9. Понятие системы. Системный подход в науке хх века.

Одно из важнейших примет естественнонаучного прогресса в нашем веке—интеграция научного знания. Проявление этой интеграции многообразно. Это и возникновение междисциплинарных отраслей, подобных биофизике, и рождение наук, изучающих совокупность объектов, которые ранее изучались различными дисциплинами, и синтез специальных теорий на единой аксио­матической основе, и перенос теоретических представлений, разработанных в одной области явлений, на другую, нередко весьма далекую от первой, и многое другое.

Все эти тенденции—многоликое выражение стиля мышле­ния в науке XX века, в преддверии нового тысячелетия. Осознание этого факта послужило толчком к анализу методологических приоритетов, определяющих такой стиль, который привел к разработке познавательной стратегии, ко­торая получила название системного подхода.

Понятие системы появилось в науке сравнительно недавно. Оно имеет много различных определений. Приведем одно из наиболее простых. Система — это комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих эле­ментов; в результате их взаимодействия достигается определенный полезный результат.

Таким образом, система состоит из дробных частей — элементов, причем эти элементы представляют со­бой не случайную совокупность, а каким-то образом взаимодействуют. Следовательно, между ними сущест­вуют определенные связи.

Очень важно отметить следующую особенность. Существуют системы разных порядков. При этом сис­тема более низкого порядка выступает как элемент си­стемы более высокого порядка. Получается нечто по­добное матрешкам.

Так, например, если мы рассмот­рим систему «человечество», то отдельный человек является элементом этой системы. В свою очередь, че­ловеческий организм — это тоже система, в которой такой орган, как скажем сердце, представляет собой элемент. Идя дальше, можно рассматривать систему «сердце», одним из элементов которой является синус­ный узел, а клетки, из которых он состоит — это эле­менты системы «синусный узел» и т. д.

Классификации систем

Классификация систем может производиться по са­мым разным основаниям деления. Прежде всего все системы можно разделить на материальные и идеаль­ные, или концептуальные. К материальным системам относится подавляющее большинство систем неоргани­ческого, органического и социального характера. Все материальные системы в свою очередь могут быть раз­делены на основные классы соответственно той форме движения материи, которую они представляют. В связи с этим обычно различают гравитационные, физические, химические, биологические, геологические, экологиче­ские и социальные системы. Среди материальных сис­тем выделяют также искусственные, специально создан­ные обществом, технические и технологические систе­мы, служащие для производства материальных благ.

Все эти системы называются материальными пото­му, что их содержание и свойства не зависят от по­знающего субъекта, который может все глубже, полнее и точнее познавать их свойства и закономерности в соз­даваемых им концептуальных системах. Последние на­зываются идеальными потому, что представляют собой отражение материальных, объективно существующих в природе и обществе систем.

Наиболее типичным примером концептуальной сис­темы является научная теория, которая выражает с по­мощью своих понятий, обобщений и законов объектив­ные, реальные связи и отношения, существующие в конкретных природных и социальных системах.

Другие классификации в качестве основания деле­ния рассматривают признаки, характеризующие состоя­ние системы, ее поведение, взаимодействие с окружени­ем, целенаправленность и предсказуемость поведения и другие свойства.

Наиболее простой классификацией систем является деление их на статические и динамические, которое в известной мере условно, так как все в мире находится в постоянном изменении и движении. Поскольку, однако, во многих явлениях мы различаем статику и динамику, то кажется целесообразным рассматривать специально также статические системы.

Среди динамических систем обычно выделяют де­терминистские и стохастические (вероятностные) сис­темы. Такая классификация основывается на характере предсказания динамики поведения систем. Как отмеча­лось в предыдущих главах, предсказания, основанные на изучении поведения детерминистских систем, имеют вполне однозначный и достоверный характер. Именно такими системами являются динамические системы, исследуемые в механике и астрономии. В отличие от них стохастические системы, которые чаще всего назы­вают вероятностно-статистическими, имеют дело с мас­совыми или повторяющимися случайными событиями и явлениями. Поэтому предсказания в них имеют не дос­товерный, а лишь вероятностный характер.

