Жанр: Наука
Синергетика и прогнозы будущего
...ало
мнение об определяющей роли субъективного фактора. В таких работах
подразумевалась возможность
достаточно детально планировать градостроение и выражались надежды, что эти
планы будут
реализованы в прекрасном соответствии с предлагаемыми проектами. Последнее
заблуждение
многократно опровергалось при строительстве новых городов. Процессы обычно шли
совсем не так, как
планировалось. Принципиальному изменению взглядов в этой области способствовал
анализ динамики
систем расселения с точки зрения теории самоорганизации и нелинейной динамики, а
также
использование в этих задачах методов точных наук. За последнее десятилетие было
предложено
несколько математических моделей развития динамики систем расселения,
углубляющих и
развивающих представление социально-экономической географии [46-48].
Даже анализ простейших моделей [61] показал, что нет дилеммы --- полная
предопределенность, не
допускающая вмешательства случая, или, напротив, полная управляемость и
определяющая роль
субъективного фактора. Как правило, локальные характеристики возникающих городов
или других
населенных пунктов могут меняться в широком интервале масштабов. В то же время
глобальные
характеристики системы расселения, как целого, оказываются вполне
предсказуемыми.
Естественно, математическое моделирование освоения территории на временах 1030
лет относится к
описанию развития государств в течение веков, как прогноз погоды и анализ
климатических изменений.
Это связанные, но существенно различные задачи.
Тем не менее созданный арсенал математического описания динамики расселения
дает возможность
для построения нового поколения моделей, описывающих влияние среды на жизнь и
деятельность
людей в историческом контексте. При построении теоретической истории этими
возможностями было
бы разумно воспользоваться.
Математический аппарат теоретической истории и лезвие Оккама. Наверное,
моделирование
почти во всех нетрадиционных областях прошло через искус собственной
уникальности и
исключительности. Одно из проявлений этого --- стремление использовать новый
достаточно сложный
и экзотический математический аппарат, --- нечеткие множества, фрактальную
геометрию, методы
квантовой теории поля и т.д., либо создавать свой, совершенно оригинальный.
Вероятно, это стало
столь же модно, как уповать на "безумные идеи", значение которых обычно очень
преувеличивают.
Этот искус проходит и математическое моделирование исторических процессов.
Например, в статье [58] предлагается применять аппарат, используемый в
суперсимметричных
физических теориях, и искать математические образы многих явлений в истории в
современной теории
фазовых переходов. Более того, выдвигается оригинальная идея рассматривать
нынешний российский
этнос как несколько взаимодействующих популяций, несущих главные черты,
сложившиеся в ходе
различных предшествующих этногенезов, и моделировать динамику этноса как целого,
исходя из этих
представлений. В статистической физике такой подход связывается с кинетическим
описанием
изучаемых ансамблей.
Предшествующий опыт математического и компьютерного моделирования в очередной
раз
подтверждает вывод, в свое время сделанный Оккамом --- не следует вводить новых
сущностей сверх
необходимости. Или, в применении к этому случаю, аппарат должен быть настолько
прост и нагляден,
насколько это возможно. При этом он должен быть согласован с точностью и объемом
информации,
которая доступна, и с вопросами, ответы на которые хочется получить.
Действительно, есть определенные классы задач, где требуется весьма развитый
математический
аппарат, существенно отличающийся от того, который используется в других
областях науки.
Несомненными лидерами здесь являются квантовая механика, выросшая из нее
квантовая теория поля и
общая теория относительности, требующие изысканных математических подходов.
Однако требуется
весьма высокий уровень понимания проблем и точности данных, чтобы убедиться, что
решение задачи
лежит за рамками более простых традиционных теорий. За пределами физики, и тем
более при
моделировании в нетрадиционных областях, такие проблемы --- большая редкость.
В качестве наглядного примера можно привести большой опыт описания
экономических процессов
[3, 63, 64], имитационное моделирование межгосударственных отношений [70] или
известную модель
Пелопонесских войн [14]. Все они в большой степени опирались на достаточно
простые, хотя,
возможно, и большие системы обыкновенных дифференциальных уравнений. При этом
исследователи
использовали опыт анализа таких математических объектов, идущий прежде всего из
механики.
