С единой методологической позиции рассматриваются проблемы самоорганизации сложных систем, передачи и использования биологической информации и другие волнующие задачи природы живого, не исключающей внимательного отношения к научной, философской и мистической мысли различных эпох и цивилизаций.
Ключевые слова: система, парадигма, интеграция, системное мышление, сеть, теория систем
Кризис представлений. Новая парадигма. Проблемы самоорганизации сложных систем, передачи и использования биологической информации и другие волнующие задачи природы живого должны рассматриваться с единой методологической позиции, не исключающей внимательного отношения к научной, философской и мистической мысли различных эпох и цивилизаций [2, 6].
Научное понимание жизни основано на новом восприятии реальности, глубоко влияющем на всех уровнях. Поэтому уместно начать работу с обзора широкого социального и культурного контекста новой концепции жизни.
ХХI век начался. Вершиной айсберга в новом столетии встали вопросы состояния окружающей среды. Биосфере и самой человеческой жизни наносится такой урон, динамика которого очень скоро может стать необратимой. Например, вымирание различных видов животных и растений в мировом масштабе, недостаточность ресурсов, деградация среды обитания, что приводит к развалу местных сообществ, к этническому и племенному насилию — главным особенностям периода, сменившего эпоху холодной войны.
В конечном счете, эти проблемы следует рассматривать как разные проявления системного кризиса, который является, прежде всего, кризисом представлений.
Решения основных проблем нашего времени требуют радикального сдвига в представлениях, в мышлении, в системе ценностей. Мы стоим на пороге фундаментальных перемен в научном и социальном мировоззрении, смены парадигм, по своей радикальности сравнимой с революцией Коперника [5]. Но понимание этого еще даже не забрезжило в сознании большинства политических лидеров.
Руководители не только не в силах понять, каким образом взаимосвязаны различные проблемы; они отказываются видеть влияние своих так называемых решений на жизнь будущих поколений. С системной точки зрения, жизнеспособны только «устойчивые» решения. Понятие устойчивости стало ключевым в концепции экологического движения. «Устойчивое общество — это общество, которое удовлетворяет свои потребности, не ущемляя перспектив последующих поколений». Это великий вызов нашего времени: создать устойчивые сообщества.
Радикальные перемены и поныне продолжаются в современных теориях материи. Новые концепции в физике обусловили значительный сдвиг в нашем мировоззрении: от механистического мировоззрения Декарта и Ньютона мы переходим к холистическому, экологическому взгляду.
Новый взгляд на мир был нелегко воспринят физиками начала века. Изучение атомного и субатомного мира привело их к конфликту представлений, столкновению с необычной реальностью.
Драматические перемены, происшедшие в физике в начале это ХХ века, почти 50 лет широко обсуждались в кругу физиков и философов. Эти дискуссии привели Томаса Куна к понятию научной парадигмы, определяемому им как «совокупность достижений… понятий, ценностей, технологий и т.д… разделяемых научным сообществом и используемых этим сообществом для определения настоящих проблем и их решений» [3]. Изменения парадигм, по Куну, происходят скачкообразно, в форме революционных взрывов, и называются сдвигами парадигм.
В наши дни мы понимаем, что сдвиг парадигмы в физике является неотъемлемой частью более широкой культурной трансформации. Интеллектуальный кризис среди исследователей квантовой физики в 20-е годы сегодня отзывается подобным, но более обширным культурным кризисом. Соответственно, то, что мы наблюдаем, является сдвигом парадигм не только в рамках науки, но также и на огромной социальной арене.
Новую парадигму можно назвать холистическим мировоззрением, взглядом на мир как на единое целое, а не собирание разрозненных частей, блоков. Ее также можно назвать экологическим взглядом, если термин «экологический» использовать в гораздо более широком и глубоком смысле, чем обычно. Глубокое экологическое осознание признает взаимосвязь всех феноменов и тот факт, что, как индивиды и члены общества, мы все включены в циклические процессы природы и в конечном счете зависимы от них.
