Страницы: -
1 -
2 -
3 -
4 -
5 -
6 -
7 -
8 -
9 -
10 -
11 -
12 -
13 -
14 -
15 -
16 -
17 -
18 -
19 -
20 -
21 -
22 -
23 -
24 -
25 -
26 -
27 -
28 -
29 -
30 -
31 -
связей имеет своей оборотной
стороной их качественную равноценность.
Любая рассматриваемая связь, независимо от
природы соответствующих свойств или
объектов, в равной мере необходима. Как
сказал Н. Винер, "каждая деталь зависит от
всех остальных и все части постройки играют
одинаково важную роль". Действие, вклад
каждой связи в общий результат может
отличаться лишь интенсивностью,
количественно, но не характером, не
особенностью их внутренней природы. Отсюда
____________________
4 Винер Н. Я - математик. М., 1964. С. 309.
270
и следует, что в системах, функционирующих
по схеме жесткой детерминации, обрыв любой
из независимых связей ведет к выходу из
строя самой системы.
В рамках представлений о жесткой
детерминации в физике была разработана еще
одна базовая модель. Это происходило в ходе
экспансии классической механики на познание
непрерывных сплошных сред. Здесь возникли
такие дисциплины как теория упругости,
гидродинамика, аэродинамика и ряд других.
Был создан мощный математический аппарат,
что привело к особо величественному
обобщению физики XIX в. - была разработана
электродинамика Максвелла. Важнейшим
философско-методологическим выводом из
развития электродинамики обычно рас-
сматривается признание и раскрытие свойств
нового вида материи - поля, имеющего
принципиальное и самостоятельное значение
для познания оснований материального бытия.
Вместе с тем не менее существенно, что на
этих путях в качестве фундаментальных
выдвинулись представления о волнах и
волновых процессах. Образ гармонической
(бесконечной и синусоидальной) волны стал
важнейшей базовой моделью в развитии многих
разделов физической науки. Как завершение
этого пути развития можно рассматривать
становление квантовой теории поля, лежащей
в основе современных исследований в области
физики элементарных частиц.
Базовая модель, в основе которой лежит
представление о гармонической волне,
является своего рода антиподом класси-
ческого атомизма. Если последний
представляет исходный взгляд на дискретный
аспект строения материи, то модель волны -
271
исходный взгляд на ее непрерывный аспект.
Модель волны сопряжена с представлениями о
периодичности процессов, что является
принципиальным при анализе любых устойчивых
динамических систем. Вместе с тем данный
подход играет фундаментальную роль
преимущественно в самой физике, в
разработке основ учения о строении и
взаимодействиях материи. Попытки же
расширить область "приложений"
соответствующей модели за рамки физики,
особенно - естествознания, делаются еще
весьма робкие5.
3. Случайность
Мышление, опирающееся на модель жесткой
детерминации, давно обнаружило свою
ограниченность. Новые подходы стала
олицетворять идея вероятности. Колоссальный
прогресс наших знаний о строении и эволюции
материи, достигнутый естествознанием
начиная со второй половины XIX в., во
многом и решающем обусловлен методами
исследований, опирающимися на теорию
вероятностей. На вероятностных
представлениях практически основывается уже
эволюционная теория Дарвина. Развитие же
соответствующих формализованных моделей,
образующих базис теоретического познания,
началось с разработки молекулярно-
кинетической теории газов, переросшей затем
____________________
5 См., например: Шелепин Л.А. О
возможностях квантового подхода в на-
уке // Методы научного познания и физика.
М., 1985. С. 261-279.
272
в классическую статистическую физику.
Последняя ознаменовала создание основ
учения о строении вещества. Интенсивные
применения вероятностных идей и методов в
биологии связаны со становлением и
развитием генетики, в результате чего были
разработаны представления о генах и
сформулированы ее исходные законы, которые
в своей основе являются вероятностными. В
ходе развития генетики происходило и
совершенствование методов собственно теории
вероятностей как математической дисциплины.
Кульминационным пунктом "приложений"
вероятностной идеи к познанию природы можно
считать создание квантовой механики.
