Жанр: Электронное издание
Ill. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЗГЛЯДОВ
НА СООТНОШЕНИЕ ПОРЯДКА
И ХАОСА В КИБЕРНЕТИКЕ
И ТЕОРИИ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ
САМООРГАНИЗАЦИЯ: ГЕНЕЗИС НАУЧНОЙ РЕВОЛЮЦИИ
В. Крон, Г. Кюпперс, Р. Паслак
1. Введение
Различные теории самоорганизации, конструктивизма, синергетики, автопойэзис
а (в дальнейшем мы будем использовать более общее обозначе
ние "самоорганизация") свидетельствуют о фундаментальной смене пара
дигм в науке - о научной революции.
Будет ли эта революция успешной и войдет ли в историю науки, по
терпит ли неудачу вследствие внутренней слабости или наличия внешних
противников или же останется в итоге на периферии науки в качестве
казуса, - об этом пока нельзя высказать окончательного суждения. Од
нако уже сейчас можно кое-что сказать о возникновении и характере этой
революции. Сделанный нами обзор ее развития вплоть до настоящего
времени покажет, что в самом историка-социальном процессе "революций
в образе мышления" (Кант) присутствуют некоторые конструктивистские
черты самоорганизующегося процесса, и они - как это уже было пред
ложено Хакеном - поддаются объяснению при помощи этой модели. В
настоящей работе, однако, мы не будем касаться этих проблем, а огра
ничимся описанием важнейших линий развития (дисциплинарных, междис
циплинарных и вненаучных), которые внесли вклад в становление пара
дигмы, выступающей в настоящее время в качестве новой широкой прог
раммы исследований.
Революции в науке так же мало похожи друг на друга, как и рево
люции в политике. Их общим знаменателем является процесс коренного
изменения "образца мышления", - изменения в мировоззрении, затрагива
ющие не только многие теории, но и культурные традиции. Однако уже в
том, как революции воспринимаются современниками, существуют боль
шие различия. "Революция Коперника" (в 1543 г., в год смерти Копер
ника, был издан труд "Об обращении небесных сфер") в течение полувека
оставалась незамеченной и лишь во времена Галилея и Кеплера в борьбе
двух систем мироздания получила признание, сделавшее ее образцом всех
последующих научных революций. Аналогично обстоит дело и с тем, что
сейчас называют "вероятностной революцией" XIX столетия, сущностью
которой является признание идей вероятности и/или случая в природе.
86
Она также продолжалась длительное время, а ее революционное содер
жание вплоть до копенгагенского истолкования индетерминизма в кванто
вой физике оставалось почти незамеченным. Совершенно иначе получи
лось с "дарвиновской революцией", творец которой в конце своего "Проис
хождения видов" предсказал "существенный переворот в естественной ис
тории", - и оказался прав. В этом отношении революция, порожденная
дарвинизмом, обнаруживает сходство с революцией в математике XVII
столетия, вызванной изобретением исчисления бесконечно малых Лейб
ницем и Ньютоном. Однако, с другой стороны, между ними есть и су
щественное различие: исчисление бесконечно малых представляет собой
новый универсальный метод, создание изощренной изобретательской мыс
ли; основная мысль дарвинизма, напротив, блещет скромной простотой,
обладающей революционной силой лишь по отношению к противостояв
шей ей религиозной и культурной системе ценностей. Короче говоря, не
существует обобщающей стандартной модели для описания явлений, ин
туитивно определяемых как "революционные" и именно поэтому невоз
можно с достоверностью утверждать, что конкретное научное направ
ление является революционным.
Предпосылкой для любого утверждения о фундаментальной смене
парадигм в науке является необходимость того, чтобы научные идеи были
"революционными" или хотя бы считались таковыми. Однако именно в
этом отношении революционный характер "самоорганизации" может
представляться проблематичным: ведь ее основополагающие представ
ления не новы. Употребление терминов (в их современном значении)
можно заметить еще у Канта, который в "Критике способности суждения"
рассматривал проблему внутренней целесообразности в природе, т.е. ее
системные свойства. Особая методологическая трудность состояла для
Канта в том, чтобы не привлекать для объяснения целесообразности
понятие цели, ибо целесообразность столь же "слепа", сколь и все
остальные причинные взаимодействия. Решение на понятийном уровне,
предложенное Кантом, лежит в непосредственной близости к современным
теориям автопойэзиса и самоорганизации: "В таком продукте природы
каждая часть в том виде, как она существует только благодаря всем
остальным, мыслится также существующей ради других приди целого,
т.е. как орудие (орган), которого, однако, еще недостаточно (ведь она
могла бы быть и орудием искусства и таким образом представлялась бы
возможной только как цель вообще); она [мыслится] как орган, создающий
другие части (следовательно, каждая [создает] другие), а такой орган не
может быть орудием искусства; он может быть лишь орудием природы,
которая предоставляет весь материал для орудий (даже для орудий
искусства), и лишь тогда и лишь поэтому такой продукт, как нечто
организованное и себя само организующее, может быть назван целью
природы*' [2, с. 399].
Насколько современно это звучит, настолько же отчетливо Кант
формулирует несколько ниже решающее различие, говоря "о природе
и богатстве в ней организованных произведений" как "свойственно
поддающемся исследованию" (Там же, с. 295-296]. То, что в этой облас
ти стали возможными экспериментальные исследования и применение
математических методов, было, вероятно, решающим революционным
импульсом.
Предпринятая Кантом попытка рассмотрения проблемы самоорга
низации на уровне понятий продолжает давнюю традицию, восходящую
по меньшей мере к Аристотелю. Аристотель (выступая при этом против
Демокрита) в своей "Физике" выразил идею самоорганизации, используя
типичное для него образование понятий с помощью антропоморфных
метафор: "Странно ведь не предполагать возникновения ради чегонибудь,
если не видишь, что движущее [начало] обсудило решение. Од
нако ведь даже искусство не обсуждает, и если бы искусство кораб
лестроения находилось в дереве, оно действовало бы подобно природе,
так что если в искусстве имеется "ради чего", то и в природе. В
наибольшей степени это очевидно, когда кто-то лечит самого себя:
именно на такого человека похожа природа" [1, с. 100].
