Файл: Никита Николаевич МоисеевЧеловек и ноосфера.pdf

щий его историю, то есть стохастику, неопределенность и на- следственность.
Очень интересные данные нам дает этология – наука о поведении животных, особенно стадных. Стадо, например,
северных оленей (карибу) начинает обладать присущим ему свойством лишь в том случае, если оно достигнет опреде- ленной численности. Несколько отдельных оленей, даже ес- ли они находятся вместе, не проявляют тех свойств совмест- ного поведения, которые свойственны большому стаду.
При его формировании большую роль играет наслед- ственность, точнее, своеобразная память, о которой я буду говорить в одном из следующих разделов. Но, во всяком слу- чае, если в стадо диких оленей попадают домашние олени,
то их поведение всегда несколько отлично от стандартного, и они, например, в первую очередь оказываются добычей вол- ков.
Таким образом, чтобы изучить поведение стада, его свой- ства как некоторой системы, а стадо является системой, со- вершенно недостаточно знать особенности отдельных жи- вотных. Механизм сборки – это в данной ситуации особый процесс, требующий изучения неизмеримо большего, чем изучение поведения отдельных животных. Во всяком слу- чае, этот процесс порождает определенное кооперативное поведение, обеспечивающее в известном смысле «оптималь- ное» функционирование системы. В подобных ситуациях го- ворить о редукционизме просто не имеет смысла.

Но это утверждение вовсе не означает признание витализ- ма или какой-либо из его разновидностей. Просто в процес- се «сборки» возникают новые системные свойства, не выво- димые из свойств объектов более низкого уровня.
Я уже произнес одно выражение – «кооперативное пове- дение». Оно, конечно, имеет смысл лишь тогда, когда речь идет об объектах, для которых можно говорить о «целепо- лагании», например, для живых существ, стремящихся со- хранить свой гомеостазис. Кооперативность поведения, ко- торой будут посвящены несколько разделов этой книги (ес- ли ее рассматривать с позиций механизмов сборки), есть лишь специальный случай возникновения общих для систе- мы свойств. Но при переходе к изучению общесистемных характеристик человеческого общества именно это свойство коллективов и любых организаций нашего общества приоб- ретает важнейшее значение. А в проблемах коэволюции био- сферы и человека – решающее!
Я уже говорил, что развитие нашего мира на всех его уров- нях представляется в форме некоторого процесса непрерыв- ного возникновения (и разрушения) новых систем, новых организационных структур. И механизмы сборки, определя- ющие процессы становления этих систем, их возникновение как синтез, объединение более просто организованных си- стем, элементов, возникновение новых свойств, нового каче- ства, являются стержнем всего мирового процесса развития.
Несмотря на их роль в нашем понимании общих процес-

сов развития, столь необходимого нам сегодня в выработ- ке стратегии во взаимоотношении человека и природы, мы очень мало можем сказать об общих свойствах «механиз- мов сборки», а тем более прогнозировать результаты их дей- ствий. Задача изучения свойств этих механизмов, как мне кажется, еще толком не поставлена.
Механизм обратной связи
и понятие «организация»
При описании процессов физической природы понятием
«организация» или «структура» системы обычно не пользу- ются. Для этого, оказывается, достаточно понятия «состоя- ние». Однако по мере усложнения изучаемых систем, осо- бенно при переходе к исследованию проблем самоорганиза- ции сложных многомерных динамических систем, понятия
«состояние» оказывается недостаточно. Возникает потреб- ность в общих интегральных характеристиках. Одной из та- ких и является понятие организации структуры внутренних связей системы прежде всего. При изучении объектов био- логической или общественной природы без понятий «орга- низация» или «структура» обойтись уже невозможно.
Потребности в изучении структурных свойств системы различной физической природы привели к возникновению даже специальной дисциплины – Теории организации. Она существует уже довольно давно и обладает собственными

