12.4. Синергетический подход к изучению геосистем

Синергетика к настоящему времени стала транснаучной дисциплиной. Сравнение синергетического и классического эволюционного методов исследования процессов геосистемного развития позволяет выделить следующие существенные особенности синергетики.

Поливариантность развития геосистемы - многообразие путей развития геосистемных процессов, вытекающих из принципа множественности возможных состояний (мультистабильности) нелинейных геосистем и возможности их преобразований. Эволюционный взгляд на процессы развития земного мира по определению предполагает существование дифференцированной нелинейной динамики геосистемного развития. Нелинейное представление предполагает то многообразие, которое подчёркивалось в определении поливариантности. Отсутствие единого направления – основная черта нелинейного развития геосистемы «природа-человек-общество».

Вводя представление о главном, основном направлении развития, эволюционный метод объявляет все процессы, не укладывающиеся в этот общий «курс», «тупиковыми», «неудачными», «ошибочными». Синергетический взгляд на развитие, выдвигая множественность направлений развития в качестве основного принципа, объявляет все направления развития значимыми, не сравнивает их, считает, что все они имеют право на жизнь, ибо их существование определяется сложнейшими законами движения. Поливариантность развития закономерна и неизбежна в сложных нелинейных системах, это общий, а не частный случай. Нелинейный взгляд рассматривает развитие не как единую дорогу, а как сложную сеть пересекающихся, переплетенных, «петляющих» дорог.

Отсутствие понятий прогресса и регресса. Синергетический метод изменяет и сложившееся представление о прогрессе и регрессе, которые теряют смысл при нелинейном рассмотрении. Речь может идти только о самодвижении. Нелинейное движение в принципе отвергает представление о прямой, восходящей линии развития, нелинейное всегда «криволинейно», прямая линия слишком проста, чтобы описывать сложные процессы, она лишь частный, простейший случай кривой. Никакое состояние нелинейной системы не может называться «прогрессивным» или «регрессивным» по отношению к предшествующему, такие оценки при нелинейном рассмотрении невозможны.

Закономерность хаотического развития. Нелинейное развитие означает возможность возникновения как упорядоченных, так и хаотических режимов движения, более того предполагает хаотические режимы развития типичными и закономерными (детерминированный хаос). Равным образом, нелинейное рассмотрение подразумевает типичность превращений хаотических процессов развития в упорядоченные, и наоборот.

Возможность выявления «механизмов» развития и управления ходом развития. Нелинейное рассмотрение процессов допускает создание математических моделей. Исследование этих моделей дает возможность выявить «скрытые механизмы» развития, «заглянуть за кулисы» процессов и в некоторых случаях использовать полученные знания, направляя движения по одному из множества возможных путей. В нелинейных системах возможность изменения направления развития связана с выбором начальных условий, что в ряде случаев вполне достижимо.

Синергетика биологических систем. В настоящее время получает все больше подтверждений гипотеза, что живая природа существует вблизи неустойчивых критических режимов, на границе хаоса и порядка, а в биологической эволюции помимо процессов наследственности и изменчивости имеют процессы самоорганизации. С синергетических позиций исследуется динамика разных биологических популяций, прирост численности, образование косяков рыб, птичьих стай, процессы роста растений и т.д.⁴⁸ Впечатляющим примером самоорганизации в живой природе может служить одновременно вспыхивающее свечение многих тысяч светлячков, собирающихся на берегах рек в Южной Америке. Синергетические исследования биологических систем в настоящее время стали получать практически значимые приложения. С их помощью, например, отслеживается динамика косяков рыб, миграция различных наземных популяций, маршруты перелетов птиц и многое другое. Самоорганизация рассматривается как важнейший процесс в высшей нервной деятельности человека и животных⁴⁹. С точки зрения синергетического подхода мозг рассматривается как сложная самоорганизующаяся структура. Помимо того, что теория самоорганизации дала сформулировать ряд фундаментальных операциональных принципов в работе мозга, она позволила по-новому взглянуть на роль хорошо известных и детально изученных психологических явлений.