В XVII столетии - в эпоху господства механистического мировоззре
ния - не вызывает удивления то, что та же проблема разбирается
Лейбницем в "Монадологии" в техноморфном варианте, и при этом он,
по-видимому, замечательным образом предвосхищает идеи гиперциклов:
"Таким образом, всякое органическое тело живого существа есть своего
рода божественная машина, или естественный автомат, который беско
нечно превосходит все автоматы искусственные, ибо машина,
.сооруженная искусством человека, не есть машина в каждой своей части;
например, зубец латунного колеса состоит из частей, или кусков, которые
уже не представляют более для нас ничего искусственного и не имеют
ничего, что выказывало бы в них машину, в отношении к употреблению,
к какому колесо было предназначено. Но машины в природе, т.е. живые
тела, и в своих наималейших частях до бесконечности продолжают быть
машинами. В этом и заключается различие между природой и искусством,
т.е. между искусством божественным и нашим" [24, рус, пер, с. 424*25].
Не только философия занимается проблемами самоорганизации. В
XVIII в., когда укоренилась идея независимой гражданской личности, в
сфере общественных наук своего рода проблема самоорганизации стала
актуальной сразу в нескольких областях: в этике, экономической теории и
в учении о государстве. Всюду возникал вопрос о том, каким образом из
действующих в своих интересах индивидуумов могут возникать общест
венные структуры более высокого уровня и как они сохраняются. Другой
областью науки, на которую оказала определенное влияние уже постанов
ка вопросов Кантом, была эмбриология, расцвет которой в XVIII в. был
связан с изобретением микроскопа. Существовали различные мнения
относительно того, содержат ли зародышевые клетки развивающийся из
них организм в готовом виде или он развивается из них за счет внутренне
присущего ему "инстинкта формирования". В XIX в. в физиологии возник
ла проблемная ситуация, вызванная экспериментальными исследованиями
функциональных связей. Чем отчетливее обнаруживались эти связи, тем
более невозможным казалось их сведение к действию сил физической или
химической природы. В результате развития эволюционного учения Дар
вина на переднем плане оказалась еще одна проблема самоорганизации -
"самопознание" материи через формирование сознания. Впрочем, эта
проблема вызвала дискуссии в первую очередь на мировоззренческом
уровне, ибо она в значительной степени была недоступна для экспери
ментального изучения, выходящего за рамки физиологии.
Итак, современные теории самоорганизации формировались не в
безвоздушном пространстве, а в классической философии и науке. Почему
же тогда мы говорим о революции? На это дают право два взаимодополнительных
соображения. Во-первых, во всех приведенных
случаях, несмотря на многочисленные научные достижения, основная
проблема - формирование структур и функций более высокого порядка -
оставалась окруженной покровом таинственности. Существовала нераз
решимая дилемма: или беспомощно остановиться перед хорошо
известными взаимодействиями более высокого порядка и, предположив,
что именно эти взаимодействия в конечном итоге ответственны за
структурирование, подвергнуться упрекам в спекулятивном и метафи
зическом материализме; или допустить существование неизвестных до сих
пор телеологических сил, которые сомнительны с гносеологической точки
зрения и влекут за собой упреки в оккультизме. В XX в. эта дилемма хотя
и потеряла остроту, однако не была в принципе устранена. Определенная
ее "нейтрализация" произошла в связи с тем, что всегда находилась пог
раничная область между двумя научными дисциплинами, куда отодви
галась проблема самоорганизации, и эта проблема трактовалась факти
чески с традиционных позиций. При этом работа в рамках одной из
дисциплин предполагала отказ от попыток вывести целостные структуры
более высокого порядка (как, например, органическая химия отказывается
от попыток вывести структуру и функцию клетки исходя из химических
уравнений), а работа в рамках другой из них (например, цитологии) при
нимает эту более высокую организацию как данное. Таким образом, в
настоящее время каждая научная дисциплина характеризуется своей
позицией в системе уровней сложности, среди которых различаются
микро- и макроуровни (например, от молекулярной биологии до социобиологии;
от символического интеракционизма до культурсоциологии).
Помимо этого, научные дисциплины находятся в столь же сложных мно
гоуровневых взаимоотношениях друг к другу. Хотя проблемы самоор
ганизации возникают на стыке почти всех дисциплин и областей знания,
они вытесняются из эпицентра исследовательских интересов на перифе
рию и нейтрализуются. Если эти проблемы вновь оказываются в центре
внимания, то это происходит за счет значительного смещения границ дан
ной научной дисциплины.
Во-вторых, возобновление интереса к данной тематике определялось
тем, что в некоторых парадигмальных случаях удалось разрешить указан
ную основную дилемму, т.е. показать, как за счет элементарных взаимо
действий возникает и сохраняется порядок. Впрочем, эти случаи являются
парадигмальными лишь для новых понятий порядка и системы, значи
тельно отличающихся от традиции XIX в.
Наше изложение развития парадигмы самоорганизации начинается с
четкого и за счет этого, возможно, излишне узкого определения понятия
самоорганизации, привлекаемого в качестве критерия различения совре
менных и старых концепций самоорганизующихся систем. Затем следует
описание исторического развития, разделенное на 4 фазы; и, наконец, мы
обратимся к систематическому содержанию новой концепции самоор
ганизации, которое должно выйти за рамки отдельных теорий и стать
вкладом в формирование новой научной картины мира.
2. Начало
Начало развития концепций самоорганизации из-за наличия множества
исторических предшественников не поддается точному определению.
Можно, однако, выделить две характерные черты, отличающие совре
менные концепции самоорганизации от прежних: (1) с одной стороны,
открытость систем для материальных, и энергетических потоков из
внешней среды; (2) с другой стороны - их операционная замкнутость.