Именно поэтому нелинейная динамика представляется наиболее удобным языком, по
крайней мере
на этапе становления теоретической истории. Это связано с простотой и
универсальностью
"нелинейной науки". Простота обусловлена тем, что само научное направление
возникло как попытка
ответить на "классические вопросы", сформулированные еще в докомпьютерную эру, -
— о связи
динамического и статистического описаний природы, о возникновении у целого
свойств, которыми не
обладает ни одна из частей и т.д. Нелинейная динамика вобрала в себя опыт
классической механики,
радиофизики, теории колебаний, опыт моделирования "типичных объектов" и
обогатила его новыми
методами и идеями. Именно поэтому возникла междисциплинарность и возможность
говорить на этом
языке об объектах самых разных наук. Кроме того, этот "ключ" может подойти к
теоретической
истории потому, что предлагаемый "нелинейный" язык представляется весьма богатым
и обширным,
содержащим средства описания самых разных образов --- от моделирования элементов
мышления [41]
до динамики гонки вооружений [66]. Разумеется, само наличие языка не дает
гарантии, что им не будут
злоупотреблять в образно-метафорическом плане, а будут применять на конкретном
содержательном
уровне. Тем не менее попытки говорить об истории на языке нелинейной динамики
представляются
весьма интересными.
"Цивилизация", системы виртуальной реальности и теоретическая история. В
настоящее время
широкое хождение имеет компьютерная игра "Цивилизация". В ней можно "создать
планету", "выбрать
размеры материков", "договариваться" или "воевать" с соседними народами, тратя
определенным
образом "ресурсы", "создавать" города, дороги либо "развивать" ремесла, науку
или религию. Можно
"вернуться в прошлое" и выбрать другую альтернативу. Встает вопрос, в каком
отношении эта игра и
другие компьютерные диалоговые системы такого типа находятся к теоретической
истории?
На наш взгляд, это удачный исходный вариант программной основы, которую можно
развивать и
использовать при ответе на содержательные "исторические вопросы". Алгоритмы,
заложенные в
"Цивилизации", описывающие, например, влияние науки на развитие экономики и
другие
закономерности, сравнительно просты. Естественно, они не привязаны к конкретной
исторической
реальности и нарочито упрощены в угоду быстроте расчетов и зрелищности всей
игры. Такие
алгоритмы и могут быть предметом конкретного научного анализа специалистов по
моделированию и
историков. Последние гораздо лучше понимают причинно-следственные связи,
возникающие в разном
экономическом, военно-стратегическом, социально-политическом и культурном
контексте. Это именно
тот наиболее эффективный стиль работы, который сейчас предлагает компьютерное
моделирование:"Понимаю, следовательно могу сформулировать в виде алгоритма.
Иначе необходимо
углублять понимание". Особенно важно было бы понять, как меняется число игроков
и их возможности
в зависимости от эпохи, предыстории, предшествующих действий этих персонажей.
Понять, как
изменяются жанры спектаклей, которые могут быть сыграны на исторической сцене.
Системы виртуальной реальности сейчас все шире используются при обучении, в
менеджменте
(задачи выбора вариантов), в архитектуре, строительстве, инженерном и военном
деле. Вероятно,
пришла пора использовать их в истории.
Такой анализ очень любопытен потому, что он иногда позволяет специалистам
увидеть новые
пробелы в своих знаниях, о которых они не подозревали. Например, это показывает
практика работы с
нейроимитатором --- компьютерным инструментом, позволяющим моделировать
поведение ансамблей
нейронов, созданным Г.Литвиновым (фирма "Neuroma-RD"). Использование этого
инструмента
нейрофизиологами и попытки математического моделирования показали, что даже для
синтеза
простейших ансамблей нейронов мозга недостает, по крайней мере, информации о
реальных системах.
Можно привести другой пример, связанный с имитационным моделированием
межгосударственных
отношений [70]. В этих моделях считалось, что падение жизненного уровня примерно
на порядок
означает поражение, революционную ситуацию, смену режима. События последних лет
в ряде
государств, свидетелями которых мы стали, показывают, что это неверно.