Сдвиг парадигм требует совершенствования не только наших представлений и мышления, но и системы ценностей.
Здесь интересно отметить поразительную связь между переменами в мышлении и изменением ценностей. Оба эти процесса можно рассматривать как сдвиг от самоутверждения к интеграции. Эти тенденции — самоутверждающая и интегративная — представляют собой два важнейших аспекта любой живой системы. Ни один из них по свое сущности не является ни хорошим, ни плохим. Хорошее, или здоровое, характеризуется динамическим равновесием; плохое, или болезненное — нарушением равновесия — переоценкой одной тенденции и пренебрежением другой.
Власть как господство над другими — это экстремальная форма самоутверждения. Социальная структура, в которой ее влияние более эффективно, — иерархия.
Между тем существует другая форма власти, приемлемая новой парадигмой, — власть как способность влиять на других. Идеальной структурой для осуществления этого типа власти является сеть, которая служит центральной метафорой экологии. Таким образом, сдвиг парадигмы подразумевает и сдвиг в социальной организации — от иерархии к сетям.
Расцвет системного мышления. На протяжении последнего столетия переход от механистической к экологической парадигме осуществлялся в различных формах и с разной скоростью во многих областях науки. Здесь случались и научные революции, и откаты назад, и метаморфозы, подобные качанию маятника. Хаотический маятник, в смысле теории Хаоса (на первый взгляд, случайные колебания, которые никогда не повторяются точно и вместе с тем подчиняются сложному, высокоорганизованному паттерну), — метафора нового нашего времени [2].
Основной конфликт приходится на взаимоотношение частей и целого. Акцент на части получил название механистического, редукционистского или атомистического подхода, акцент на целое характерен для холистического, организменного или экологического взгляда. В науке ХХ века холистический подход стал более известен как системный, а соответствующий ему образ мысли — как системное мышление.
Основные особенности системного мышления сформировались одновременно в нескольких дисциплинах в первой половине прошлого столетия, в 20-е годы. Первопроходцами системного мышления стали биологи, которые придерживались взгляда на живой организм как на интегрированное целое. Далее оно обогатилось гештальт-психологией и новой наукой экологией, но наиболее серьезные потрясения вызвало в квантовой физике. Поскольку центральная идея новой парадигмы касается природы жизни.
Идеи, выдвинутые организменными биологами в первой половине ХХ столетия, способствовали зарождению нового способа мышления — системного мышления — опирающегося на связанность и взаимоотношения. Согласно системному взгляду, существенными свойствами организма, или живой системы, являются свойства целого, которыми не обладает ни одна из его частей. Новые свойства возникают при взаимодействии и взаимоотношениях между частями. Эти свойства нарушаются, когда система рассекается, физически или теоретически, на изолированные элементы. Хотя мы можем распознать индивидуальные части в любой системе, эти части не изолированы, и природа целого всегда отличается от простой суммы его частей.
Величайшим шоком для науки ХХ века стал тот факт, что систему нельзя проанализировать. Свойства частей не являются их внутренними свойствами, но могут быть осмыслены лишь в контексте более крупного целого. Системное мышление не концентрирует внимание на основных блоках, но интересуется основными принципами организации. Системное мышление контекстуально, что являет собой противоположность аналитическому мышлению. Анализ означает отделение чего-либо, с тем чтобы понять его; системное мышление — это помещение чего-либо в более обширный контекст целого.
Теории систем. К 30-м годам ХХ века в организменной биологии, гештальт-психологии и экологии были сформулированы ключевые критерии системного мышления. Во всех областях живых систем — организмов и сообществ организмов — привело ученых к типу мышления, в основе которого лежат понятия связности и взаимоотношений. Этот новый тип мышления был поддержан и революционными открытиями в квантовой физике — в мире атомов и субатомных частиц.