(1) То, что системы энергетически открыты, препятствует достижению
ими - независимо от их первоначального состояния - состояния тер
модинамического равновесия. Этим системы, рассматриваемые в кон
цепциях самоорганизации, отличаются от систем классической равно
весной термодинамики, закрытых для обмена энергией, теплом и
веществом с внешней средой. В отличие от этих систем, которые
независимо от начальных условий рано или поздно приходят к положению
равновесия, в случае открытых систем существует динамическое рав
новесие (так называемое стационарное состояние), определяющее гло
бальное состояние системы. Его неустойчивость, как правило, влечет за
собой переход от одного упорядоченного состояния к другому. Таким
образом, неустойчивость является причиной изменения состояния системы.
(2) Понятие операционной замкнутости описывает организационный
принцип, согласно которому автономные системы взаимодействуют с их
окружением. В противоположность "классическому" описанию, в котором
система рассматривается как сложный механизм, способный лишь реаги
ровать на импульсы от окружающей среды, в новой теории систем ре
шающую роль играют рекурсивные функции: реакция системы становится
новым возбуждением, следствие - причиной. Отсюда можно сделать два
вывода. Во-первых, рекурсивные операции, независимо от исходного
пункта, приводят к "собственным значениям" (простейшим примером явля
ется бесконечно повторяемая операция извлечения квадратного корня,
приводящая - независимо от числа, с которого она была начата, - к соб
ственному значению, равному 1). Во-вторых, реакцию в системе вызы
вает уже не "информация" из окружающей среды, а любые помехи, при
водящие систему к состоянию "собственного поведения", т.е. система сама
генерирует свое поведение.
Учитывая эти критерии, можно выделить по меньшей мере пять
независимых друг от друга направлений развития концепции самоор
ганизации.
а) В 1960 г. фон Фсрстер опубликовал работу под названием
"О самоорганизующихся системах и их окружении" [14], в которой он ввел
принцип "порядок из шума". Появление этой работы можно рассматривать
как дату рождения "самоорганизации", так как в ней содержится четкая
формулировка нового понятия системы, - а также и потому, что фон
Фсрстер смог создать необходимые организационные структуры для
разработки своих идей. В "Biological Computer Laboratory" (BCL) универ
ситета Урбана в штате Иллинойс (США) он собрал междисциплинарную
исследовательскую группу, занимавшуюся разработкой теории самоорганизующихся
систем на основе биологической теории систем и киберне
тики. К важнейшим предвестникам этого направления развития концепции
самоорганизации относятся кибернетика (Винер, Эшби), теория инфор
мации (Щенной), теория автоматов (Тьюринг", фон Нейман) и общая те
ория систем (фон Берталанфи) [5; 28].
б) Начиная с середины 40-х годов Илья Пригожий работал над
проблемами термодинамики необратимых процессов. Результаты своей
работы он обобщил в монографии "Введение в термодинамику необ
ратимых процессов". В 1967 г. в предисловии к З-му изданию [30] он тоже
ставит проблему возникновения порядка из беспорядка. "Основное внима
ние я уделял следующему вопросу: каким образом диссипация может по
рождать "порядок" как во времени, так и в пространстве?". В 1971 г. вы
шел первый фундаментальный труд в области теории диссипативных
структур, созданной Пригожиным, - написанная в соавторстве с Л. Гленсдорфом
книга "Термодинамическая теория структуры, устойчивости и
флуктуаций" [31]. Важную роль в становлении этой области сыграли
работы А. Тьюринга, А. Жаботинского и Б.Белоусова, посвященные рас
смотрению колебательных химических реакций.
в) В конце 60-х годов М. Эйген начал работы в области само
организации на молекулярном уровне. В публикации, увидевшей свет в
1971 г. [8], он показал, что селекция представляет собой "физический
закон", доказав тем самым, что идеи Дарвина применимы и к эволюции,
происходящей на значительно более низком уровне, чем уровень
организмов, и, следовательно, могут быть распространены на принципы
кинетики химических реакций. В данном случае ставится вопрос о
возникновении и стабилизации биологической информации. В 1977 и
1978 г. вышла написанная совместно с П. Шустером работа "Гиперцикл"
[9], состоящая из трех частей; в ней представлена строгая модель
предбиологической эволюции.
г) В начале 60-х годов Г. Хакен разработал теорию лазера, в которой
показал, как за счет взаимодействия множества независимых частей
возникает согласованное поведение. В 1971 г. вышла написанная совмест
но с Р. Грэхемом статья "Синергетика - учение о совместном действии"
[16], в которой даны исходные идеи общей теории самоорганизации.
д) Еще один иЛочник концепций самоорганизации - современная
экология, в которой идеи "взаимодействия" восходят еще к 20-м годам, а
открытие больших круговоротов веществ в природе (круговороты азота,
водорода, кислорода, углерода) относится к XIX в. Но лишь в середине
60-х годов - с появлением концепции коэволюции [12] и исследованием
устойчивости экосистем за пределами состояния равновесия [21] - дело
доходит до появления новых моделей [12, 19, 21, 25, 29].
Об А. Тьюринге см. лит. данные в [20].
В ходе этой первой фазы, продолжавшейся до начала 70-х годов, в
рамках отдельных, практически не связанных друг с другом научных
дисциплин сформировались теоретические основы и модели. Можно было
бы назвать в дополнение к перечисленным еще несколько направлений
(гештальтпсихология, теория турбулентности, теория катастроф), созда
ющих впечатление еще большего разнообразия и неоднородности. Пред
лагаемые концепции вписывались в рамки традиционной проблематики и
теоретических традиций своих областей исследований. Это можно по
нять из работ того времени и из высказываний ряда основателей
современной концепции самоорганизации, у которых мы недавно взяли
интервью.
а) Первые работы фон Фсрстера еще полностью вписывались в рамки
традиционной кибернетики* Его постановка вопроса была такова: "Как
можно сформулировать проблему организации?.. Можно ли, например,
применять здесь теорию информации? Теория информации предлагает в
качестве единицы измерения (организованности. - Авт.) избыточность.
Итак, я попробовал сесть и найти ответ на вопрос... что при этом
происходит с организацией".
