Саморганизующиеся системы

План.

1. Самоорганизациякак самосохранение и самовоспроизводство: «самоорганизующиеся системы» в кибернетике

2. Синергетика как наука о самоорганизации сложных систем любого типа.

3. Модели хаоса и порядка.

4. Бифуркационная модель развития.

Как это ни странно, категория «самоорганизующиеся сис­темы» возникла в понятийном арсенале кибернетики. Странно потому, что объектом кибернетики, как известно, являлись си­стемы, созданные человеком и им же управляемые. О какой доле самостоятельности, спонтанности и непредсказуемости (того, что интуитивно мы вкладываем в понятие «самоорганизация») может идти речь в этом случае? Кстати, и сам случай понимался всего лишь как ошибка в управленческих расчетах или «непоз­нанная закономерность». Тем не менее кибернетика работала со сложными системами, взаимодействующими с внешней средой, и уже поэтому отличающимися от идеальных моделей «закрыто­го» типа. И хотя способность сложных систем к переработке внеш­ней информации во имя устойчивой жизнедеятельности трак­товалась в кибернетике именно в русле термодинамических пред­ставлений (Н. Винер: информация понимается как негэнтро-пийная способность системы к организации случайных сигна­лов), вопреки той же термодинамической логике, чем более сложной оказывалась система, тем менее открытой и более ус­тойчивой она становилась (чем выше сложность системы, темлучше она умеет гасить внешние помехи и обеспечивать свой гомеостаз). Используя это свойство сложноорганизованной тех­нической системы, человек ставит перед ней соответствующую «сверхзадачу»: не просто поддерживать заданное желаемое со­стояние, но и находить свое оптимальное состояние при изме­няющихся параметрах внешней среды.

Таким образом, «самоорганизующиеся системы» в кибер­нетике — это системы, способные автоматически находить свое оптимальное состояние при любых изменениях внешних усло­вий, самонастраиваться, самостоятельно переходить из произ­вольного начального состояния в определенное устойчивое состояние. У. Эшби использует термин «ультраустойчивость», характеризуя способность сложных динамических систем на­правлять свое поведение, самонастраиваться и самоизменяться путем запоминания и воспроизводства лучших реакций, необ­ходимых для их успешного функционирования и благополуч­ной адаптации к изменениям внешней среды.

Классическая кибернетика имела дело с управляемыми моделями, в которых благодаря работе регулятора и отрица­тельной обратной связи уменьшаются нежелательные отклоне­ния от установившегося или желаемого состояния. Однако в при­родных и социальных процессах взаимодействия могут, напро­тив, усиливать отклонение от исходного состояния (с помощью положительной обратной связи). Примеры — эволюция живых организмов, международные конфликты, накопление капита­ла. В конце 70-х — начале 80-х годов возникла новая волна в развитии идей кибернетики — так называемая кибернетика второго порядка, которая гораздо больше внимания стала уде­лять именно спонтанности, непредсказуемости в поведении систем повышенной сложности. Исследователей интересовали те изменения системы, которые управляющий ею человек не способен в полной мере предвидеть (С. Вир, У. Матурана, Ф. Варела, М. Зелени, Н. Луман, М. Маруяма, Дж. Мердал, П. Мертен и др.). В отличие от классической кибернетики, ори­ентированной на изучение процессов управления в техничес­ких системах, объектом исследования становятся процессы управления в «живых» — природных и социальных — системах.

Процессы, гасящие отклонения, происходящие в систе­мах первого типа, М. Маруяма предлагает называть «морфостазисом», а процессы, усиливающие отклонения в системах второго рода, — «морфогенезисом».

Проблемы в социальном управлении начинаются, в част­ности, тогда, когда к морфогенетическим системам применя­ют правила управления морфостатическими системами. Так, Н. Луман, анализируя процессы внутренней дифференциации общества, объясняет, почему эволюционное развитие обще­ства осуществляется наперекор сознательному планированию равенства путем претворения в жизнь лозунгов о равных воз­можностях. Дело в том, что в социальных системах небольшие начальные различия (воспитание, внешние данные, случай) увеличиваются в функциональных социальных подсистемах. Это усиливает социальное неравенство, накапливаются различия между классами и регионами. В чем причина такого сложного и малопредсказуемого поведения морфогенетических систем? Кибернетика второго порядка для описания свойств таких си­стем, обеспечивающих их сложность, использует новые тер­мины — «автопоэзис» и «самореферентность».

Термин «автопоэзис» (букв, «самотворчество», «самопроиз­водство») У. Матурана вводит для обозначения циркулярной организации в динамике автономности и самовоспроизводства живых систем, которые создаются и регенерируются сами. При этом они сохраняют свою организацию гомеостатически неиз­менной путем вариации собственной структуры, то есть сохра­няют свою целостность, идентичность и границы.

