Сущность, типы, механизм развития систем

 

Представление о мире как множестве взаимосвязанных и нередко качественно различных объектов возникло уже в древности. Так, в философии Древнего Китая мир представляется совокупностью сложных разноуровневых сущностей, образующих строгую иерархию: Дао, Де, Ци, Инь, Ян, пять первоэлементов и т.д. В этой системе свое место занимает общество и каждый отдельно взятый человек. Несмотря на ограниченность возможностей человека, его невысокую (по мнению древнекитайский мыслителей) значимость в этой системе, он, тем не менее, оказывает определенное влияние на мир. Во всяком случае, познав законы мира, он может более органично функционировать в этом мире, более полно и эффективно выполнять свою роль.

Для античных атомистов бытие это огромное множество самых разнообразных частиц – атомов. Взаимодействуя, они соединяются в самые различные тела, составляющие многообразие наблюдаемой действительности.

Деисты Нового времени, не отрицая акта творения мира Богом, в остальном представляют мир как сложный саморазвивающийся механизм, в котором все взаимосвязано и который более не нуждается ни в каком вмешательстве извне.

Итак, мир – сложное множество взаимосвязанных между собой систем разного уровня и качества. Развитие каждой системы и мира в целом подчинено закономерностям, реализация которых представляет собой процесс самоорганизации. Поэтому важно знать, во-первых, что представляют собой системы и, во-вторых, каким образом осуществляется самоорганизация.

 

1. Сущность, основные свойства и типы систем.

Истоки системного похода, как способа осмысления бытия, находятся в философских представлениях древнего мира. Как самостоятельный четко определенный метод системный подход сформировался уже в современной философии.

Пристальное внимание к системе, как неотъемлемой форме организации действительности и составляющих ее фрагментах, возникло в ХХ веке. Российские ученые (особенно А.А.Богданов и его "Тектология") сыграли в этом важную роль. Тем не менее, начало "эры систем" чаще всего связывают с именем австрийского ученого Людвига фон Берталанфи (1901–1972), биолога и философа, автора "Общей теории систем".

Стоит отметить, что понятие "система" во многом было связано с изучением сложных типов движения и взаимодействия в природе, с развитием живого, живыми организмами, и, особенно, с развитием общества. Однако системными свойствами обладают и целостности, в составе которых нет "живой" материи. Системы составляют объекты, обладающие самыми различными свойствами, представляющие собой предметы (процессы) разной сложности; и в микромире, и в макромире; материальные и идеальные.

Понятие "система" происходит от греческого systema – целое, составленное из частей.

Все системы имеют ряд признаков. Важным признаком любых систем является ее сложность, неоднородность; система всегда состоит из нескольких составных частей, каким-то образом связанных между собой (составные части системы чаще всего называются элементами, иногда – компонентами). Но еще более важным признаком следует считать целостность системы; это значит, что ее составные части извне воспринимаются не как разрозненные части, а как нечто единое, в большей или меньшей степени органично связанное.

Последнее означает – и это можно считать еще одним признаком системы – что ее составные части (относительно отдельные объекты) находятся в определенных отношениях между собой, причем, отношениях отличных от тех, которые существуют у этих же объектов с другими объектами не входящих в рассматриваемую систему. Отсюда вытекает и еще один признак: по всей видимости, функционирование и состояние отдельных частей системы, зависит от состояния других частей и всей целостности. Наконец, вероятно, и вся система в определенной мере детерминирована состоянием и функционированием ее отдельных частей.

В зависимости от конкретной системы, ее внутренние связи могут быть различными, но всегда существует определенный порядок отношений: субординация, иерархия, функциональность. Характер и организация связей и отношений между элементами (и подсистемами), а также собственно состав этих подсистем и элементов это – структура системы.

Системе свойственна функциональность, в результате которой каждый элемент выполняет строго определенную роль, обусловленную его местом в системе.

В системе отдельные части – элементы, компоненты, подсистемы – в определенном смысле теряют свою самостоятельность, а иногда и не могут существовать вне системы. Примером первого рода могут служить планеты солнечной системы, военнослужащие, составляющие единое подразделение, отдельные правовые (или этические) нормы, сведенные в единый свод правил, законов и т.д. Элементы живого организма – отдельные органы или часть органов, связанных внутри организма в подсистему (например, нервная система, система кровообращения и др.), как правило, самостоятельно существовать не могут.