По характеру взаимодействия с окружающей средой различают, как отмечалось выше, системы открытые и закрытые (изолированные), а иногда выделяют также частично открытые системы. Такая классификация но­сит в основном условный характер, ибо представление о закрытых системах возникло в классической термоди­намике как определенная абстракция, которая оказалась не соответствующей объективной действительности, в которой подавляющее большинство, если не все систе­мы, являются открытыми.

Многие сложноорганизованные системы, встречаю­щиеся в социальном мире, являются целенаправленными, т. е. ориентированными на достижение одной или не­скольких целей, причем в разных подсистемах и на раз­ных уровнях организации эти цели могут быть различ­ными и даже придти в конфликт друг с другом.

Классификация систем дает возможность рассмотреть множество существующих в науке систем ретроспективно и поэтому представляет для исследователя большой ин­терес.

При изучении любой науки и при решении ее задач ча­сто бывает необходимо определить, на уровне какой системы следует вести рассмотрение.

Специфика мировосприятия математика, физика, химика, биоло­га на этом уровне представляется лишь частными случаями ди­алектики познания, а предметное содержание этих наук рас­сматривается как иллюстрация диалектики природы. Поэтому для представителей каждой из этих дисциплин, заинтересованных в конструктивных методологических приемах решения сво­их специфических проблем, необходим менее абстрактный, но более предметно содержательный арсенал методологических средств, ориентированный на конкретную область науки и, главное, способствующий выбору рациональной стратегии науч­ного поиска. Этим требованиям отвечает системный подход.

Для творческого восприятия данной методологической кон­цепции необходимо проследить за ее становлением в процессе развития естествознания.

Внимание иссле­дователей к системному подходу было привлечено работами Л. Берталанфи по общей теории систем. После этого системный анализ все чаще стал привлекаться в различных областях науки.

В настоящее время системный подход представляет собой на­иболее рациональный стиль мышления при изучении объектов живой природы. Системные воззрения синтезируют в себе весь методологический опыт естествознания в прошлом. Вскрывая односторонность ранее существовавших познавательных страте­гий, системный подход определяет их место и роль в процессе познания окружающего мира на современном этапе.

Возникновение системного подхода, несомненно, центрально­го методологического направления современной науки, нередко связывают с преодолением кризиса научного познания на рубеже XIX—XX вв. Именно в это время возникли серьезные противоречия между уровнем накопленных знаний и методоло­гией научного познания. В различных областях науки появи­лись новые идеи, концепции, представления, коренным образом отличавшиеся от господствовавшего образа мышления. Про­грессивный характер этой тенденции заключался в том, что выразители этих новых взглядов ориентировались на вызревав­шие в рамках существующей парадигмы элементы того направ­ления в прогрессе познания, которое широко развернулось в на­шем веке. Основной чертой этого направления в содержатель­ном плане следует назвать интеграцию научного знания.

Человек в процессе своего развития исследует и изучает огромное множество объектов, явлений и процессов окружающего мира. Наиболее простой и естественный путь получить представление о незнакомом объекте—выяснить, из ка­ких элементов он состоит. Если речь идет о процессе, полезно узнать, из каких стадий он складывается и можно ли его пред­ставить совокупностью более простых движений. На практике это привело к нахождению общего элементарного основа­ния у объектов разнообразной природы.

В химии этим общим основанием оказались химические элементы, организованные за­тем в периодическую таблицу Менделеева (открытие периоди­ческого закона ознаменовало начало нового этапа развития хи­мических представлений—синтетического).

В физике такими элементарными сущностями стали типы силового взаимодейст­вия и элементарные частицы, образующие атомы.

Становление биологии нового времени началось с изучения разнообразия биологических форм животного и растительного происхожде­ния, а затем поиска признаков, по которым можно было бы си­стематизировать это разнообразие.

Возникновению физиологии предшествовало анатомическое изу­чение строения организма человека и животных. Существенную роль в последующем развитии биологии сыграла клеточная те­ория строения организмов. Именно целостный подход был методологической основой идеи единства органического мира в его эволюционном развитии.

Еще задолго до появления системного подхода начало формироваться пони­мание того, что для познания недостаточно ориентироваться только на этот метод.