Самосохраняющиеся системы представляют собой циклич­но связанные самоорганизующиеся подсистемы, где предыду­щая создает условия для последующей, причем последняя под­система в цикле поддерживает первую, так что, сохраняя друг друга, подсистемы защищают весь цикл (метаболизм клеток, система взаимных договоров и т. п.). Таким образом, самосохра­няющиеся системы обязательно являются самореферентными.

Самореферентность означает свойство системы каким-либо об­разом относиться к самой себе. Социальные системы использу­ют коммуникацию для того, чтобы связывать действия, формо­образующие систему (это круговорот внутри системы). Итак, автопоэзис порождает автономию, независимость от среды, пе­реводит внимание на внутреннюю связанность, заставляет рас­сматривать системы как операционально замкнутые. Операциональная замкнутость этих систем проявляется не в том, что они закрыты от внешней среды, а в том, что здесь нет однозначной причинно-следственной связи в виде прямого реагирования на входные воздействия. Не столько внешний стимул, сколько внут­реннее состояние системы определяет ее поведение, используя энергию внешней среды. При таком понимании самоорганизу­ющегося поведения подчеркивается, что система, характеризу­ющаяся богатством собственного поведения, может наделять мир внешних возмущений собственными значениями, делая его своим собственным миром, привнося в него смысл, новизну, непред­сказуемость (экологическая, социальная системы).

Необходимо признать, насколько обогатилось наше пред­ставление о возможностях и принципах управления социальны­ми и экологическими процессами благодаря этим исследова­ниям. Самоорганизационные процессы наделяются творческим и конструктивным характером, а значит, прямое планирова­ние и обдуманные нововведения годны лишь для относительно простых систем, в сложных же можно сохранять и поддержи­вать порядок, осознавая его спонтанность, признавая пози­тивным и конструктивным автопоэзис системы. Получили при­знание и практическое распространение новые управленчес­кие теории: эволюционный менеджмент (Ф. Малик и Г. Пробст), методология мягких систем П. Чекланда, система поддержки решений на основе спиральных циклов П. Мертена, жизне­способные организации С. Бира и др.

Саморегуляция в гомеостатически устойчивых системах осуществляется главным образом в форме обратной связи. Если в системе эти связи игнорируются или прерваны, управление не может быть эффективным, и отклонения, перешедшие гра­ницу гомеостазиса, быстро достигнут критического значения. Именно корректирующая обратная связь — необходимое усло­вие существования системы в стохастическом мире, для дости­жения динамического равновесия с которым требуется соот­ветствующее регулирование внутренних процессов на основе получаемой извне информации. Поскольку существуют жест­кие ограничения в виде допустимого диапазона отклонений, в пределах которого функциональная система способна осуще­ствлять саморегуляцию, стабилизировать некоторые парамет­ры посредством направленного упорядочения ее структурных

и функциональных отношений, превышение «гомеостатичес-кого диапазона» (у Г. Спенсера — «накопление дисгармоний», у А. Богданова — «нарушение тектологической границы») при­водит к деструкции, опасному возрастанию энтропии.

Сохранение целостности и жизненных функций за счет саморегуляции имеет большое значение для социальной систе­мы любого уровня. Как отмечает Р.Ф. Абдеев, «оптимальной считается та система регулирования (управления), которая ра­ботает при малых отклонениях параметров, не допуская их опас­ного нарастания до величин, близких к предельно допустимым для данной системы».

Тем не менее, несмотря на методологические новации, кибернетическая концепция по-прежнему ориентирована на проблемы стабильности и самосохранения систем, а самоорга­низационная сложность систем подчинена поиску адаптаци­онной устойчивости.

Довольно длительное время наука при рассмотрении строе­ния и эволюции мира преимущественное внимание уделяла пред­ставлениям о статической устойчивости, упорядоченности, од­нородности, обратимости. В условиях нарастающих темпов изме­нений в мире, свидетелями которых мы являемся, трудно гово­рить о стационарных структурах, об устойчивых, неизменных образованиях как о чем-то лежащем в основе мироздания. Устой­чивость, или хотя бы метастабильную устойчивость, следует ис­кать в динамике, а не в неподвижности во времени.

Более того, экспериментальные и теоретические открытия естественных наук в 70—80-е гг. внесли существенные корректи­вы в методологические доминанты системных исследований. Те­перь исследователей интересуют не системы вообще, а изменяю­щиеся системы, в которых неустойчивость есть предпосылка из­менения способа их поведения. Уточняются базовые понятия си­стемного анализа — устойчивость, стационарность, равновесность. Наряду с рассмотренными традиционными характеристиками системы в поле зрения попадают новые характеристики (нели­нейность, потенциальность, когерентность, критическое поведение и другие). Непосредственно процесс самоорганизации слож­ных динамических систем становится предметом научных иссле­дований в области синергетики, теории самоорганизации.

Дата добавления: 2014-01-07