Важной особенностью систем является то, что ее элементы, в том числе, способные существовать и вне данной системы), обретают несколько иные свойства. Неизбежно теряя определенную меру самостоятельности, они могут наделяться новыми возможностями – как бы возможностями системы в целом. Так специалист, поступивший на государственную службу, берет на себя некие дополнительные обязательства; на него возлагается дополнительная ответственность, возможны и определенные ограничения. Вместе с тем, он получает полномочия по исполнению тех или иных функций, определенных государством; он становится представителем государства.

Еще одним чрезвычайно важным свойством систем является интегральность: как целостность система обладает качествами, которыми не обладает ни один из ее элементов, ни вся их совокупность, если бы элементы не были бы связаны в систему.

Помимо внутренних связей существуют и внешние отношения системы в целом (а может, и отдельных ее частей) с другими объектами, системами. Речь идет об отношениях системы с внешней средой. Их характер, также, определяет состояние системы. Например, социальная система может позиционироваться как сырьевой придаток более развитых или мощных в экономическом и политическом плане систем. И тогда складывается определенные по качеству внешние отношения. Они, в свою очередь, формируют соответствующие внутренние отношения и элементы структуры, обеспечивающие эффективность внешних отношений придатка и доминирующей социальной системы.

Социальный опыт показывает, что та же самая социальная система может позиционироваться, прежде всего, как самостоятельное самодостаточное государство, представляющее общество, которое имеет свои собственные цели. Для этого необходима социальная и политическая воля общества, его внутреннее единство, осмысление большей частью народа стратегических и тактических задач. Тогда формируются и совершенно иные внешние отношения. Для их реализации требуются внутренние отношения и элементы структуры, способствующие укреплению независимости социума, повышение его эффективного функционирования в собственных интересах (в интересах большей части народа).

Итак, система это сложное многозначное многоуровневое образование.

Система – целостность, образованная множеством элементов (компонентов, подсистем), находящихся в функциональных отношениях между собой. При этом энергия связей между элементами внутри системы выше, чем энергия связи между каждым из этих элементов и объектами, не входящими в данную систему.

В природе существует множество различных систем. Они отличаются друг от друга по очень многим параметрам. Типология систем – процесс непростой и, в определенном смысле, бесконечный. Двух совершенно одинаковых систем, по всей видимости, не существует, а Вселенная – бесконечна и в ней постоянно образуются и прекращают свое существование множество систем. Вместе с тем, исследователи постоянно определяют основания, по которым классифицируют системы в зависимости от научно-практической необходимости.

Так, в самом общем плане, системы делят на материальные и идеальные (абстрактные). Элементы и компоненты первых – материальные предметы и их взаимосвязанные совокупности; объекты, образованные материей. Примером могут служить звездные и планетные системы, машины и механизмы, молекулы и атомы.

Абстрактные системы представляют собой идеальные объекты: суждения, умозаключения, теории, гипотезы, версии, художественные образы, произведения искусства и т.д. Идеальные системы могут быть классифицированы также по ряду оснований. Так, суждение отличается от умозаключения; первое может входить в качестве подсистемы во второе. У таких систем может быть различными одно или несколько оснований: эстетическое, религиозное, мифологическое, научное, философское.

В материальных системах можно выделить системы неживой природы и биологические (или живые) системы. К живым системам можно отнести как простейшие биологические системы (клетки или одноклеточные животные), так и высокоорганизованные животные (например, млекопитающие), к которым относится и человек. По всей видимости, к живым системам можно причислить, также, "семьи" животных (например, стаи, прайды и т.д.), биоционозы и всю биосферу.

В отдельный класс обычно выделяют социальные системы. С одной стороны, они характеризуют принципиально иные, по сравнению с животными, способы собственного жизнеобеспечения, иные отношения с природой, отражения бытия и его фрагментов. В частности, в отличие от животных, человек не столько приспосабливается к условиям окружающего мира, сколько приспосабливает этот мир к собственным потребностям, изменяет окружающую среду в своих интересах. С другой стороны, человек "вплетает" в свою систему и иные системы, многие из которых – его собственные творения. Таковыми являются самые различные абстрактные системы. Кроме того, с все элементы и компоненты сотворенной им "второй" природы. Это большие города и маленькие населенные пункты, коммуникационные системы, гидротехнические сооружения, машины, искусственные спутники Земли, системы энерго- и теплоснабжения, автоматизированные системы управления и т.д.