Оказалось, что нужно гораздо
глубже и точнее моделировать социальные процессы, от которых зависит
стабильность режима и в
конечном счете изменение проводимого страной курса.
Таким образом, создание исследовательских систем "исторической виртуальной
реальности",
вероятно, сейчас является очень полезным и своевременным.
Первые шаги
Современная западная цивилизация достигла необычайных
высот в искусстве расчленения целого на части, а именно в
разложении целого на мельчайшие компоненты. Мы изрядно
преуспели в этом искусстве, преуспели настолько, что
нередко забываем собрать разъятые части в то единое целое,
которое они некогда составляли.
О.Тоффлер
В становлении любого научного направления, после того как стало ясно, куда
следует двигаться,
огромную роль приобретают конкретные решенные задачи. Вероятно, это относится и
к теоретической
истории. Перечислим несколько задач, работу над которыми можно было бы начать в
ближайшей
перспективе.
Ситуационное управление и "прикладная политология" с точки зрения истории. Мы
живем и
часто успешно действуем в мире весьма сложных объектов. Как же нам это удается
без теоретического
анализа и математического моделирования? Ответ, который дает системный анализ,
достаточно прост.
Мы имеем дело с ситуационным управлением, т. е. у нас есть некий набор
стандартных ситуаций и
рецептов, предписывающих определенные действия в этих ситуациях. Эти рецепты
могут быть
основаны на личном опыте, стереотипах массового сознания или произведениях
искусства. В
значительной степени это именно тот путь, по которому идут политологи [4].
В ряде случаев эти рецепты должны быть тщательно проанализированы и
разработаны. Это
происходит тогда, когда мы имеем дело с редкими, но исключительно важными
ситуациями, либо
ситуациями, где цена ошибок весьма велика. Разработка и совершенствование таких
рецептов уже не
первое столетие является одной из главных задач генеральных штабов. По этому
пути сейчас идут
специалисты по ликвидации последствий природных и техногенных катастроф.
Вероятно, одной из задач теоретической истории мог бы стать междисциплинарный
анализ
принимаемых государственных решений в разные эпохи в разных ситуациях, в разном
социальноэкономическом
и военно-стратегическом масштабе и контексте.
В отличие от анализа, проводимого с конкретными прагматическими целями,
которым обычно
занимаются политологи и представители специальных служб, здесь могут быть
поставлены и решены
глубокие и интересные научные задачи. К исследовательской программе, которую
ставил перед собой
Н.Макиавелли [44], на новом витке развития науки, с учетом огромного
исторического опыта, можно
подойти совершенно иначе. Может быть, это потребует, например, такой дисциплины
как историческая
психология. Возможно, это поможет лучше понять прошлое, представить поле
возможностей и подругому
посмотреть на будущее.
"Измена элиты" и "пограничные состояния" общества. В предшествующих
исследованиях,
связанных с имитационным моделированием исторических процессов, которые
предпринимались
сотрудниками Вычислительного центра АН СССР и исторического факультета МГУ [70,
71],
использовались два основных класса математических моделей. При моделировании
Пелопонесских
войн исследователи опирались прежде всего на своеобразные "макроэкономические"
модели.
При этом неявно предполагалось, что в главном интересы всех жителей
государства совпадают. То
есть все заинтересованы в победе, и никто не заинтересован в поражении, либо
действиями последней
группы можно пренебречь.
Однако в эпоху пассионарного надлома ситуация может быть совершенно иной. У
руководства
может оказаться элита, "ставящая на развал" и готовая предпринять "операцию
против воли больного".
Анализ этих ситуаций предполагает развитие своеобразных социологических и
социальнопсихологических
моделей и тоже, по-видимому, представлял бы большой интерес.
Исследовательские проекты типа "Альтернативная история". А.Тойнби в нескольких
небольших работах проанализировал альтернативные пути исторического процесса в
некоторых
поворотных пунктах (см., например, [7]). Сейчас в связи с возникновением ряда
новых инструментов
моделирования и компьютерного исследования возможности для такого анализа
многократно возросли,
и было бы неразумно ими не воспользоваться.