Синергетика экономических систем. Экономика традиционно была связана с математикой и одной из первых приняла синергетические методы исследования. Колебания цен на акции, возникающие в результате разницы спроса и предложения, демонстрируют цикличность и бифуркации, приводящие к резким изменениям цен, иногда даже к хаотизации функционирования бирж, чему мы являемся свидетелями неоднократно. Одним из важнейших в современной экономике является рынок ценных бумаг; его синергетические модели уже существуют⁵⁰. Модели движения банковских денег демонстрируют значительное разнообразие периодических и хаотических режимов. Анализ этих процессов позволяет предположить, что периодическим режимам соответствуют стабильное функционирование банков, бифуркации означают банковские кризисы, а хаотические режимы представляют собой периоды послекризисной нерегулярной работы.⁵¹

Синергетика исторических процессов. Нелинейный взгляд на историческое развитие объясняет возможность сосуществования государств с различным общественным строем. Синергетика объясняет и тот факт, что одни государства существуют в течение тысячелетий, пройдя различные этапы своего развития и оказав значительное влияние на историю, а другие достаточно быстро и почти бесследно исчезают. Так и должно происходить: в нелинейных системах существуют «большие» долгоживущие структуры, вносящие важный вклад в динамику всей системы, и структуры «малые», быстро исчезающие.

Синергетика присутствует в исторической роли личности. Роль личности в истории может быть очень значительной при одновременном выполнении следующих условий: 1) в обществе должен существовать переходной режим, сильно зависящий от начальных условий; 2) должна появиться личность, способная эти условия изменить. Вот почему великие личности появляются в «смутные» времена, периоды перехода, становления, хаоса. Однако ни желанием, ни намерением личности определяется ход истории, он задается общим динамическим законом развития социальной системы, он объективен и подготовлен всеми предыдущими состояниями.

Если система находится в режиме переходного хаоса (революции, войны, разруха), то вполне может найтись личность, которая, воспользовавшись сильной неустойчивостью, выберет одно из возможных направлений перехода. В то же время люди, пришедшие к власти в устойчивые периоды, являются лишь выразителями неких общих тенденций развития, «воли масс», какими бы личными качествами они не обладали.

Синергетика социальных и политических систем. Ещё философ О. Конт за полтора столетия до оформления синергетического мышления впервые применил понятие саморазвития к обществу, полагая общественные системы саморазвивающимися в силу внутренней необходимости (полная аналогия с нелинейным развитием, с самоорганизацией!). Такую же точку зрения проповедовал и Спенсер, перенося на общество идеи «органической» эволюции, и Маркс, анализируя процесс развития общественно-экономических формаций.⁵²

Нелинейное рассмотрение социума как саморазвивающейся системы позволяет наиболее точно объяснить основные закономерности общественного развития, объяснить характер исторических процессов, сделать некоторые прогнозы. При подобном рассмотрении все когда-либо существующие социальные образования, начиная от племен и кончая современными государствами, представляются самоорганизующимися общественными структурами. Нелинейное описание априори предполагает сосуществование на различных этапах исторического развития разных типов таких структур (различных форм государств), которые, развиваясь по нелинейным законам, рождаются, видоизменяются, взаимодействуют друг с другом, умирают. Весь ход истории служит доказательством правомерности такого рассмотрения. Разрушение и возникновение государств, изменение государственного устройства представляются бифуркациями единой сложнейшей социальной системы. Социальные бифуркации могут быть «жесткими» (революции) или «мягкими» (реформы). На ранних этапах развития социума преобладают менее сложные структуры, с течением времени они усложняются. На поздних этапах, в сильно нелинейных режимах в социальной динамической системе обязательно должны появляться странные аттракторы. Странные аттракторы – очень сложные образы хаотического движения, появляющиеся, как правило, на поздних этапах развития, когда система уже получила достаточное количество энергии от внешнего мира. Их существенными особенностями являются сочетание свободы движения и сложной, четко выраженной структуры, богатство внутренних режимов, возможность выбора, конкуренция множества степеней свободы, приводящая к высокой эффективности и большому коэффициенту полезного действия. Всеми этими свойствами, по-видимому, обладают и природные, и политико-экономические системы. В частности, в высокоразвитых демократических странах чрезвычайно сложное государственное и общественное устройство сочетается с внутренней свободой самодвижений, когда граждане, организации и объединения обладают значительными свободами и возможностями, существует конкуренция, в результате которой устанавливается наиболее выгодный экономический режим. Следует еще раз подчеркнуть, что режим детерминированного хаоса не только не исключает, но подразумевает и обеспечивает существование и развитие упорядоченных структур, в качестве которых в случае общественного развития могут рассматриваться государственные, политические, экономические, инфраструктуры и т.д