Используя данное Шенноном определение избыточности как отно
сительной энтропии, фон Фсрстер исходил затем из того, что существуют
две возможности формирования организации. "Либо максимальная
энтропия (системы. - Авт.) возрастает, либо текущая энтропия умень
шается. Естественно, они могут изменяться и одновременно - одна
возрастает, другая уменьшается. Это является первой теоретической
посылкой к тому, что представляет собой организация" [15]. Дейст
вительно, таким образом становится возможным понимание проис
ходящего в организации, и противоречие со вторым началом термо
динамики разрешается. В том же интервью фон Фсрстер охарактеризовал
себя на тот момент как кибернетика. "Я влез в кибернетику в 1949 г.,
когда приехал в Америку".
б) Теория диссипативных структур Пригожина представляет собой
распространение формализма термодинамики необратимых процессов на
неравновесные процессы. Пригожий был учеником де Донде - пионера в
области неравновесной термодинамики. Сферой его деятельности была
физическая химия. "Это была сплошная физическая химия" [33]. Он
рассматривал устойчивость неравновесных состояний в термодинамике
(вначале - вблизи положений равновесия, затем - в значительном
удалении от них), и в конце концов это привело его в 1963-1964 гг. к
"по-моему, первому четкому определению диссипативных структур и
неравновесной самоорганизации. И поэтому здесь, по-видимому, впервые
можно увидеть четкую констатацию того, что неравновесный поток
может быть превращен в структуры - пространственные или временные".
в) Теория гиперциклов, разработанная Эйгеном, возникла в ходе его
работ по кинетике реакций: "Раньше мы намного больше занимались
кинетикой быстрых реакций; вслед за этим - развитием соответствующих
методов; далее мы прошли различные фазы. Сначала исследовались
достаточно быстрые протолитические реакции, потом наступила очередь
комплексов металлов, органиков... и, наконец, биохимиков. Потом мы
занялись изучением ферментативных реакций, и тут на одном из наших
зимних семинаров возник вопрос, как, собственно, получается, что
ферменты функционируют всегда так оптимально, почему эти сложные
механизмы настолько согласованы друг с другом. Тут один из сотрудников
сказал - дело в основах дарвинизма, это отбор... и тогда возник вопрос,
что же такое вообще отбор... и мы попытались создать теорию отбора,
применимую к молекулам. Из этого затем все и возникло" [1 1].
г) Разработанная Хакеном теория лазера была последовательным
продолжением научных исследований в рамках квантовой теории света и
материи. "С проблемой лазера я познакомился в 1960 г., когда был
приглашен в Telephone Laboratories в Нью-Хилл. Я услышал о том, что там
хотят создать новый источник света, и поэтому в последующие годы
(1961-1962) я разработал в основных чертах теорию лазера; вначале -
полуклассическую" [18]. На вопрос о контексте этих работ Хакен
отвечает: "Фоном моих работ была квантовая теория поля твердого тела,
в которой квантуют электромагнитное поле и рассматривают взаимо
действие электронов, отсюда, естественно, напрашивался вывод урав
нений для взаимодействия света и материи..." ГГам же].
д) Исследования Холдинга представляли собой применение теории
систем к проблемам экологии. В 1973 г. он ввел различие между
устойчивостью и упругостью (resilience), чтобы лучше понять динами
ческие процессы в экосистемах [21]. Он исходил из наблюдения, что при
возникновении критических нарушений устойчивость экосистемы больше
не сохраняется. "Если меняется степень изменчивости, то равновесие
смещается". При этом, однако, оказалось, что "если управление является
внутренним и саморегулирующимся, т.е. гомеостатическим, то откры
вается возможность изменения организации" [22, р.61. "Устойчивость"
определяется Холдингом все еще в смысле, традиционно принятом в ки
бернетике, - как способность системы "достичь равновесного стационар
ного состояния или состояния устойчивых колебаний или возвратиться к
нему" ("это классическое определение, основанное на равновесии"). "Упру
гость", напротив, описывает способность системы отвечать на сильные
возмущения эволюционными процессами приспособления. Говоря короче:
"В устойчивости, как было определено здесь, делается упор на состояние
равновесия, низкую изменчивость, а также сопротивление изменениям и
их поглощение. В резком контрасте с этим "упругость" характерна для
границы области устойчивости и ее явлений, происходящих вдали от
равновесия". Упругость обеспечивает системе возможность дискретных
переходов в новые состояния, причем "дискретное изменение есть
внутреннее свойство лю*ой системы. В течение значительного времени
изменение Происходит постепенно, и дискретное поведение сдерживается.
Затем, однако, достигаются условия, когда скачок становится все более
вероятным, и, наконец, неизбежным" (Там же, р. 20].
Возможное более общее значение этих идей в то время не было осоз
нано; в еще меньшей степени могла идти речь об общей теории само
организации. Вместо этого с помощью новых подходов лишь проводились
попытки решения частных проблем в отдельных дисциплинах, которые
были целиком и полностью связаны с существовавшей терминологией
Посмотри в окно!
Чтобы сохранить великий дар природы — зрение,
врачи рекомендуют читать непрерывно не более 45–50 минут,
а потом делать перерыв для ослабления мышц глаза.
В перерывах между чтением полезны
гимнастические упражнения: переключение зрения с ближней точки на более дальнюю.
соответствующей области исследований и в этом смысле все еще были
"консервативными". Они не противостояли "нормальному развитию" соот
ветствующей области, с ними не были связаны какие-либо революцион
ные замыслы, не имели они и серьезного значения для других областей
науки. Хорошим примером этого является сфера кибернетики. В прово
дившейся в 1962 г. в Чикаго конференции по теме "Самоорганизующиеся
системы" приняли участие уже более 400 ученых, однако тематика ос
тавалась связанной с основной проблемой кибернетики - проблемой ма
шинного обучения [35].
