна необычайно возрасти в том случае, если она сможет предсказывать различные варианты течения социальных процессов в зависимости от поведения общества. Слишком дорого обходятся недостаточно проработанные социальные эксперименты.

Будущее открыто и не единственно, но оно не является произвольным. Существует ограниченный набор возможностей будущего развития; для всякой сложной системы существует дискретный спектр структур-аттракторов ее эволюции. Этот спектр определяется исключительно ее собственными свойствами.

В нелинейных ситуациях нестабильности и ветвления эволюционных путей человек играет решающую роль в выборе наиболее благоприятной – и в то же время осуществимой в данной среде – будущей структуры, одной из спектра возможных структур-аттракторов.

Из-за неизбежных элементов хаоса, флуктуаций, наличия странных аттракторов имеются определенные границы нашего проникновения в будущее, существует горизонт нашего видения будущего. В то же время синергетический подход позволяет нам видеть реальные черты будущей организации путём анализа сегодняшних пространственных конфигураций сложных структур, возникающих в определенного типа быстрых эволюционных режимах.

Сориентироваться в изменяющихся социальных ситуациях и приспособиться к каскадам экологических, политических, научных сдвигов в мире – весьма непросто. Это приводит к росту хаотических элементов в общественном сознании и культуре.

Неясно, как жить сегодня и что ожидает нас завтра. Утрачены ориентиры, неясно к чему готовиться и каких моральных правил следует придерживаться в своей деятельности. Остро встает вопрос о том, для чего вообще жить.

Темные глубины сдерживаемых культурой и исторической традицией животных инстинктов начинают диктовать свою естественную политику выживания. Эту стадию усиления неопределенности и хаоса отражают современное искусство, массовая культура, философия.

В настоящей статье мы рассматриваем некоторые ключевые характеристики мышления, ориентированного на будущее. Они, с нашей точки зрения, таковы:

■ рассмотрение множественных возможностей будущего развития, альтернативного будущего, точнее альтернативных перспектив;

■ ориентация не только на желаемое, но также и на достижимое будущее. Надо отказаться от попыток достигнуть недостижимого, невозможного в принципе, того, что не соответствует внутренним потенциям соответствующей сложной системы;

■ понимание горизонта нашего видения будущего. Неизбежные неопределенности и неустранимые хаотические элементы, имеющиеся странные аттракторы делают будущее принципиально невычислимым и открытым для нас, причем эти неопределенности обусловлены самой природой сложного мира, в котором мы живем;

■ понимание общих законов интеграции, коэволюции и взаимосогласованного устойчивого развития различных сложных структур в мире;

■ осознание возможности влияния на неограниченно отдаленное от нас будущего сложной организации в ходе нашей сегодняшней активности.

Выход в будущее неоднозначен. Будущее странно и причудливо, как сейчас говорят, это – fuzzy future. Будущее вызывает трепет, оно связано с добрыми надеждами.

С точки зрения классической науки, развитие понимается как линейное и поступательное, без альтернатив. Пройденное представляет лишь исторический интерес. Если и есть альтернативы, то они всего лишь случайные отклонения от магистрального течения, подчинены этому течению, определяемому общими законами эволюции универсума. Все альтернативы в конечном счете сводятся, вливаются, поглощаются главным течением событий.

Мир предопределён причинно-следственными связями. Причинные цепи носят линейный характер, а нетождественное причине следствие, по крайней мере, пропорционально ей. По причинным цепям-путям ход развития может быть просчитан неограниченно в прошлое и в будущее. Развитие ретро-сказуемо и пред-сказуемо. Настоящее определяется прошлым, а будущее – настоящим и прошлым.

Оказывается всё далеко не так. Будущие состояния сложных систем ускользают от нашего контроля и предсказания. Будущее неоднозначно. Никому не дано, начиная с определенного конкретного момента развития системы, предсказать точно, какой путь эволюции выберет система.

Самоорганизация в сложных системах свидетельствует о невозможности установления за ними жесткого контроля. Этим системам нельзя навязать путь развития. Управление ими может рассматриваться лишь как способствование присущим им тенденциям развития.

И в то же время существуют определенные спектры «целей» развития, наличные во всякой открытой и нелинейной среде (системе). Если мы выбираем произвольный путь эволюции, мы должны отдавать себе отчет, что этот путь может быть и неосуществим в данной среде с определенными ее внутренними свойствами. Не какие угодно структуры могут самоподдерживаться как метастабильно устойчивые в данной системе. Только определенные структуры из спектра потенциально возможных могут возникнуть, ибо они «разрешены» собственными свойствами системы, соответствуют им. Это – своего рода эволюционные правила запрета.

Из-за неустранимых элементов хаоса и наличия странных аттракторов в поведении сложных систем существуют определенные пределы нашего проникновения в будущее. Существует горизонт нашего видения будущего даже для достаточно простых физических и химических эволюционирующих систем и, тем более, для экологических, социальных, человеческих систем.

Существование странных, или хаотических, аттракторов один из фундаментальных фактов в теории самоорганизации сложных систем. Странные аттракторы открыты к настоящему времени практически всюду, в самых различных областях природного и человеческого мира, начиная с метеорологии и физики плазмы и кончая нейрофизиологией, изучением различных типов активности человеческого мозга.

Некоторые человеческие действия обречены на провал. Действия не приведут к успеху, когда и поскольку они не согласованы с внутренними тенденциями развития сложной системы. Если эти действия не являются надлежащими, резонансными, они наверняка будут напрасными.

Человек должен либо искать способы изменения свойств соответствующей сложной системы, либо вовсе отказаться от попыток насильно направить систему на несвойственный, чуждый ей путь эволюции.

Решение большинства ключевых проблем связано, на наш взгляд, с междисциплинарными исследованиями. Эти исследования позволяют избегать ситуаций, в которых погоня за локальным выигрышем, предлагаемым специалистами в конкретной области, оборачивается глобальным проигрышем, за который приходится расплачиваться всем.

Становится ясно, что путь технологической цивилизации, по которому человечество уверенно шагало последние четыре века, подошел к концу, что с такими стереотипами массового сознания нам попросту не выжить. Нетрудно предположить, что в XXI в. от многих привычных вещей придется отказаться, как в сфере технологии, так и в области идеологии, морали, основополагающих представлений о человеке. «Возможно, XXI в. войдет в историю как начало эпохи Великого Отказа, ибо мы подходим к тупику «устойчивого развития» и уже с растущей скоростью удаляемся от равновесия.» [5].


Литература:

1.Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. Введение. М.: Мир, 1990.

2.Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоорганизации сложныхсистем.М.:Наука,1994.

3. Пригожин И., Стенгерс Н. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. М.: Наука, 1986.

4. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980.

5. С.П.Капица, С.П.Курдюмов, Г.Г. Малинецкий, «Синергетика и прогнозы будущего», М,2001.

Источник: Электронный научный семинар

Tags: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Добавить комментарий

You must be logged in to post a comment.