4.4.Агрегирование, эмерджентность и внутренняя целостность систем

Операцией, противоположной декомпозиции, является операция агрегирования, т.е. объединения нескольких элементов в единое целое. Необходимость агрегирования может вызываться различными целями и сопровождаться разными обстоятельствами, что приводит к различным (иногда принципиально различным) способам агрегирования. Однако у всех агрегатов (так называют результат агрегирования) есть одно общее свойство, получившее название эмерджентность. Это свойство присуще всем системам, и ввиду его важности остановимся на нем подробнее.

4.4.1.Эмерджентность как проявление внутренней целостности систем

Будучи объединенными, взаимодействующие элементы образуют систему, обладающую не только внешней целостностью, обособленностью от окружающей среды, но и внутренней целостностью, природным единством. Если внешняя целостность отображается моделью "черного ящика", то внутренняя целостность связана со структурой системы. Наиболее яркое проявление внутренней целостности системы состоит в том, что свойства системы не являются только суммой свойств ее составных частей. Система есть нечто большее, система в целом обладает такими свойствами, которых нет ни у одной из ее частей, взятой в отдельности. Модель структуры подчеркивает главным образом связанность элементов, их взаимодействие. Мы же стремимся сейчас сделать акцент на том, что при объединении частей в целое возникают новые качества, такие, чего не было и не могло быть без этого объединения.

Пусть имеется некоторый цифровой автомат S, преобразующий целое число на его входе в число, на единицу большее входного (рис. 4.4 а). Если соединить два таких автомата последовательно в кольцо (рис. 4.4 б), то в полученной системе обнаружится новое свойство: она генерирует возрастающие последовательности на выходах А к В, причем одна из этих последовательностей состоит только из четных, другая — из нечетных чисел.

рис. 4.4

4.4.2.Эмерджентность как результат агрегирования

Такое "внезапное" появление новых качеств у систем и дало основание присвоить этому их свойству название эмерджентности. Английский термин emergence означает возникновение из ничего, внезапное появление, неожиданную случайность. В специальной литературе на русском языке не делалось попыток найти эквивалентный русский термин. Однако сам термин имеет обманчивый смысл. Какие бы удивительные свойства ни возникали при объединении элементов в систему, ничего мистического, взявшегося "ниоткуда", здесь нет: новые свойства возникают благодаря конкретным связям между конкретными элементами. Другие связи дадут другие свойства, не обязательно столь же очевидные. Например, параллельное соединение тех же автоматов (рис. 4.4, в) ничего не изменяет в арифметическом отношении, но увеличивает надежность вычислений, если на выход поступает сигнал только от исправного автомата.

Свойство эмерджентности признано и официально: при государственной экспертизе изобретений патентоспособным признается новое, ранее не известное соединение хорошо известных элементов, если при этом возникают новые полезные свойства.

Итак, агрегирование частей в единое целое приводит к появлению новых качеств, не сводящихся к качествам частей в отдельности. Это свойство и является проявлением внутренней целостности систем, или иначе системообразующим фактором. Новые качества систем определяются в сильной степени характером связей между частями и могут варьироваться в весьма широком диапазоне.