Кроме того, системы делятся на открытые и закрытые (замкнутые). Открытые системы постоянно обмениваются с окружающей средой веществом и энергией. Такими системами являются все живые организмы и системы, состоящие из них. Общество также является открытой системой. Существует понятие "закрытого общества", однако, "закрытость" любого общества довольно условна (она носит скорее идеологический характер). Это становится особенно очевидным в эпоху, когда мир стал глобальным. Каждый его элемент находится в тесной взаимосвязи с остальными составными частями человеческой цивилизации.

Закрытыми системами называют такие, которые обмениваются с окружающей средой только энергией, обмена веществом не происходит. Закрытыми системами называют и совокупность физических тел, у которых взаимодействия с внешними телами отсутствуют или скомпенсированы. Ученые говорят, что в реальности совершенно замкнутые системы – особенно в границах "практической досягаемости" человека – невозможны. Но при этом полагают, что такими можно считать системы, связи которых с окружающей средой настолько незначительны (во всяком случае, исходя из конкретных познавательных задач), что ими можно пренебречь.

Возможны и другие основания для классификации систем; например, их делят на статические (их состояние в течение времени не меняется; например, газ в ограниченном объеме) и динамические (общество, Солнечная система, живой организм).

Также системы делят на стабильные и нестабильные. Однако в понятие стабильность различными исследователями вкладывается разный смысл.

Так, можно встретить мнение о том, что стабильными следует считать такие системы, которые со временем не меняются, сохраняют все свои основные параметры. Однако такой подход представляется не вполне оправданным. Во-первых, такая трактовка стабильности делает стабильные системы похожими на статические. Во-вторых, подобное понимание может повлечь серьезные ошибки практического характера.

Скажем, при рассмотрении социальной системы попытка обеспечить ей стабильность, под которой понимается неизменность параметров может привести к ложным целям, к обострению неконструктивных противоречий. Ведь неизменность основных параметров, скорее всего, потребует принятию мер, препятствующих развитию.

Развитие по определению предполагает изменения. Стабильность развивающейся системы предполагает сохранение ее идентичности, отсутствие в ней таких перемен, которые бы поставили вопрос о признании принципиальных отличий системы до и после перемен. То есть, фактически, речь шла бы о возникновении новой системы. Это значит, что изменения в стабильной системе происходят эволюционным путем, не допуская резких изменений, разрушений системы. Стабильность предполагает очевидность того, что в течение заданного промежутка времени система осталась "сомой собой".

Вместе с тем, изменения являются не менее важной и необходимой характеристикой стабильной системы, чем их эволюционных характер. В противном случае системы потеряет способность адекватной реакции на внешние воздействия, которые со временем постепенно меняются в силу эволюционных процессов бытия. Это характерно для любых систем: материальных и идеальных, систем неживой природы, биологических систем и социумов, систем самого различного масштаба.

Иерархия систем пронизывает все бытие. Все возможные системы самых различных уровней, так или иначе, оказываются связанными между собой. Это означает, что Вселенная представляет собой очень сложную многоуровневую систему.

Все остальные системы – это подсистемы и элементы Вселенной, либо элементы и подсистемы элементов Вселенной, либо элементы и подсистемы тех элементов (также являющихся системами), которые сами лишь элементы элементов более высокого порядка, и так далее.

Такие представления постепенно сложились в соответствующую систему знаний принципов, закономерностей. Сложился системный подход – такое направление методологии в науке и практике, в основе которого лежит понимание и исследование всех объектов действительности, как взаимосвязанных между собой систем.

Каждый элемент системы (например, системы А) может оказаться сам системой (например, системой М) другого порядка, в состав которой входят собственные элементы. В свою очередь первая система (А), как правило, оказывается элементом (подсистемой) системы более высокого порядка (например, системы Е).

Так, Млечный путь (система А) – наша звездная система, в состав которой входит и Солнечная система (М), является элементом своей Метагалактики (Е). Также Российская Федерация, как социальная система (система А), состоит из подсистем – Субъектов Федерации – каждая из которых (система М) сама по себе является сложной системой; например Мурманская область, Москва или Республика Мордовия. А Российская Федерация (А) – одна из элементов (подсистем), мирового сообщества (системы Е).