принципами и методами описания. Возникновение этой дис- циплины можно связать с именами известного кристалло- графа, члена Российской академии Е. Федорова и врача, фи- зиолога и известного общественного деятеля А. Богданова.
Первый из них обратил внимание на то, что разнообра- зие архитектурных форм существования вещества значи- тельно беднее разнообразия материала, участвующего в при- родных процессах. Этот факт, имеющий глубокий философ- ский смысл, сделал содержательным выделение структуры вещества как самостоятельного объекта исследования. Такое исследование Е. Федоров провел на кристаллах. Оказалось,
что независимо от химического состава вещества, способ- ного к кристаллизации, существует лишь определенный на- бор кристаллических структур, которые могут существовать в природе. Е. Федоров дал его описание (закон Федорова).
Если для нас сегодня описание кристаллических струк- тур является не более чем наглядной иллюстрацией некото- рого общего свойства материального мира, то для Е. Федо- рова соображения философского и общесистемного харак- тера были продуктом побочным – его интересовали именно кристаллы. Тем не менее теория Федорова заложила основы статики в Теории организации, то есть изучения стабильных структурных форм материи.
Двумя десятилетиями позднее проблемами организации стал заниматься А. Богданов. Он стремился изучать прежде всего общие принципы организации материального мира и,

в частности, динамику организационных форм, то есть изу- чать характер их изменения под действием внешних и внут- ренних факторов. Иными словами, если Е. Федоров рассмат- ривал организацию как неизменное свойство, присущее дан- ному объекту, то А. Богданов на обширном материале из раз- личных областей естествознания и обществоведения демон- стрировал существование общих закономерностей в изуче- нии организационных структур явлений самой разной при- роды.
Несмотря на то, что понятие «организация» использует- ся весьма широко, его четкое определение отсутствует. Его не дали и создатели новой дисциплины. Мне представляет- ся, что А. Богданов относил понятие «организация» к числу первопонятий, не отделимых от понятия «материя»: любой материальный объект обладает определенной организацион- ной структурой, любой процесс протекает в рамках опреде- ленной организации, а само по себе понятие «организация»
не имеет смысла, оно всегда должно быть связано с тем или иным материальным носителем.
С конца прошлого века математики начали заниматься проблемами, которые по своему существу очень близки к
Теории организации. Это проблемы топологии и качествен- ной теории дифференциальных уравнений. Я думаю, что благодаря усилиям математиков, работающих в этих обла- стях, уже начал формироваться специальный инструмента- рий Теории организации. Начало подобным качественным

исследованиям было положено А. Пуанкаре.
Значение математических методов и математической ин- терпретации в теории организации стало особенно нагляд- ным в последнее десятилетие, когда были обнаружены уди- вительные свойства универсальности систем различной при- роды, испытавших многократные бифуркации. Изученные сначала на относительно простых явлениях, таких, напри- мер, как отображение отрезка в себе, они, как оказалось,
свойственны и процессам более сложной природы (см. по- дробнее: Пуанкаре. О кривых, определяемых дифференци- альными уравнениями. М., 1953; Вул Е., Синай Я. Г., Ханин
К. М. Универсальность Фейгенбаума и термодинамический формализм. «Успехи математических наук», М., 1984, № 3).
Кажется бессмысленным говорить об организации, не на- зывая ее материального носителя. И тем не менее нам прихо- дится это делать. Ведь нечто подобное случилось с поняти- ем пространства после создания общей теории относитель- ности, когда стали очевидными связь и единство простран- ства, времени и распределения материи. Теперь мы знаем,
что «чистое» пространство – это некоторая фикция, неко- торая абстракция. Но это вовсе не означает, что нельзя изу- чать свойства и особенности того же пространства, той же организации самих по себе. Изучение подобных абстракций чрезвычайно важно для науки и составляет основу много- численных дисциплин. В конечном счете теоретическая нау- ка в отличие от эмпирии всегда имеет дело с идеализациями

реальных объектов. И не только наука. Ведь изучаем же мы законы архитектуры, не вдаваясь в изучение подробностей физических свойств тех материалов, из которых построены разнообразные шедевры зодчества, и изучаем и архитектур- ные формы, мало беспокоясь о том, как используются зда- ния.
Подобный путь формирования и использования абстрак- ций традиционен для науки – это важнейший способ по- знания. И Теория организации Богданова является одной из таких теоретических схем. И в таком качестве ее вполне оправданно считать фундаментом современной теории си- стем. В самом деле, целостное представление о системе тре- бует прежде всего изучения ее организации. И чтобы добить- ся такого представления, надо сначала ответить на вопрос о том, что такое организация. Во всяком случае, объяснить тот смысл, который мы собираемся вложить в это слово. Обще- интуитивных соображений по этому поводу уже недостаточ- но.
Любой процесс может быть описан в терминах состояний.
Это могут быть фазовые переменные, относящиеся к конеч- номерным объектам, или функции (в том числе и функции распределения). К числу характеристик состояния можно иногда относить и функционалы, то есть числа, зависящие от переменных состояний. Все переменные состояния так или иначе изменяются во времени. И в каждом конкретном слу- чае можно говорить о характерных временах их изменения,