При этом, вероятно, имея в виду использование методов точных наук, было бы
важно найти
"золотую середину". С одной стороны, мы должны знать об исследуемой исторической
эпохе довольно
много, чтобы строить достаточно достоверные и реалистические модели. С другой
стороны,
общественная жизнь должна быть еще сравнительно простой, чтобы интересный анализ
мог быть
проведен на уровне относительно элементарных моделей.
"Соотношение неопределенностей", правила запрета и глобальная хронология. В
физике,
химии, биологии ХХ века принципиальную роль сыграли правила запрета. Начиная с
соотношения
неопределенностей и принципа Паули и кончая положением о том, что
благоприобретенные признаки
не наследуются. Эти фундаментальные утверждения выполняют роль краеугольных
камней для целых
областей науки. Вероятно, нечто подобное существует и для гуманитарных
дисциплин.
В самом деле, по-видимому, есть минимальные интервалы времени, разумеется, в
разные эпохи свои,
необходимые для того, чтобы освоить территорию, организовать военный поход,
овладеть новой
технологией земледелия или построить сильное государство. Эти интервалы и
определяют
максимальную возможную скорость исторических процессов.
Представим себе такой мысленный эксперимент. Допустим, что будущему историку
предъявили два
"моментальных снимка" из жизни некого государства. Например, пусть это будут
Советский Союз 1985
г. и Россия 1995 г. Историку дан достаточно большой объем данных об экономике
страны и социальнополитической
ситуации на момент, когда были сделаны эти "снимки", и другая
информация
недоступна. Предположим, что датировка обоих "снимков" неизвестна. Смог бы он по
представленным
данным установить, что было раньше и что позже, и насколько?
Вероятно, да. По образцам техники (например, типам компьютеров, находящихся в
массовом
пользовании) можно было бы понять, что второй снимок сделан позже. Отсюда ясно и
направление
процессов и понятно, что мы имеем дело с распадом, а не с интеграцией.
Двукратное падение
производства, деиндустриализация экономики, изменение социально-политических
императивов и
появление множества тлеющих региональных конфликтов показало бы, что между двумя
"снимками"
произошло крушение огромной страны. Каковы причины и механизмы этого? После
того, как будущий
историк поставит эту проблему, можно будет начать поиск материальных
свидетельств катастрофы.
Последние, вероятно, позволят прийти к заключению, что государство не стало
жертвой вооруженной
борьбы или вторжения извне, и причиной глубокого кризиса стали "реформы".
Но тогда, имея в виду характерные времена реорганизации различных социальных
институтов и
систем управления (то есть определенные "принципы запрета"), можно будет
утверждать, что для таких
сокрушительных "реформ" в конце ХХ столетия нужен был по крайней мере 3-х, 4-хлетний
срок.
Вероятно, имитационные модели --- расчеты "мягких" и "жестких" вариантов
демонтажа, позволил бы и
увеличить этот временной интервал. Важно, что эти два "снимка" могут служить
вехами,
упорядочивающими другие "моментальные снимки" во временной окрестности этих
событий, если
таковые обнаружатся. В большой степени эти вехи независимы от предполагаемых
датировок и числа
источников, описывающих эти события, которые будут доступны будущему историку.
Такой мысленный эксперимент представляется вполне оправданным в контексте
глубоких
исследований по глобальной хронологии, которые проводятся в настоящее время
[59]. Эти работы,
развивающие идеи Морозова о "короткой истории", интенсивно ведутся сейчас
научной школой
А.Т.Фоменко. В соответствии с предлагаемой концепцией, имеющаяся традиционная
датировка
исторических событий принципиально неверна --- на самом деле человечество
значительно моложе. В
радикальном варианте этой теории рождение прообраза Христа следует отнести не к
I-му, а к XI-му
веку нашей эры. Критику концепции короткой истории "на поле" точных наук,
методами которых
пользуется школа А.Т.Фоменко, авторам пока встречать не приходилось. Однако,
возможно,
формулировка "принципов запрета" в результате совместной деятельности историков,
естественников,
экономистов и культурологов здесь могла бы дать интересные контраргументы.