Разработка этой теории означала познание
структуры атома и закономерностей процессов
атомного масштаба, а также прорыв в мир
элементарных частиц. Завершает
"революционную поступь" вероятностной идеи
разработка кибернетики и шенноновской
теории информации. Можно вообще сказать,
что везде, где наука сталкивается со
сложностью, с анализом сложноорганизованных
систем, вероятность приобретает важнейшее
значение.
Столь фундаментальное воздействие
вероятности на развитие естествознания
означает, что мы имеем дело с глубокими ре-
волюционными преобразованиями в базисных
структурах научного мышления. Суть этих
революционных преобразований состоит в том,
что в базисные структуры научного мышления
стала включаться идея случая, стала
включаться случайность. Недаром теорию
вероятностей зачастую называют наукой о
случайном, а в представлениях ученых
273
вероятность и случайность практически
нерасторжимы.
Представления о случае зародились в
древности, при самых первых попытках
осознания человеком своего бытия. Они стали
необходимыми при объяснении поведения
человека, его судеб, или же, как сейчас
нередко говорят, его жизненной траектории в
многомерном мире. И сразу же выяснилось,
что случай сопоставлен c необходимостью.
Поэтический язык древних воплотил
соответствующие представления в образах
богинь человеческих судеб: Ананке -
неумалимая необходимость, Тихе - слепой
случай. Вне случая невозможно понять жизнь
человека. Более того, случайность стала
характеризоваться и как "регулятор" жизнен-
ных процессов. Эмпедокл, отмечал Б. Рассел,
"рассматривал ход вещей как регулируемый
скорее случайностью и необходимостью, чем
целью. В этом отношении его философия была
более научной, чем философия Парменида,
Платона и Аристотеля"6.
В дальнейшей истории культуры
представления о случае также
преимущественно связывались с раскрытием
основ поведения человека. Наиболее
концентрированным образом они высвечивались
при раскрытии представлений о свободе воли
человека. Свобода воли прерывает те жесткие
неумалимые связи и воздействия, в которые
вплетен человек, и тем самым позволяет ему
стать творцом нового и осознать свою силу и
самостоятельность. Представления о случае
начали соотноситься с раскрытием высших
____________________
6 Рассел. Б. История западной философии.
М., 1959. С. 76.
274
творческих возможностей и ценностей
человеческой личности7.
Новый этап в познании случая начинается
со времени вхождения вероятности в
структуру физико-математического есте-
ствознания. Физика изучает наиболее
глубинные уровни материального мира, а
потому ее "слово" в познании случая имеет
первостепенное значение: значимость случая
в общих воззрениях пропорциональна тому,
какую роль он играет в "основаниях"
строения мира.
Становление новой базисной модели
произошло на путях разработки механики
систем частиц. В качестве реальных таких
систем выступили газы, которые
первоначально рассматривались как
механические системы, состоящие из
огромнейшего числа частиц (молекул газа). В
ходе таких исследований выяснилось
(Р. Клаузиус, Дж. Максвелл), что здесь
наблюдается переход от строгих динамических
методов механики к теоретико-вероятностным.
Произошло становление статистической
физики. Простейшие закономерности здесь
представлены статистическими
распределениями, например, распределением
Максвелла. Осмысление существа происшедших
изменений прямо связано с анализом роли и
значения вероятностных распределений в
структуре научного мышления.
Соответственно сказанному, новая
(вероятностная) базовая модель в своем
"чистом" виде представлена моделями газа,
газообразного состояния вещества. Через
____________________
7 См., например: Налимов В.В. Спонтанность
сознания. М., 1989.
275
представления о случайности характеризуется
структура этих систем, взаимоотношения
элементов систем (молекул газа) друг к
другу. Состояния элементов в таких системах
максимально независимы и равноправны.
Подобная структура систем наиболее емко
выражается словом "хаос". Наиболее
хаотичным является состояние систем с
максимальной энтропией, состояние
термодинамического равновесия.
Соответственно этому, согласно
статистическим теориям, структура систем в
состоянии термодинамического равновесия и
характеризуется как истинное воплощение
действия случая. Всюду, где приходится
сталкиваться с действием случая, в качестве
исходной, первичной концептуальной модели
исследуемых систем выступают модели газов,
модели подобные газовым.