В то же время в этих подходах уже содержалась революционная
сущность, которая, однако, либо не была обнаружена, либо особенно не
подчеркивалась, так как ее ведущая при применении в новой теоретичес
кой сфере роль оставалась скрытой вследствие привязки - скорее праг
матической - к контексту отдельных дисциплин. В рассуждениях Эйгена о
том, что отбор на молекулярном уровне представляет собой всего лишь
результат кинетического поведения, самовоспроизводство и метаболизм
(т.е. открытость системы) содержались в качестве необходимых пред
посылок. Хотя в первых работах Хакенапо теории лазера и была ус
тановлена роль взаимодействия между атомами как механизма образо
вания когерентных световых волн, но о самоорганизации речи не шло.
"Конечно, сейчас можно видеть, что это прекрасный пример самоор
ганизации, только тогда я этого не воспринимал в таком смысле" [18].
Принцип минимума производства энтропии Пригожина (1945 г.) был
сформулирован в контексте термодинамической устойчивости неравновесных
состояний, однако в нем уже содержалась суть концепции
самоорганизации. "Поэтому я бы сказал, что идея самоорганизации была
четко сформулирована в рамках термодинамики неравновесных состояний
в моей работе 1945 г., и... это неожиданно привело к значительному
расширению диапазона неравновесных состояний вдали от положения
равновесия... что показано мною в 1965 г." [33].
Обобщая изложенное выше, можно утверждать, что первую фазу раз
вития концепции самоорганизации нужно охарактеризовать как привязку к
уже существовавшим сферам исследований. Происходит поиск матема
тических моделей для объяснения отдельных явлений или решения об
щепризнанных проблем данной области исследований; результаты публи
куются в журналах, относящихся к соответствующей области. Расши
рение знаний в рамках существовавшего мировоззрения определяло цели
исследований, характерные для этой фазы.
3. Межгрупповые контакты и проведение аналогий
между концепциями
Во второй фазе, которая продолжалась приблизительно до 1975 г.,
было обнаружено подобие используемых уравнений и сходство концепций.
Исследователи - как следует из их высказываний в ходе уже про
цитированных интервью - начали предполагать наличие общего эпистемологического
содержания, которое могло бы связать совершенно
разные исследовательские программы, относящиеся к целому ряду
дисциплин, или предпринимать усилия по его разработке. Поэтому в этой
фазе предметом обсуждения стала сама разработка теоретических
понятий. Хакен обсуждает внезапное появление когерентности света
лазера по аналогии с фазовыми переходами в термодинамике. "В то
время, когда я разрабатывал теорию лазера, я не ориентировался на
фазовые переходы. В моей работе 1946 г. уже можно увидеть отчет
ливую аналогию с фазовыми переходами; нарисована потенциальная
кривая, которая сильно напоминает кривые фазовых переходов. В то
время я не решился заняться этим слишком уж детально или опре
деленно". Было известно, что для того чтобы говорить о фазовых
переходах, следовало, собственно, рассматривать пространственно непре
рывные лазеры. Позднее это также было сделано, "и тогда действительно
обнаружилась поразительная аналогия t теорией сверхпроводимости...
тогда мне внезапно стало ясно, что это очень далеко идущая аналогия с
фазовыми переходами" [18].
Эйген изучает значение самовоспроизведения в своей кинетической
теории отбора и задает вопрос о том, что происходит, когда продукты
преобразований ферментов должны включаться в обратную связь, т.е.
когда результат самовоспроизведения оказывает обратное влияние на ход
реакции. "Гиперцикл" как класс автокаталитических процессов более
высокого порядка оказывается одной из возможных моделей.
Пригожий анализирует связь термодинамики нелинейных неравновесных
процессов с явлениями неустойчивости в гидродинамике (не
устойчивость Бенара) и задает вопрос: "При каких условиях мы можем
экстраполировать результаты,, полученные в термодинамике равновесных
процессов или в термодинамике линейных неравновесных процессов, на
положения вдали от равновесия? Более конкретно: что является общим
для явлений неустойчивости? Какова вероятность их появления в чисто
диссипативных системах и как организуется система за пределами такого
перехода?" [31, р. 5]
Однако происходит не только связывание по аналогии идей самоор
ганизации с другими теориями из самых разных областей исследований,
стало обнаруживаться также сходство между самими концепциями
самоорганизации. Предпосылкой для этого, конечно, было установление
контактов между группами основателей концепции. Как показывает
ознакомление с отчетами о работе руководимой Г. фон Фсрстером
Biological Computer Laboratory (BCL) в университете Урбаны, в этом
случае оно с самого начала получило организационную базу за счет
междисциплинарного сотрудничества. Физики (фон Фсрстер), исследо
ватели в области теории систем (Лефгрен), философы (Гюнтер),
кибернетики (Эшби), биологи (Матурана) и представители других
дисциплин работали над общими проблемами. Вследствие этого BCL была
одним из первых "центров кристаллизации" дальнейшего развития.
Остальные инициаторы учения, однако, вступали в контакт друг с
другом скорее случайно. Из их интервью следует, что Эйген и Хакен
встретились на одном из заседаний. Пригожий был приглашен Эйгеном
сделать доклад и таким образом познакомился с его работами, и хотя
Хакен н Пригожий была знакомы как физики, вначале они ничего не знали
о работах друг друга в области самоорганизации.
Проведение аналогий между концепциями дало исследователям идеи и
аргументы, убеждающие в том, что в отношении обсуждаемых здесь
работ речь идет о решительном шаге вперед, имеющем первостепенное
значение. Хакен поясняет в одном из интервью: "В работе, опубли
кованной совместно с Зауэрманом (Sauennann) в 1963 г. в "*itschrift fur
Physifc", мы привели уравнения лазера, и эти уравнения, как мы уста
новили впоследствии, имели такую же структуру, как и те, что Эйген
совершенно независимо получил для своих молекул. Это было для меня,
так сказать, искрой. Если две совершенно разные, области - такие, как
лазерная физика и биомолекулы, удовлетворяют одним и тем же
уравнсниям, это показывает, что здесь присутствуют гораздо более
глубокие закономерности, чем только эти уравнения. Возможно, что они
как раз поверхностны, но, что... вопрос о формировании порядка в сис
темах, предоставленных самим себе (в данном случае, впрочем,
приводимых в движение за счет подвода энергии извне), - что этот вопрос
все же следует рассматривать на единой принципиальной основе" [18].
