Методологические принципы синергетики. Порождающий принцип становления: неустойчивость
Мы продолжаем публиковать описание семи методологических принципов, на которых должно строится описание и моделирование сложных систем, сформулированных российским философом Владимиром Будановым. В статье Методологические принципы синергетики. Критерии отбора и общая логика даны критерии отбора принципов синергетики и описана их общая логика. Первые два принципа — 2 структурных принципов Бытия — описаны в статье Методологические принципы синергетики. Структурные принципы Бытия: гомеостатичность и иерархичность.
Далее, в статьях
- Методологические принципы синергетики. Порождающий принцип становления: нелинейность
- Методологические принципы синергетики. Порождающий принцип становления: незамкнутость или открытость
мы перешли к порождающим принципам Становления, «ТРЕМ НЕ», или «НЕ» — принципам, которых всячески избегала классическая методология, но которые позволяют войти системе в хаотическую креативную фазу. Ниже описан последний из трех порождающих принципов становления — неустойчивость.
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.
V Неустойчивость
Она содержит в себе два предыдущих принципа, и вообще долгое время считалась дефектом, недостатком системы. Ну, кто будет конструировать неустойчивый велосипед или самолет? В механизмах, двигателях это «мертвые» точки, которые надо проскакивать по инерции, — особая инженерная задача. Так было до недавнего времени, пока не понадобились роботы нового поколения, перестраиваемые с одной программы-гомеостаза на другую; обучающиеся системы, готовые воспринять разные модели поведения. Здесь всякий раз система подходит к точке выбора, неустойчивости. Выполнение принципов нелинейности и незамкнутости, при определенных условиях, позволяет системе покинуть область гомеостаза и попасть в неустойчивое состояние.
Будем говорить, что состояние, траектория или программа системы неустойчивы, если любые сколь угодно малые отклонения от них со временем увеличиваются.
Если это справедливо лишь для некоторых типов отклонений, то говорят о частичной неустойчивости.
Согласно И. Пригожину, архетипом, символом неустойчивости и вообще становления, можно считать перевернутый маятник, который готов упасть вправо или влево, в зависимости от малейших воздействий извне, или случайных тепловых колебаний материала маятника, ранее абсолютно несущественных. Таким образом, в состоянии неустойчивости система (даже замкнутая) действительно становится открытой, является чувствительным приемником воздействий других уровней бытия, причащается Универсуму, получает информацию, ранее недоступную ей.
Точки бифуркации
Такие состояния неустойчивости, выбора принято называть точками бифуркаций. Буквально двузубая вилка, по числу альтернатив, однако, их может быть и не две, например одна, или множество.
Правильно говорить о неустойчивом состоянии, которому отвечает точка в пространстве управляющих параметров (мегауровень), именно ее и называют точкой бифуркации.
Иногда говорят о моменте бифуркации, когда параметры проходят эту критическую точку. Они непременны в любой ситуации рождения нового качества и характеризуют рубеж между новым и старым. Например, высшая точка перевала отделяет одну долину от другой, это неустойчивое положение шарика на бугорке.
Значимость точек бифуркации еще и в том, что только в них можно не силовым, информационным способом, т. е., сколь угодно слабыми воздействиями повлиять на выбор поведения системы, на ее судьбу.
Однако, сразу оговоримся, что не всякие бифуркации являются точками выбора, очень часто они безальтернативны (в первом приближении), например, большинство фазовых переходов в неживой природе, в частности, замерзание и закипание воды. Если же альтернатива не одна,
т. е., происходит случайный выбор и запоминание (последующий выход на новый аттрактор), то говорят о рождении или генерации в точке бифуркации макроинформации по Кастлеру (Д.С. Чернавский1).
Теории, связанные с неустойчивостью
Открытие неустойчивости, непредсказуемости поведения в простых динамических системах, содержащих не менее трех переменных, в шестидесятые годы совершило революцию в понимании природы сложности нашего мира, открыло нам миры динамического хаоса, странных хаотических аттракторов и фрактальных структур. Именно свойство неустойчивости в критические моменты развития систем позволяет понять «роль личности в истории», позволяет расширять пространства состояний систем теория джокеров Г. Малинецкого (Малинецкий Г., Потапов А., Подлазов А., 20162), генерировать информацию в перемешивающем хаотическом слое (динамическая теория информации Д.С. Чернавского).
Еще одна замечательная теория, описывающая скачкообразные изменения характеристик системы при плавном изменении ее параметров, — это теория катастроф Рене Тома и Владимира Арнольда, созданная около сорока лет назад. В случае динамических систем, ее называют теорией бифуркаций, и она позволяет кое-что сказать о точках бифуркации еще на подходе к ним. Доказано, что существуют два универсальных предкризисных симптома поведения системы, иными словами, два флага-предвестника катастроф.
Первый признак грядущей катастрофы — это «затишье перед бурей» или предкритическое (предкризисное) замедление характерных ритмов системы.
Вторым признаком является увеличение шумовых флуктуаций в системе в окрестности точки бифуркации, т. е., увеличение хаотических отклонений характеристик системы от их средних значений.
И при «распаковывании» точки бифуркации, т. е., рассмотрении ее с микроуровня, мы наблюдаем не точку, а целую область развитого динамического хаоса.
Существуют системы, в которых неустойчивые точки почти повсеместны, например, развитая турбулентность, и тогда наступает хаос, бурлящий поток, влекущий систему в неизвестность. Синергетика располагает средствами описания и таких систем.
Литература
- Чернавский Д.С. Синергетика и информация (динамическая теория информации). Изд. стереотип. URSS. 2021.
- Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б., Подлазов А.В. Нелинейная динамика: Подходы, результаты, надежды. Изд. стереотип. URSS. 2016.