В методологическом плане для раскрытия
характера нового типа модели весьма важно
учитывать, что новые подходы зародились в
ходе исследования газов и проводились на
фоне знания их феноменологических,
термодинамических законов. Вероятностные
распределения выражают собою связи между
целостными характеристиками газа как
системы, задаваемые термодинамическим
подходом, и физическими характеристиками
отдельных молекул газа. Отсюда сразу же
следует, что статистический подход вводит в
исследования идею уровней, идею иерархии.
Вместе с тем, значимость этого подхода
состоит не просто в том, что вводится идея
иерархии. Эта идея весьма древняя, и
история уже засвидетельствовала, что
иерархия иерархии рознь. Она возможна и в
системах, функционирующих по принципам
276
жесткой детерминации. Весьма важно раскрыть
тип, специфику новой иерархии.
В базовой модели газа исходный, первичный
уровень представлен характеристиками
(свойствами) элементов, а второй, более
"высокий" - целостными характеристиками
систем. Иерархия здесь определяется
структурой систем, которая представлена
распределениями и выражает особенности
взаимосвязей между уровнями.
Рассмотренная концептуальная модель
говорит все основное о природе случайности.
В частности, отсюда следует, что случай-
ность проявляет себя на фоне некоторых
устойчивых связей и отношений, на фоне
необходимости. Соответственно этому, нельзя
согласиться с иногда встречающимися
утверждениями, что вероятность вводит в
описание неоднозначность, неопределенность,
случайность и только. Это одна сторона
дела. Случайность опирается на новые виды
необходимости, она немыслима вне
определенной устойчивости и инвариантности.
Последнее проявляется уже в том, что
каждому "случайному" состоянию элементов
сопоставляется вполне определенная (пусть и
ничтожная по величине) вероятность.
Все сказанное означает, что существо
новой базовой модели заключается в том, что
в ее структуру существенным и принци-
пиальным образом введена случайность.
Случайность предстает перед нами в качестве
самостоятельного начала мира, его строения
и эволюции. Еще древние рассматривали хаос
как одну из первопотенций мира. Принципы
строения и эволюции материального мира уже
в своих (физических) основах имеют и же-
сткое, и пластичное начала, и оба они
277
необходимы для целостного анализа реальных
процессов и систем. Жесткое начало ха-
рактеризуется однозначными, неизменными
связями, непреодолимо наступающим
действием. Случайность олицетворяет гибкое
начало мира и сопряжена с такими понятиями
как независимость, неоднозначность,
неопределенность, спонтанность,
хаотичность, непредсказуемость. Основные
особенности этой модели стали неотъемлемым
элементом нового стиля мышления.
4. Автономность
Развитие представлений о случайности
неотделимо от системного подхода, от
разработок основ учения о сложноорганизо-
ванных системах. Исследования последнего
времени ясно показали, что к развитию
способны лишь открытые системы - системы,
находящиеся в постоянном взаимодействии и
обмене веществ, энергией и "информацией" со
своим окружением. В закрытых системах
качественные изменения внутренних состояний
деструктивны. Развитие предполагает как все
более усиливающееся взаимодействие
развивающихся систем с окружающей средой,
так и более детальную ее "проработку".
Соответственно этому в ходе развития
происходит структурно-функциональное
усложнение развивающихся систем, усложнение
по их внутренней структуре и по выполняемым
функциям. Весьма интересно и важно
рассмотреть, какие же пути выработала сама
природа в "борьбе" с подобной сложностью.
Для раскрытия существа этих путей
278
основополагающее значение имеют
представления об автономности.
Понятие автономности, конечно, не
является новым для современных
исследований. Оно широко использовалось в
истории науки и философии прежде всего при
анализе биологических и социальных
процессов. И. Кант, например, применял
представления об автономности при
обосновании своей концепции этики.
"Автономия, - писал он, - есть... основание
достоинства человека и всякого разумного
естества"8.
Автономность широко принято определять
как существенную независимость в поведении
соответствующих систем и подсистем от их
окружения. В этих случаях говорят, что быть
автономным - значит быть независимым. При
таких утверждениях представления об
автономности мало чем отличаются от пред-
ставлений о случайности. Вместе с тем
представления об автономности являются
развитием того наиболее существенного, что
заключено в понятии случайности.