Этот процесс взаимного ознакомления привел, наконец, к тому, что ис
ходя из аналогии математических уравнений было сделано заключение о
сходстве использованных концепций и об общей теоретической основе для
явлений из различных областей знания. Вознякновение порядка понима
лось теперь не как специальная проблема на периферии различных облас
тей, а как центральная проблема, с которой можно встретиться повсюду.
На пути проведения аналогий между концепциями происходит целе
направленное развитие новой теории из теорий, возникших независимо
друг от друга. В духе Снида здесь можно говорить о формировании
теоретического ядра концепции самоорганизации [36]; по Лакатосу -
о формировании новой исследовательской программы.
4. Поиск новых примеров и глобализация коицепцнА
Для третьей фазы, продолжавшейся приблизительно до 1980 г.,
характерны стратегии "глобализации" концепций, с помощью которых
отдельные представители новой теории пытаются показать ее уни
версальность и возможность распространения на ряд областей, вначале не
принадлежавших к сфере их исследований. В своей книге "Тайны успехов
природы" [17] Г. Хакен делает попытку интегрировать в своей концепции
синергетики явления, относящиеся к сфере биологической эйолюции,
онтогенеза, экономики, политических наук и развития науки. М. Эйген в
книге "Игра жизни" [10] рассматривает проблемы экологии, экономики и
даже эстетики. Илья Пригожий также приводит в книге "От суще
ствующего к возникающему" [32] примеры из экологии, экономики и
биологии. Впрочем, перенос происходит скорее на метафорическом
уровне. Как показывает и форма книг и в особенности их названия, приве
денные нами, "глобализация" была связана с кампанией популяризации,
которая усиливала экспансионистский характер этой стадии.
Наиболее отчетливо стратегия глобализации проявляется в расширении
тематики работ в соответствующих учреждениях. Например, в Брюсселе
начинается работа над следующими проблемами:
рынок акций: "
транспортный поток;
урбанизация;
общественное поведение насекомых;
погода;
рак (возникновение и динамика) и др.
Интересен комментарий Пригожина к этому расширению тематики
исследований: "О многом из того, что я внес в термодинамику, можно
забыть... для работы над аттракторами в настоящее время не надо
возвращаться к моим работам по термодинамике. Поэтому термодинами
ка в становлении концепции самоорганизации сейчас уже в определенной
степени принадлежит истории" [33]. Аналогичную мысль высказывает фон
Фсрстер: "Сейчас уже имеется связь с когнитивными науками, ибо больше
не интересуются организацией систем, а задают вопрос о том, каким
образом можно организовать когнитивные структуры, чтобы распознать
организацию, т.е. это в настоящее время есть проблема распознавания,
гносеологическая проблема... и это захватывающий поворот" [15].
За обоими высказываниями скрывается процесс, который Куй назвал
"сменой образца". То, что некогда представляло собой периферийные
явления и аномалии термодинамики и кибернетики, становится цент
ральным объектом нового научного "видения мира", с помощью которого
не только осваи6аются новые области исследований, но и создается новый
онтологический и гносеологический фундамент.
Более сдержанной представляется позиция Эйгена, у которого втор
жение в другие области знаний вызвало опасения. "Да, везде и всюду
поднимается интерес к этим вопросам динамики, во всевозможных
областях... само собой, сейчас появляются и всевозможные сферы при
менения, это проникает даже в социологию. Эти люди говорят, что
общество есть динамическая система; это, безусловно, так и есть,
только... я всегда затрудняюсь слишком уж смело экстраполировать эти
идеи сразу и на другие области. Здесь, в данной системе, я могу окинуть
взглядом ее параметры, и при этом мне хочется прежде всего уяснить,
что и как. В общественной системе я не могу располагать параметрами,
тут может быть что угодно, и, по-моему, это не приспособлено для
изучения поведения самоорганизующихся систем как такового (а это и
есть физика самоорганизации). Примение этого может быть интересным,
но If нему следует относиться с осторожностью" [1 1].
Несомненно, Эйген драв, скептически оценивая продуктивность есте
ственнонаучных моделей в области общественных наук. Соответ
ствующие попытки, начиная со времен господства механицизма (вспомним
Гоббса: "общественная деятельность есть не что иное как движение"),
нельзя назвать особенно удачными. Однако приблизительно с 1980 г. в
различных областях общественных гуманитарных наук специалисты пыта
ются создать собственные модели, которые не являются обобщениями, а
связывают основные начала самоорганизации с особенностями соответ7.
Концепция самоорганизации... 97
ствующих дисциплин. Здесь следует упомянуть, например, общественные
науки (теория социальных систем; социология организации), теорию
управления, экономику, лингвистику, психологию (системная психология
семьи). [По поводу лингвистики см., например, (4); о теории социальных
систем см. прежде всего (27, 19); о теории управления см. в особенности
(37); из области экономики см. (34).] Нельзя пренебрегать опасностью
бесконтрольного, чисто метафорического и обесценивающего употреб
ления терминологии самоорганизации, на которую указывал Эйген; с
другой стороны, это как раз и является индикатором "смены образца"
основополагающих идей, которая вносит новую динамику в процесс
формирования теорий. Этот процесс дополнительно усиливается вненаучной
популяризацией, к которой мы сейчас и обратимся.
5. Продвижение во вне и обратное воздействие окружения
В уже упоминавшихся книгах Пригожина ("От существующего к
возникающему"), Хакена ("Тайны успехов природы") и Эйгена ("Игра
жизни") впервые речь идет о способности концепции самоорганизации
вступать в связь с различными течениями общественной мысли. Идеи
самоорганизации, которые уже на стадии проведения аналогий вышли из
первоначальных границ соответствующих областей исследований, начали
связываться и с вненаучными сферами жизни в культуре, политике,
экономике и т.п. Восприятие научных идей вне науки связано, однако, с
существованием определенных проблемных ситуаций в обществе, для
которых наука обещает новую постановку проблем и, возможно, даже
решения. В случае самоорганизации исходная ситуация сложилась под
воздействием своего рода "критики цивилизации" 70-х годов, которую
можно свести к трем основным моментам:
критика процессов спонтанного (экспоненциального) роста, сопровож
дающегося разрушением внешней среды;
критика централизма бюрократизированных систем обеспечения и инду
стриального планирования будущего;
критика логики гонки вооружений.