Первый существенный шаг в данном направлении сделал И. Кант, указав на зависимость процесса познания не только от объекта изучения, но и от познающего субъекта, способа его мышления. По Канту, познание—это не простое отражение действительности, а творческое осмысливание, требующее конструктивной мыслительной деятельности.

Следующий шаг был сделан Г. Гегелем. Гегелевская диалектика являла по сущест­ву новый способ мышления, ориентирующий на поиски внутрен­них источников существования и развития объектов, предпола­гающий диалектическое единство целого и его частей.

Новые методологические подходы наметились в это же вре­мя и в физике. Они были связаны с углублением представле­ний о причинности. Господствовавший ранее лапласовский детерминизм — убеждение в том, что в конечном счете любые процессы предопределены однозначными причинными взаимоот­ношениями,—уступил место вероятностному принципу объясне­ния.

Наконец, в математике XIX века произошло крупнейшее собы­тие, провозгласившее концепцию симметрии, ставшую одной из методологических основ теоретико-физического мышления на­шего века.

В 1872 г. была опубликована «Эрлангенская про­грамма» Ф. Клейна. «Программа» выдвинула синтетический принцип, объединявший на единой концептуальной основе раз­личные геометрии (евклидову, неевклидову, проективную, конформную и др.), ранее изучавшиеся изолированно. Разрозненные математические направления (элементы) были охвачены взаимосвязями и образовали структурное целое, ко­торое уже в начале XX века обрело онтологическое (от греч. ontos — су­щее. и logos—учение, слово) содержание.

Итак к началу ХХ века все предпосылки для интенсивного развития общей теории систем были налицо.

Теория системного подхода

Системное движение, получившее широкое распро­странение в науке после Второй мировой войны, ставит своей целью обеспечить целостный взгляд на мир, по­кончить с узким дисциплинарным подходом к его по­знанию и содействовать развертыванию множества программ по междисциплинарному исследованию ком­плексных проблем. Именно в рамках этого движения сформировались такие важнейшие направления меж­дисциплинарных исследований, как кибернетика и си­нергетика.

Теория систем в том виде, как она представлена ав­стрийским биологом-теоретиком Людвигом фон Берталанфи (1901—1972) и его последователями, ориентиру­ется в целом на поддержание и сохранение стабильно­сти и устойчивости динамических систем. Известно, что кибернетическая самоорганиза­ция технических систем регулирования нацелена на со­хранение их динамической устойчивости посредством отрицательной обратной связи. Новая, более общая ди­намическая теория систем, должна, очевидно, опираться на те фундаментальные результаты, которые были дос­тигнуты в науке и прежде всего в теории диссипативных структур. Без этого нельзя понять механизма возникновения нового поряд­ка и структур, а следовательно, и подлинной эволюции систем, связанной с возникновением нового в развитии. Вот почему современные авторы обратились к теории диссипативных структур и синергетике для объяснения значения системного подхода в процессе познания.

В самом общем и широком смысле слова под системным исследованием предметов и явлений окружающего нас мира понимают такой метод, при котором они рассматриваются как части или элементы опре­деленного целостного образования. Эти части или элементы, взаимодействуя друг с другом, определяют новые, целостные свойства системы, которые отсутствуют у отдельных ее эле­ментов. С таким пониманием системы мы постоянно встреча­лись в ходе изложения всего предыдущего материала. Однако оно применимо лишь для характеристики систем, состоящих из однородных частей и имеющих вполне определенную структу­ру. Тем не менее на практике нередко к системам относят со­вокупности разнородных объектов, объединенных в одно целое для достижения определенной цели.

Главное, что определяет систему, — это взаимосвязь и взаимодействие частей в рамках целого. Если такое взаимо­действие существует, то допустимо говорить о системе, хотя степень взаимодействия ее частей может быть различной. Следует также обратить внимание на то, что каждый отдельный объект, предмет или явление можно рассматривать как опре­деленную целостность, состоящую из частей, и исследовать как систему.

В неявной форме системный подход в простейшем виде применялся в науке с самого начала ее возникно­вения. Даже тогда, когда она занималась накоплением и обобщением первоначального фактического материала, идея систематизации и единства лежала в основе ее по­исков и построения научного знания.