Автономность предполагает не только
независимость, но прежде всего определенную
внутреннюю упорядоченность сложных систем,
специализацию подсистем на выполнение
некоторых функций на началах саморегуляции
и самоорганизации и в пределах,
обеспечивающих повышение эффективности
функционирования систем в целом. Неза-
висимость и эффективность, упорядоченность
и специализация, самоорганизация и
согласованность действия целого - ведущие
____________________
8 Кант И. Соч. М., 1965. Т. 4. Ч. 1.
С. 278.
279
признаки автономности. Проблема
автономности неотделима от проблемы
целостности, от познания того, по отношению
к чему проявляется сама автономность. Если
целое образуется на базе только
представлений о случайности, то мы имеем
дело с переходом к хаосу. Если же целое
образуется на базе представлений об
автономности, то мы получаем возможности
строить модели сложных и
сложноорганизованных систем.
Подобное развитие сугубо вероятностного
подхода как базисного перекликается и с
развитием кибернетики и шенноновской теории
информации в середине нашего столетия,
разработка которых придала фундаментальное
значение системным исследованиям. В нашей
литературе предмет кибернетики давно при-
нято характеризовать как область изучения
сложных управляющих систем, под которыми
понимают системы с относительно
независимым, автономным поведением
подсистем (элементов) при высокой
внутренней активности и избирательности
(целенаправленности) поведения и
функционирования систем в целом. Эти
системы являются открытыми, находятся в
постоянном взаимодействии с окружением
(средой) и принципиально способны решать
разнообразные классы задач (действовать при
весьма различных обстоятельствах)9.
____________________
9 См., например: Гельфанд И.М., Цетлин М.Л.
О математическом моделировании механизмов
центральной нервной системы // Модели
структурно-функциональной организации
некоторых биологических систем. М., 1966.
С. 14.
280
Становление представлений об автономности
в современных системных исследованиях
олицетворяет разработку основ новой
базисной модели мира и познания. Происходит
существенное расширение "семейства"
базисных понятий, свойственных "модели
газа". Новая система понятий имеет
принципиальное, общетеоретическое значение
и выражает проникновение познания на новые
уровни строения и эволюции материального
мира. К этой системе базовых понятий,
помимо автономности, относятся: открытая
система, информация, обратная связь,
целенаправленность (избирательность),
управление, уровни строения и детерминации,
программа, алгоритм, оптимальность. Данная
система понятий выражает собою простейшую
модель систем, которые принято называть
сложно-организованными. Если внутренняя
структура "модели газа" выражается через
понятие случайности, то структура сложно-
организованных систем характеризуется
прежде всего отношением автономности.
Представления об автономности включают в
себя случайность, но гораздо сложнее:
помимо случайности они также учитывают
наличие внутренней активности, разнообразия
свойств и функционирования подсистем.
Новая базисная модель не столь проста,
как более ранние. Она менее формализована,
содержит существенный интуитивный
компонент. Разработка ее формализованного
аспекта связана с разработкой ряда
абстрактных математических дисциплин таких
как теория информации, исследование
операций, теория игр, теория алгоритмов,
программирования и др. На базе новой модели
строится иерархия моделей высших порядков,
281
что и обеспечивает прогресс знаний,
особенно - в биологии и экономике. Из-
менения базисной модели привели к новому
языку науки, к переосмыслению ее ведущих
проблем. К одному из наиболее значительных
результатов здесь следует отнести
"переформулировку" эволюционных идей,
предпринятую И.И. Шмальгаузеном и рас-
крывающую новое содержание и подходы ко
всей эволюционной проблематике10.
Выше, при рассмотрении проблемы
автономности, мы практически не опирались
на физические исследования. В качестве
некоторого оправдания напомним, что и
первоначальные представления о случайности
тоже складывались не на базе данных физики.
Поэтому имеет смысл определенная подготовка
плацдармов для дальнейшего возможного
развития языка физики. Кроме того, приведем
еще слова Н.Н. Моисеева: "Современная
физика, как никакая другая наука, является
школой системного анализа, демонстрирующей
генезис современных ее методов и способов
использования. Я думаю, что трудно
представить себе современного специалиста в
области системного анализа, не владеющего в
достаточной степени опытом физики"11.