В рамках заметно усиливающихся общественных движений (экологи
ческого, феминистского, движения за мир) критика этих пороков развития
ассоциировалась с общей критикой науки и техники, которые продолжали
выступать как основные инструменты обновления и управления, но
теряли свое традиционно признанное значение нейтральных источников
достоверного знания. В такой ситуации программа самоорганизация могла
как усиливать критику (в качестве "революционного движения" внутри
науки), так и приостанавливать ее, ибо она предлагала альтернативы,
которые не были просто иррациональными или враждебными прогрессу.
"Диалог с природой", "саморегуляции вместо внешнего управления",
"совместная коэволюция вместо войны" - вот лозунги, которые внесли
такой же вклад в популяризацию идей самоорганизации, как и в станов
ление движений протеста. Вследствие этого популяризацией самоорга
низации занимались и те, кто не принимал участия в ее разработке, а
подчеркивал новое мировоззрение, связанное с ней, и видел в нем основу
для поворота в мышлении, необходимого при разрешении кризисов. Из
них могут быть названы, например, Э. Янч и Ф. Каира [6, 7, 23]. В
позднейших публикациях самоорганизация рассматривается в качестве
символа новой эпохи; примером этого может служить книга "Нежный
заговор" [13].
Таким образом, глобализация и связанная с ней популяризация самоор
ганизации создают своего рода взаимодействие между наукой и другими
сферами общества, в особенности новыми общественными движениями.
Это взаимодействие связывает друг с другом динамику теорий и из
менение мировоззрения; при этом не всегда работает традиционная схема
политических координат ("левые - правые"). Среди ученых - представи
телей концепции самоорганизации немало-людей с консервативными поли
тическими взглядами, не имеющими, однако, ничего общего с фундамент
ализмом движений, утверждающих незыблемость ценностной ориента
ции. Представители социальной самоорганизации ("антипсихиатрия", по
литика "самопомощи" в экономическом развитии, биологическое самообес
печение и т.д.) посчитали бы представления эволюционной этики, наме
ченные Янчем, неприемлемыми с политической точки зрения. Эти проти
воречия находят свое отражение в конфликтах между фракциями в поли
тических партиях. Хабермас дал этой ситуации достаточно вырази
тельное, но в то же время отражающее определенную растерянность
название "новой запутанности".
Этот культурно-политический контекст, в свою очередь, привлек вни
мание к творцам концепций самоорганизации, развитых в сфере науки.
Это не удивительно, поскольку в рамках своих дисциплин их работы по
самоорганизации вначале оставались скорее на периферии и находили
признание лишь в междисциплинарной сфере. В целом внутри научных
дисциплин проявлялась сдержанность и занималась выжидательная
позиция. Внимание к самоорганизации в культурной и политической сфе
рах явилось дополнительной объединяющей силой для дальнейшего раз
вития программы, тем более что возрастающая поддержка со стороны
влиятельных группировок стимулировала сплочение ученых, занимаю
щихся самоорганизацией, и улучшила их шансы на получение допол
нительных ресурсов (денежных и др.) и повышение за счет этого их
репутации как исследователей.
б. Эпистемологические признаки самоорганизации
Развитие идеи самоорганизации показывает, как из исследований, быв
ших вначале разнородными, создается все более уплотненная исследо
вательская программа. До сих пор все же нельзя говорить о новой самос
тоятельной научной дисциплине, и, возможно, исследовательская програм
ма в течение длительного времени будет иметь отчетливо междисципли
нарный характер. Тем более важен в таком случае вопрос о том, на каких
общих или, по крайней мере, близких друг к другу концептуальных
основах строится это междисциплинарное сотрудничество. Мы попытались
на основании анализа высказываний программного характера, принадле
жащих ведущим создателям концепции, составить список положений,
совокупность которых характеризовала бы концепцию самоорганизации и
показывала притязания на революционность по отношению к традицион
ному научному мышлению. Некоторые из этих положений относятся
скорее к структуре объектов (1-3); другие - к эпистемологическим прин
ципам (4-7), причем само это разделение не всегда резко выражено или
же вопрос о нем вообще не ставится. Степень радикальности этих по
ложений также различна; не каждый исследователь, работающий в об
ласти самоорганизации, согласится с ними по всем пунктам.
"классический подход "самоорганизация"
1. Понятие системы
Аналитически определяемые системы с Реалистически определяемые системы с
моноцентрической организацией. закры- полицентрической организацией, откры
тые, с заранее заданной иерархией, тые, с генерируемой самой системой
находящиеся в состоянии статистического иерархией, находящиеся в состоянии
и термодинамического равновесия, с динамического равновесия, вдали от
простыми элементами, положения термодинамического равно
весия, со сложными элементами.
2. Понятие внешней среды
Внешняя среда структурирует системы; Системы структурируют внешнюю среду;
регуляция внешняя, регуляция внутренняя.
3. Граничные условия
Граничные условия произвольны; они Граничные условия важны; они относятся
относятся к внешней среде, к системе. .
4. Динамика
Траектория; состояние термодинамичес- Процесс: термодинамически неравновеского
равновесия; обратимость. Ное состяние: необратимость.
5. Причинные отношения
Линейность. Циркулярность.
6. Понятие времени
Скалярное, универсальное время. Временной оператор; системное время.
7. Понятие закона
Порядок как детерминированная струк- Порядок посредством структурирования.
тура.
