Методологические принципы синергетики. Критерии отбора и общая логика
Моделирование сложных развивающихся систем, как природных, технических, так и гуманитарных становится в ХХI веке магистральным междисциплинарным направлением науки, часто называемым синергетикой. Поэтому необходимо отчетливо представлять принципы синергетики и технологии подходов к моделированию таких систем, и не только математику, но и любому участнику междисциплинарного проекта, междисциплинарного коллектива. Российский философ Владимир Буданов сформулировал семь методологических принципов, на которых должно строится описание и моделирование сложных систем.
Ниже опубликованы выдержки из книги «Методология синергетики в постнеклассической науке и образовании», которую написал Владимир Григорьевич Буданов, российский физик и философ, ведущий научный сотрудник Сектора междисциплинарных проблем научно-технического развития в Институте философии РАН. Выдержки публикуются с разрешения автора.
Приобрести книгу вы можете здесь.
Критерии отбора
Несколько общих слов о выборе методологических принципов.
Во-первых, принципы синергетики могут находиться в отношении кольцевой причинности,
т. е., могут быть определяемы друг через друга, что является непорочным логическим кругом, но кругом герменевтическим, с которым мы часто сталкиваемся при описании развивающихся систем. Например, понятие гена нельзя определить без обращения к понятию организма, составной частью которого он является. Такова же природа парадокса «курицы и яйца», такова же природа многих синтетических принципов синергетики.
Во-вторых, принципов не должно быть слишком много.
Человек, их использующий, просто не сможет одновременно уследить за их соблюдением в реальной модельной деятельности.
В-третьих, можно предлагать несколько различных систем принципов, по образу многих систем координат,
и тогда, естественно, возникает проблема перевода из одной системы в другую, более того, эти системы могут покрывать несовпадающие области эмпирического опыта, и тогда возникает проблема соподчинения систем, или их взаимного дополнения. Все эти вопросы мы оставляем для будущей дискуссии, когда возникнут достаточно полные альтернативные системы принципов. Отметим лишь одно важное обстоятельство: наша система принципов, в равной мере, описывает как равновесные, так и неравновесные системы, и это было одним из критериев отбора.
И последнее замечание: мы повсеместно используем тезаурус и образы пространства состояний теории динамических систем А. Пуанкаре, которые возникли намного раньше системного подхода Л. фон Берталанфи и просто включают его в себя как частный случай. Поэтому мы не вводим отдельно принцип системности, т. к. он очевиден и просто является «фоновым» принципом в наших рассмотрениях.
Общая логика принципов
Любой эволюционный процесс выражен чередой смен оппозиционных качеств — условных состояний порядка и хаоса в системе, которые соединены фазами перехода к хаосу (гибели структуры) и выхода из хаоса (самоорганизации).
Из этих четырех стадий лишь одну, стабильную, мы относим к Бытию, гомеостазу системы. Зачастую, она наиболее протяженная по времени, остальные три, так или иначе, связаны с хаосом и относятся к Становлению или кризису.
Условность такого разбиения связана с тем, что во всяком порядке есть доля хаоса и, наоборот, в хаосе можно найти элементы порядка, проблема в мере их смешивания. Относительную кратковременность глубоких кризисов можно объяснить мерами эволюционной безопасности природы, длительный кризис резко истощает адаптационные возможности системы, и она погибает, исчезает ее системная целостность. Поэтому природа «предпочитает» эволюционировать мелкими шагами, нежели сразу из глины творить человека.
В синергетике достаточно развиты универсальные методы и язык описания этих стадий, но прежде следует наметить основные подходы. В простейшем варианте можно предложить
7 основных принципов синергетики: два принципа Бытия, и пять Становления.
Два структурных принципа Бытия:
- I — гомеостатичность,
- II — иерархичность.
Они характеризуют фазу «порядка», стабильного функционирования системы, ее жесткую онтологию, прозрачность и простоту описания.
Пять принципов Становления:
- III — нелинейность;
- IV — незамкнутость или открытость;
- V — неустойчивость;
- VI — динамическая иерархичность или эмерджентность;
- VII — наблюдаемость.
Они характеризуют фазу трансформации, обновления системы, прохождение ею последовательных этапов: путем гибели старого порядка, хаоса испытаний альтернатив и, наконец, рождения нового порядка.
При этом, мы различаем порождающие принципы становления (III, IV, V), которые являются необходимым и достаточным условием его реализации, и конструктивные принципы становления (VI, VII), которые описывают сборку, детали и конструкцию процесса становления, а также его понимание наблюдателями и сопряжение со средой.
Еще о критериях
Мы уже говорили о возможности существования множества систем методологических принципов, с некоторыми вариантами из них можно познакомиться в книге С.П. Курдюмова и Е.Н. Князевой1. В частности, можно было бы включать, в качестве основных, принципы когерентности, самоорганизации или неравновесности, однако, как мы видели, они возникают совершенно естественно и являются вторичными в нашей системе семи принципов синергетики. Это не означает, что в другой системе они не могут быть первопринципами.
Аналогичное соображение относится и к количеству принципов. В частности, можно было бы объединить все системы принципов в одну суперсистему, но она была бы избыточна и неудобна в приложениях. Очевидно, что часть из них есть следствия или частные случаи другой части принципов. Естественно, возникает вопрос о минимальном, полном наборе принципов. Здесь можно впасть в другую крайность. В 2003 году в Вене в своем приглашенном докладе на конференции, посвященной проблемам устойчивого развития, основатель синергетики Герман Хакен сказал, что вся она сводится к двум принципам: принципу подчинения и принципу предкритического замедления в точке бифуркации (в нашем подходе они содержатся в принципах 2,5,6). Возможно, это так, но вывести остальные конструктивные следствия, необходимые для моделирования, представляется непростой задачей, да и по ходу доказательства будет привлекаться масса дополнительных математических результатов.
Поэтому к принципам мы подходим не как к аксиомам, но как к минимальному набору общих свойств, характеризующих развивающиеся системы, удобному для практических целей описания и моделирования.
Литература
1 С.П. Курдюмов, Е.Н. Князева Основания синергетики. Синергетическое мировидение. (Историческая ретроспектива; синергетика как новая парадигма; диалог с И.Пригожиным; расширение антропного принципа; синергетика в контексте культуры; основные принципы синергетического мировидения) Изд. стереотип. URSS, 2018.
Использована иллюстрация Сергея Орлова.