Работы по глобальной хронологии позволяют, следуя традиции естественных наук,
поставить вопрос
еще в одной плоскости. Математики уже в начале века, со времен Адамара,
осознали, что далеко не все
задачи математической физики, которые вполне "добропорядочны" по форме, могут
быть разумно
решены. Эти задачи стали называть некорректными. Среди них оказалось очень много
важных
прикладных проблем. Достаточно общий подход к этому кругу задач был найден
только во второй
половине века [60]. Оказалось, что о решении многих некорректных проблем
существует важная
дополнительная информация (например, о точности данных, о пространстве, которому
принадлежит
решение, и т.д.). И следует переформулировать классические некорректные задачи и
построить аппарат,
позволяющий эффективно учитывать эту дополнительную информацию.
Нет ли и в истории "некорректных задач", решая которые разными методами, мы
можем получить не
согласующиеся друг с другом результаты? И не является ли, например, проблема
глобальной
хронологии древнего мира именно таковой? Пример одной классической некорректной
исторической
задачи был давно осознан российскими и советскими историками. Это пресловутый
варяжский вопрос,
касающийся роли варягов в становлении русской государственности. После множества
дискуссий было
понято, что развитые методы исторического анализа и доступные данные не
позволяют решить его на
уровне стандартов, принятых в других исторических исследованиях. Классификация
исторических
проблем по "типу некорректности", по той минимально необходимой информации,
которая нужна для
их решения, была бы очень важна. Провести границу между сферой науки и областью
догадок и мифов
оказывалось полезно во многих областях.
Быть может, на этот круг задач было бы интересно посмотреть с несколько
необычной "прикладной"
точки зрения. Допустим, что в одном из фундаментальных уравнений, описывающих
природу,
например, в уравнениях Максвелла или в уравнении Навье-Стокса, был опущен какойнибудь
член.
Студент-физик, даже обладая небольшой фантазией, может представить, какие
приборы,
построенные на основе этих "модифицированных" уравнений, не будут работать и к
каким
"замечательным эффектам", не наблюдаемым в нашем мире, отсутствие
соответствующих членов
приведет. Он довольно быстро выяснит, в каких смежных областях в связи с этим
возникнут проблемы.
После всестороннего междисциплинарного анализа, так называемого антропного
принципа [72], стало
ясно, что и мировые константы "подогнаны" весьма точно.
В этом плане очень любопытен анализ исторического знания. Поскольку не раз
основными
"заказчиками" исторических исследований были идеологи различных направлений,
очень полезно, по
крайней мере для людей, занимающихся моделированием, было бы выделение "жесткого
каркаса"
исторического знания и явное вычленение взаимосвязей ключевых результатов этой
области с другими
компонентами существующей научной картины мира.
Подобно тому как задача многих консультирующих психологов сводится к коррекции
шкалы
ценностей своего подопечного, здесь, вероятно, возможна глубокая и
содержательная коррекция шкалы
научных проблем.
Может быть, построение базы знаний или историко-исследо-ва-тель-ской системы
(по аналогии с
ГИС --- геоинформационными системами, оказавшимися очень важными и полезными
инструментами
анализа) было бы оправдано.
"Смысл истории", математическое моделирование и вариационные принципы.
Причинное
объяснение дает ответ на вопросы почему и как исследуемое явление происходит.
Напротив,
телеологический подход предполагает выяснить, "для чего" это происходит или
"каков смысл"
происходящего. На заре построения научной картины мира Бэкон, Гоббс, Спиноза
категорически
отрицали правомерность постановки второй группы вопросов, трактуя их как
некорректное перенесение
человеческих качеств на объективный мир.
Однако развитие различных областей науки показало, что поиски "смысла" во
многих случаях
оказываются полезными и конструктивными. Зачастую они предшествуют и закладывают
основу для
"добропорядочных" научных вопросов "как" и "почему", а иногда знаменуют переход
от описательного
уровня к построению теории.