В рамках системного подхода формировался и развивался системный анализ. Системный анализ иногда трактуется как синоним системного подхода. В других случаях системным анализом называют совокупность методологических средств, основанных на системном подходе и реализуемых в научно-исследовательской работе. Такой системный анализ используется в изучении сложных объектов, в подготовке и обосновании решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, правового характера.

С восприятием действительности как совокупности систем связан еще один подход, который исследует источники и принципы развития систем, как сложных самоорганизующихся объектов.

 

2. Самоорганизация – универсальный механизм эволюции.

Научные исследования в области физики (прежде всего, термодинамики), химии, биофизики, математики, а также философское осмысление результатов этих исследований позволили сделать вывод о способности материи к самоорганизации. Под самоорганизацией понимается способность материальных систем без участия внешних воздействий самосовершенствоваться, повышать уровень адаптации к окружающей среде.

Движение уже многие столетия считается многими учеными, мыслителями всеобщей формой материи. Достижения науки ХХ века привели исследователей к выводу о том, что в развитии материальных объектов большое значение имеют не только существенные воздействия на них, но при определенных условиях и незначительные случайные колебания как внутренние, так внешние по отношению к данному объекту (системе). Эти незначительные отклонения (колебания) называют флуктуацией, и именно они являются основой самоорганизации систем.

Исследования явления самоорганизации привели к возникновению ряда теорий, принадлежащих различным школам, которые чаще всего объединяют в понятии "синергетика".

Синергетика (от греч. sinergeia – совместное действие, сотрудничество, содружество) – одно из ведущих направлений развития научного знания (научная теория нелинейных динамик), исследующее самоорганизацию в природе и обществе как открытых системах. Данное направление имеет и другие названия: "концепция неравновесной динамики", "теория самоорганизации нелинейных динамических сред", теория катастроф".

В период, предшествующий возникновению и развитию теорий самоорганизации, бытие на рациональном уровне представлялось и описывалось зачастую в линейно-детерминистской парадигме. Для этого использовались понятия "порядок", "линейность", "зависимость", "отношение", закономерность" и др.

Концепции самоорганизации на первый план выдвинули другие понятия: "сложность", "нелинейность", "неравновесность" и некоторые другие. Их значения в рамках данных концепций носят специфический оттенок. Так, сложность определяется как способность системы к усложнению своей структуры, то есть, к самоорганизации. При этом сложность отражает не столько ряд взаимосвязанных уровней, большое количество элементов и иерархию объекта (хотя это необходимое условия для самоорганизации), сколько его способность к трансформации, внутреннюю потенцию самоорганизации.

Сложность является важным, но не единственным условием самоорганизации. Другое необходимое условие – открытость системы, характеризующее постоянную взаимосвязь с внешней средой, взаимообмен данной системы со средой энергией. Это позволяет данной системе упорядочить внутренние отношения за счет энергии внешней среды, что сопровождается ростом неупорядоченности, хаоса в этой среде, точнее, в других системах. С другой стороны, параметры системы в определенной степени, в определенных условиях обусловлены параметрами среды.

Но самое главное заключается в том, что системы (сложные объекты) имеют способность воспроизводить и совершен­ствовать собственную структуру без участия внешних сил, то есть, способность к самоорганизации. И эта способность выражается в возрастании упорядоченности системы.

Еще одним условием самоорганизации называют неравновесное состояние системы. Именно неравновесность оказывается источником трансформации системы в сторону упорядоченности. В состоянии неравновестности флуктуация оказывается результативной, а вероятность восприятия случайных малых возмущений (отклонений) всеми элементами существенно возрастает. В этих случая говорят, что в систем появляются дальнодействующие корреляции и она ведет себя как единое целое.

Момент (относительно кратковременный период) такого сильно неравновесного состояния системы обычно называют бифуркационной[82] точкой. Другими словами, в условии сильной неравновесности система становится очень чувствительна к малым возмущениям. Поэтому любые такие возмущения могут привести к кардинальному изменению направления и других параметров развития системы. Дальнейшая "судьба" системы становится принципиально непредсказуемой. не исключая ее полного разрушения. Однако если система находит внутренние резервы для адекватной реакции на данные возмущения, формирует необходимые для этого подсистемы и избегает разрушения, сохраняется, то она, как правило, становится сложнее и совершеннее.