К п. 1: В классическом случае системы определяются аналитически,
т.е. с учетом их функций, в то время как концепция самоорганизации
исходит из эмпирического определения системы, т.е. использует в первую
очередь критерий принадлежности к системе. Управляемой из центра
дифференциации подсистем (клетки, организации и т.д.), которые
располагаются на разных уровнях с различными возможностями для
контроля, в случае самоорганизации противостоит представление об
относительно автономных подсистемах, упорядочивающихся в динами
ческую сеть и остающихся открытыми для реорганизации. Если
классическая система вследствие своей замкнутости находится в состоянии
термодинамического равновесия, то система в концепции самоорганизации,
будучи открытой, находится в значительном удалении от него. Равновесие
КМ
системы в классическом случае является статическим; в случае самоор
ганизации - стационарным, т.е. динамическим. Поэтому в классическом
случае уравнения поддаются линеаризации вблизи положения равновесия;
во всяком случае, нелинейность трактуется как помеха. Равновесия вдали
от положения термодинамического равновесия такого приближения уже не
допускают, лишь при учете нелинейности системы становятся заметны ее
сложные свойства. С классической точки зрения, внутренняя структура
элементов системы может не рассматриваться, в то время как для
самоорганизующихся систем она играет определенную роль: сложные
системы такого типа в свою очередь состоят из сложных подсистем.
К п. 2: В соответствии с классической концепцией системы развиваются
в полной зависимости от соответствующей внешней среды; иначе говоря,
они приспосабливаются к ней, пытаются сохранить равновесие при воз
действии помех из внешней среды или возвратиться к нему (влияние
внешней среды на систему инструктивно). Согласно концепции самоорга
низации, окружающая среда воздействует на систему чисто негативно,
т.е. неспецифически; напротив, высокоразвитая самоорганизующаяся сис
тема активно вмешивается в окружающую ее внешнюю среду и в опре
деленных пределах манипулирует условиями внешней среды, в которых
она может сохраняться. В классическом случае (например, термостат)
заданное значение дается системе извне (внешнее нормирование); в
случае самоорганизации оно генерируется системой (самонастройка).
К п. 3: В классических системах проводится отчетливое разграничение
между основными уравнениями (законами), определяющими "программу
поведения" системы, и граничными условиями, оказывающими влияние на
ее поведение в конкретной ситуации. Напротив, теория самоорганизации
исходит из того, что именно возможность воздействия на граничные
условия обеспечивает идентификацию системы и вносит вклад в ее
самосохранение.
К п. 4: В классическом рассмотрении "частицы" в "полях" описываются
как обратимые траектории или системы в состоянии равновесия, в то
время как в рамках концепции самоорганизации на переднем плане стоит
рассмотрение системы как необратимого процесса.
К п. 5: При классическом подходе анализ сложных процессов сводится
также к однозначным причинно-следственным цепочкам, т.е. к последо
вательности причин; для подхода в рамках концепции самоорганизации
основная особенность сложных процессов заключается в наличии цикли
ческих причинных связей (в том смысле, что выходной сигнал системы
может снова служить входным сигналом для этой же системы); причины и
следствия связаны между собой циклически. Правда, при классическом
подходе также рассматривается явление взаимодействия, однако в случае
самоорганизации строится иерархия взаимодействий (ср., например,
принцип подчинения Г. Хакена).
К п. 6: В классическом случае для всего происходящего существует
единое и однородное (абсолютное) время; в случае самоорганизации
каждая система координирует свои внутренние процессы в соответствии с
собственным временем (релятивизм системного времени).
К п. 7: Классическому выведению порядка из универсальных законов
(детерминизм законов) противостоит представление об эмерджентном
самосозидании порядка из флуктуаций в ходе синергетических процессов.
Различия между классическим и современным подходами указывают на
то, что мы имеем дело - по меньшей мере в том, что касается фор
мулировки программ - с фундаментальным поворотом в науке. Многие из
показателей, использованных Куном для описания научной революции [3],
можно обнаружить при взгляде на возникновение концепции самоор
ганизации. Явления, находившиеся ранее на периферии "нормальной*
науки", за счет смещения акцентов в постановке проблем оказались в
центре научных интересов; величины, которые рассматривались до сих
пор как помехи (например, диссипация, нелинейность, неустойчивость),
приобрели значение системных величин, и стал заметен существенный
характер этих отклонений. Направлялись усилия на создание новой
модели действительности, в рамках которой эти отклонения стали бы
ожидаемыми феноменами в определенной области науки. Это изменение
затрагивает структуру объектов в не меньшей степени, чем эпистемологические
основы. Помимо этой "смены образца" на уровне парадигм
произошли и значительные изменения в понятийной структуре: цент
ральное место заняли новые понятия - такие, как бифуркация, флуктуа
ция, "подчинение". В других случаях претерпели изменение значения
давно известных терминов (например, значение граничных условий для
самоорганизующихся процессов). Наконец, становятся относительными и
основополагающие величины (в особенности - понятие времени). Ряд от
крытий и изобретений, сделанных на основе новых идей, дает эмпири
ческие основания, без которых терминологические новшества не были бы
жизнеспособны.
Из исторического обзора, однако, становится также очевидным, что
концепция Купа, представляющая революционные процессы в науке как
происходящие в основном в рамках отдельных дисциплин и внутри науки
является слишком узкой. По крайней мере, в настоящем случае имеют
значение как междисциплинарные отношения, так и процессы происходя
щие вне науки. Такой характер изменений, когда нарушаются границы
отдельных дисциплин и науки в целом, не является исключительным
признаком концепций самоорганизации. Возникновение механицизма в
XVII и эволюционизма в XIX в. являются примерами подобных переломов,
затрагивающих несколько научных дисциплин, а также и другие сферы
общественной жизни. То, что междисциплинарный характер и вненаучные
аспекты научных революций оставались в тени, вероятно, объясняется
скорее характерной для описания истории науки замкнутостью на
отдельных дисциплинах. В данном случае важность этих аспектов
настолько велика, что появление идей самоорганизации, по всей
вероятности, представляет собой составную часть широкомасштабной
переориентации, затрагивающей многие стороны жизни общества.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Аристотель. Физика 11 Соч.: В 4 т. М., 1981. Т. 3. Кн. 2. С. 82-102.
2. Кант И. Критика способности суждения 11 Соч.: В 6 т. М., 1966. Т. 5.
3. Kj'h 7'. Структура научных революций. М., 1975.
Закладка в соц.сетях