До 1940-х годов термины «система» и «системное мышление» использовались лишь некоторыми учеными, но именно концепция открытых систем Берталанфи и общая теория систем возвели системное мышление в ранг главного научного направления. «Общая теория систем — это наука о целостности, до сих пор считавшаяся смутной, расплывчатой, полуметафизической концепцией. В своей совершенной форме она должна представлять математическую дисциплину, по сути чисто формальную, но применимую к различным эмпирическим наукам. Для наук, имеющих дело с организованными целыми, она бы могла иметь такое значение, какое имеет теория вероятности для наук, занимающихся случайными событиями» [2] — выступал Берталанфи, который начал вою карьеру как биолог в Вене в 1920-е годы. Он пытался укрепить свою общую теорию систем на устойчивых биологических основах. Идя к этой цели, он видел ее развитие в идее эволюции.
Для того, чтобы выразить направление эволюции физических систем в точной математической форме, физики ввели новую величину, назвав ее энтропией. Энтропия закрытой физической системы постоянно возрастает, а поскольку эта эволюция сопровождается увеличением беспорядка, то именно энтропию можно рассматривать как меру беспорядка.
Системная концепция постепенно развивается и выходит за рамки обычных дисциплин, обещая объединить различные ранее изолированные области исследований.
Кибернетика, или «управление и связь в животном и машине». Попытки разработать самоуправляющиеся и саморегулирующие машины привели к появлению совершенного нового направления исследований, что значительно повлияло на дальнейшее развитие системного взгляда на жизнь. Возникшая из различных дисциплин, новая наука возвестила единый подход к проблемам связи и управления и включила целый комплекс новых идей, которые вдохновили Норберта Винера на изобретение для нее специального названия — кибернетика. Это слово происходит от греческого kybernetes («кормчий»), и Винер определил кибернетику как науку об «управлении и связи в животных и машинах» [4].
Вскоре кибернетика стала мощным интеллектуальным направлением, которое развилось независимо от организменной биологии и общей теории систем. Кибернетики были математиками, нейробиологами, исследователями социальных явлений, инженерами. Они интересовались другим уровнем описания, концентрируясь на паттернах связи, в особенности в замкнутых цепях и сетях. Их исследования привели к появлению понятий обратной связи, саморегуляции и, несколько позже, самоорганизации.
Все основные достижения кибернетики берут начало в сравнительном анализе организмов и машин, т. е. механистических моделях живых систем. Кибернетические машины значительно отличаются от заводских механизмов Декарта. Критическая разница заключается в концепции обратной связи, разработанной Норбертом Винером. Петля обратной связи представляет собой кольцевую систему причинно связанных элементов, в которой изначально воздействие распространяется вдоль узлов петли так, что каждый элемент оказывает влияние на последующий, пока последний из них не «принесет сообщение» первому элементу петли. Следствием такой организации является то, что первое звено («вход») подвергается влиянию последнего («выход»); это означает саморегулирование всей системы.
Литература:
- Капра Фритьоф. Дао физики. — М.: Гелиос, София, 2002. — 352 с.
- Капра Фритьоф. Паутина жизни. — М.: София, 2002. — 336 с.
- Кун Томас. Структура научных революций. — М.: АСТ, 2009. — 320 с.
- Лактионов А. (составитель). Информационное общество. — М.: АСТ, Мидгард, 2004. — 512 с.
- Рябцева Т. А., Стоякова К. Л., Ибраев Р. Р., Бесфамильная Е. М., Савина Ю. И. Автоматизация управления и технологическая сингулярность. Киборгизация как инновационное направление в науке и технике // Естественные и технические науки. — 2015. — № 3(81). — С. 162–166.
- Стоякова К. Л. Использование логической парадигмы программирования для обучения информатике студентов в инженерных вузах // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук / Московский городской педагогический университет Комитета образования Правительства. — 2008. — Москва.