Таким способом, система реализует свои адаптационные возможности по отношению к внешней среде. В результате воспроизводятся (и совершенствуются) способности системы для дальнейшего развития в определенных конкретных условиях, создаваемых средой и постоянно меняющихся.

Механизм этого процесса имеет ряд важных особенностей.

Так, важный вывод самоорганизационных теорий заключается в поливариантности самоорганизации систем, в возможности множества путей их эволюции.

Впрочем, этот вывод не означает индетерминизма, не отрицает причинно-следственных связей, а предлагает новый уровень детерминизма, предполагающий более сложное описание процессов эволюции.

Процесс упорядочения системы характеризуется снижением уровня энтропии в системе. Одновременно происходит увеличения этого уровня в тех системах, энергия которых способствовала процессу упорядочения рассматриваемой системы.

Под энтропией (от греч. entropía – поворот, превращение) понимается величина, обратная уровню организации системы[83]. Другими словами, энтропия – мера уровня неупорядоченности, хаоса.

Важным представляется вывод об основных характеристиках нелинейных систем. С одной стороны они проявляют свою способность приспосабливаться к окружающей среде, с другой – являются пластичными, гибкими.

Развитие теорий самоорганизации позволили существенно изменить взгляд на окружающую действительность. Так, одним из достижений синергетики стал вывод о принципиальном единстве микро- и макромира, о Вселенной, как единой целостной системе, а также о взаимосвязанности порядка и хаоса. В частности, движение и отношения представляющиеся хаотичными на микроурвне, предстают строго упорядоченными на макроуровне. В качестве примера можно рассмотреть материальный предмет на уровне микрочастиц и воспринимаемый целиком. Скажем, муравейник "глазами" муравья и как целостную систему, элемент биосистемы леса. Венеция (пример И.Р.Пригожина) с точки зрения прохожего по улице и при наблюдении на нее с высоты "птичьего полета".

Подверглась критике и "субъектоно-объектная" демаркации действительности. Исследователь (субъект) – всегда остается частью окружающего мира (объекта). Это обстоятельство заставляет воспринимать природу (какой бы она не представлялась различным наблюдателям) не как что-то внешнее, а как нечто, продолжением чего является сам человек, и вне чего он существовать не может.

Теории самоорганизации получили широкое распространение в естествознании. Например, возникли новые предположения о возникновении нашей Вселенной, в частности, о том, что в момент ее образования Космос находился в условиях сильной неравновесности. Возникли новые условия развития самых различных разделов физики, химии, биологии.

Однако в настоящее время возрастает их значение и для социальных наук. Предприняты попытки создания новых универсальных моделей развития человеческой цивилизации, "вплетенной" в эволюцию природы, основанных на мировом процессе самоорганизации. Над одной из таких моделей работал наш соотечественник Н.Н.Моисеев.

Самоорганизационные теории обращают внимание на неустойчивость, хрупкость социального бытия, необходимость очень внимательного отношения к многочисленным внутренним связям и элементам конкретного общества, внешним воздействиям на него. Они придают большую значимость всем проявлениям социального, какими бы несущественными они могли кому-либо показаться.

По всей видимости, теории самоорганизации со временем будут все более полно и эффективно использоваться в исследовании социальных систем, планировании и реализации социального строительства. Растет и углубляется и само "синергетическое" знание, что позволит более полно и разносторонне исследовать окружающий нас мир.

Таким образом, современные представления о бытии продолжает активно развиваться, уточняться, совершенствоваться. Вероятно, в рамках этого процесса в недалеком будущем будут возникать и утверждаться новые теории о бытии и развитии.

Важной их особенностью, по всей вероятности, будет "включенность" человека в окружающую действительность. Эта черта характерна для многих современных теорий. Она представляет собой важную особенность новых представлений о мире. Теории самоорганизации большое внимание уделяют самому процессу понимания природы, отражения объективных закономерностей в человеческом сознания, характеристикам познавательного процесса.

Другими словами, с проблемами осмысления реального бытия в человеческом измерении всегда связаны вопросы сущности идеального, природы самого человека, его познавательных возможностей.