как это принято в физике или технике, измеренных в неко- тором временно-подобном масштабе времени.
Описание процесса изменения состояний – это и есть, с точки зрения математика и физика, описание эволюции (или развития) изучаемого процесса. И в таком контексте поня- тие «организация» кажется, вообще говоря, ненужно – без него вроде бы можно и обойтись. Однако, проводя иссле- дование того или иного объекта, мы, как правило, обнару- живаем, что характерные времена изменения некоторых пе- ременных его состояния значительно больше соответствую- щих времен других переменных. Вот эти первые переменные состояния мы и условимся относить к элементам организа- ции.
Другими словами, организация изучаемого объекта (си- стемы) – это совокупность консервативных, медленно изме- няющихся (в частном случае – постоянных, неизменных) ха- рактеристик объекта. У кристаллов это их геометрия – вза- имное расположение вершин, ребер, граней. В турбулент- ном потоке это средние характеристики давления, пульсации скоростей и т. д. В теории динамических систем под органи- зацией естественно понимать топологию ее фазовых траек- торий, структуру аттракторов и т. п.
В процессе исследования мы следим за изменением орга- низации системы, изучаем условия ее коренной перестрой- ки. С помощью использования подобных терминов часто оказывается возможным описать более наглядно те или

иные свойства механизмов бифуркационного типа, посколь- ку именно в точках катастрофы и происходит резкое изме- нение организации структуры системы.
С этих же физикалистских позиций можно изучать орга- низацию и живого мира, и общественных структур, опреде- ляя каждый раз те характеристики эволюционного процесса,
которые мы будем относить к организации. Однако, как мы это увидим ниже, введенное определение организации при переходе к высшим уровням организации материи должно быть существенно дополнено.
Используя понятие организации, мы можем представить основное содержание синергизма – процесса самоорганиза- ции материи – как изменение ее организации, описать про- цессы развития системы последовательностью переходов от одних квазистабильных состояний, характеризуемых опре- деленными параметрами организации, к другим. Предлагае- мый подход отвечает тому представлению о роли временных масштабов при изучении процессов, протекающих в окру- жающей среде, которые мы находим в многочисленных пуб- ликациях В. И. Вернадского.
Заметим, что такое представление лежит, по существу,
в основе инструментария современного системного анали- за. В самом деле, в каждом конкретном исследовании все- гда тем или иным образом определяется (фиксируется) вре- менной интервал, в пределах которого изучается тот или иной объект – например, глубина прогноза погоды или коли-

чество жизненных циклов популяции. Величина подобного интервала является важнейшей характеристикой исследова- ния, определяющей цель исследователя.
Но если в любом исследовании всегда существует неко- торый характерный интервал времени, то по отношению к нему мы можем провести (и всегда проводим) некото- рое ранжирование или классификацию отдельных процес- сов: быстрые, медленные и т. д. Например, в ряде случаев можно изучать функционирование системы, считая ее орга- низацию неизменной, как в задаче об изучении механиче- ских свойств кристалла. Это позволяет нам построить один вариант асимптотической теории. В других случаях можно игнорировать детали некоторых быстропротекающих явле- ний – получим другой тип асимптотических теорий. Пояс- ним сказанное на примере анализа изменения характеристи- ки климатических процессов.
Говоря о погоде, мы имеем в виду характерные времена порядка нескольких дней. И для ее изучения важнее всего структура атмосферной циркуляции – распределение атмо- сферных фронтов, характер движения циклонов и т. д. На фоне этой видимой «организации» погоды мы изучаем ее де- тали, нас интересующие: где и когда выпадут осадки, каков будет суточный ход температуры, чему будет равна макси- мальная скорость ветра и т. д.
Если же речь пойдет об анализе долговременного клима- тического процесса, о его зависимости от астрономических