Умение прогнозировать смены регулярных режимов и появление хаотических в различных системах как раз и является одной из основных задач нелинейной динамики, в настоящее время вполне разрешимой. Анализ динамики даже приближенных моделей дает множество важной информации, в частности позволяет увидеть, что кризисы, приводящие к хаотическим режимам, во всех нелинейных системах, в том числе социальных и экономических, - вещь неизбежная, однако вполне предсказуемая.

Кризисов нельзя избежать, но их можно прогнозировать, к ним можно подготовиться. Для этого достаточно построить возможно точную модель, определить, при каких значениях параметров в ней возникают бифуркации, переводящие ее в хаотический режим, и провести сравнительный анализ с реальной системой. Именно этим методом уже многие годы пользуются, например, в радиофизике при создании генераторов шума. Конечно, социологические модели гораздо более сложные и менее точные, времена, на которых происходят все процессы гораздо более длинные, что затрудняет проверку численных результатов, однако принципиальных препятствий на пути таких исследований нет.

Подобным же образом можно исследовать и процессы самоорганизации в социальных и экономических системах. Задача нелинейной динамики и синергетики в этом случае сводится к тому, чтобы определить те параметры, при которых эти процессы возникают, и дать конкретные рекомендации по их достижению.

Синергетика как методология исследования дает возможность социального прогнозирования, проектирования общественных организаций различных типов. Социальное проектирование рассматривается как процесс творческого «изменения действительности по ее же собственным законам, познаваемым наукой»⁵³. Обнаружение и выбор из множества возможных, соответствующих действительности проектов есть творческий акт, основанный на знании предоставляемых действительностью возможностей. Такой подход приводит к созданию праксических дисциплин, обучающих постнеклассическому взгляду на действительность как на поле нелинейно связанных друг с другом и с познающим субъектом возможностей.

Создание нелинейно-синергетических моделей и применение их на практике – геосистемная основа проектных технологий. При этом существует гипотетическая возможность не только предсказывать возникновение, особенности развития и разрушение различных режимов социально-экономического функционирования геосистем, но и проектировать конкретные значения их параметров.

"Синергически мыслящие" специалисты – географ, также политолог, экономист, уже не могут оценивать то или другое решение через прямолинейное сравнение предыдущего и следующего состояний: мы должны сравнить реальный ход последующих событий с вероятным ходом событий при альтернативном ключевом решении.

Для эффективного использования синергического подхода системологи считают необходимым:

а) выделить и охарактеризовать (в понятиях формальной логики) сложную систему или процесс, которые ожидают синергического влияния;

6) исследовать стратегию её развития, описать степени её свободы, то есть равно возможные направления и пути развития;

в) выявить возможные проявления самоорганизации;

г) для управления, определить цель или желательный результат (в каких конкретно аспектах необходимо изменить состояние данной системы);

д) разработать номенклатуру (перечень) слабых влияний, которые могут способствовать самоорганизации системы, а также тактику их применения;

е) правильно определить критический момент бифуркации – самый вероятный момент эффективного управления.

Кроме систем физических (физико-географических), эффективным может быть применение синергетического подхода к анализу самоорганизации социальных систем, согласования их движущих сил.

Комплекс синергетических категорий о моделях самоорганизации в науках о человеке и обществе помогает по-новому осмыслить традиционные проблемы динамической географии, истории, культурологии, социальной психологии и этики, раскрывая при этом мало известные причинные (точнее, системные) зависимости. Синергетика как теория самоорганизации даёт ключ к пониманию не только механизмов нестабильности, но и механизмов устойчивой неравновесности сложных систем.