Классический пример --- аристотелева физика, имеющая огромный удельный вес
умозрительных и
телеологических аспектов. Но, именно опираясь на эту далекую от совершенства
теорию, удалось
поставить более чем через десяток веков глубокие, содержательные вопросы и
двинуться дальше.
Открытие вариационных принципов показало, что во многих случаях
"телеологическая" трактовка
вполне содержательна и корректна. В одних случаях можно сказать, что "цель"
системы состоит в
минимизации функционала действия, в других --- в прохождении пути между двумя
точками за
минимальное время, в третьих --- в минимальном производстве энтропии. Иногда
этих принципов и
простейших предположений оказывается достаточно, чтобы восстановить уравнения
движения ---
перейти от вопроса "какой смысл?" к вопросу "как?".
Любопытной оказывается возможность переформулировать "аристотелеву физику" в
вариационной
форме [67]. Аристотель связывал движение тела, его скорость, с силой F, что в
современных терминах
может быть записано как
? ?= F = - U/ x, (4)
где U --- потенциал. "Смысл" этой системы --- минимизация потенциальной
энергии U. Уравнение (4)
является весьма разумным приближением к уравнению Ньютона, записанному для
движения
материальной точки в вязкой среде
m + ? = F = - U/ x,
Кроме того, более простая, чем "настоящие" уравнения, модель (4) является
базовой для теории
катастроф и служит основой для описания множества разных объектов в механике,
оптике,
гидродинамике, биологии. Таким образом, "аристотелева физика" в такой
математической постановке
является вполне разумным приближением во многих реальных ситуациях.
Вероятно, этот путь должен осознаваться и проходиться и в теоретической
истории. Не страшно,
если вначале вместо фундаментальных "ньютоновских уравнений" будут получаться
более простые
"аристотелевские модели", связанные с поиском смысла истории и использованием
вариационных
принципов.
На наш взгляд, такой путь в теоретическом плане начал проходиться Гегелем в
"Лекциях по
философии истории" [12], а в конкретном математическом плане в модели
нормативной истории,
недавно предложенной К.Э.Плохотниковым [11].
В концепции Гегеля основным действующим лицом всемирной истории является
мировой дух:"...
дух есть то, что не только витает над историей, как над водами, но действует в
ней и составляет ее
единственный двигатель" [68]. Более того:"Бог правит миром; содержание его
правления,
осуществление его плана есть всемирная история. Философия хочет понять этот
план" [12]. В
нормативной истории предполагается, "что существует некий абстрактный, полностью
информированный и не заинтересованный в историческом процессе наблюдатель.
Нормативная модель
истории будет строиться с точки зрения этого наблюдателя" [1].
Действующими лицами на исторической сцене у Гегеля являются народы и
государства:"Государство есть божественная идея как она существует на Земле.
Таким образом она есть
определяемый предмет всемирной истории". В математической модели актерами
являются
геополитические субъекты --- "геополитические атомы" и их коалиции.
В обоих случаях известна конечная цель истории, причем в обоих случаях она
оказывается одной и
той же. По Гегелю "... свобода ... является для себя целью, и притом
единственной целью духа, которую
он осуществляет. Эта конечная цель есть то, к чему направлялась работа,
совершаемая во всемирной
истории; ради нее приносились в течение долгого времени всевозможные жертвы на
обширном алтаре.
Одна лишь эта конечная цель осуществляет себя, лишь она остается постоянной при
изменении всех
событий и состояний и она же является в них истинно деятельным началом" [12].
Замечательная
формулировка вариационного принципа "максимизации свободы". В модели нормативной
истории
целью является "максимальная свобода мира", понимаемая как общее число возможных
доктрин для
мира в целом (в рамках модели это максимальное число союзов, в которые могут
вступать
геополитические субъекты). Эта свобода и определяет функционал, который
максимизируется в ходе
исторических процессов.
Естественно, в обоих случаях существует финальное состояние, "конец истории".
По Гегелю, конец
всемирной истории наступает потому, что дух в ней все уже совершил и нерешенных
проблем для него
не осталось. Отдельные народы сходят с исторической сцены, когда они реализуют
свою историческую
миссию и оказываются не в
...Поділитися у соцмережах
