8. Синергетика: самоорганизующаяся система. Универсальный эволюционизм, его сущность.

САМООРГАНИЗУЮЩАЯСЯ СИСТЕ́МА

сложная динамич. система, способная при изменении внешних или внутр. условий ее функционирования иразвития сохранять или совершенствовать свою организацию с учетом прошлого опыта. Типы объектов, которые могут быть названы С. с., по своему субстрату весьма различны; примерами их являются живая клетка,организм, биологич. популяция, человеч. коллектив.

С. с. впервые начали исследоваться в кибернетике. Термин "С. с." ввел в 1947 Эшби (см. "Principles of self-organizing dynamic system" в "J. Gen. Psychol.", 1947, v. 37, p. 125–28). Широкое изучение С. с. началось вконце 50-х гг. В понятии С. с. фокусируется целый ряд проблем и специфич. трудностей, стоящих передтеоретич. кибернетикой и др. связанными с ней отраслями совр. науки и техники. С одной стороны,изучение таких систем открывает совершенно новые принципы построения технич. устройств с высокойнадежностью, способных работать в широком диапазоне внешних условий. С другой, именно на этом путивозможна передача машине ряда логич. операций, считающихся до сих пор исключит. привилегиейчеловека. В наст. время понятие самоорганизации вышло далеко за рамки кибернетики и все более широкоприменяется в биологии, а также социальных науках. Характерно, напр., рассмотрение отд. нейрона как С.с. либо как ее элемента в структуре функционально выделенного участка нейронной сети (работы группыМак-Каллока – Питса в США, Напалкова и др. в СССР). Это направление составляет осн. содержаниенейрокибернетики.

В наст. время в науке исследуются различные типы С. с. Их типология определяется выделением той илииной группы св-в в качестве ведущей: саморегулирующиеся, самонастраивающиеся, самообучающиеся,самоалгоритмизирующиеся системы.

Уже первые работы по созданию теории С. с. показали, что здесь наука столкнулась с принципиальноновым классом познават. задач, для решения к-рых необходима выработка существенно новых средств иметодов анализа. Одна из первых задач в исследовании таких систем состоит в том, чтобы определить иограничить класс тех реальных объектов, относительно к-рых можно адекватно употреблять понятиесамоорганизации. Поскольку "самоорганизующийся" означает не только организующийся сам, но иорганизующийся для себя, постольку даже обнаружение естеств. С. с. оказывается сложнойисследовательской задачей. Чтобы выявить самоорганизующийся характер объекта, исследователь должентак построить взаимодействие с ним, чтобы на "вход" подавать определ. последовательность сигналов и на"выходе" получать последовательность ответов, на основании к-рой можно было бы судить о структуреповедения системы. Иными словами, процесс исследования здесь должен рассматриваться каквзаимодействие двух С. с. – объекта и исследователя, причем это взаимодействие является значимым дляобеих этих систем. Впервые на это обратил внимание известный англ. кибернетик Г. Паск (см. его ст. в рус.пер. – "Естеств. история цепей", в сб.: С. с., М., 1964), к-рый назвал такой метод исследования "стратегиейестествоиспытателя", в отличие от традиционно применяемой "стратегии специализированногонаблюдателя".

Тот факт, что развитие организации С. с. преследует свои "цели", должен приниматься во внимание и приконструировании искусств. технич. устройств, основанных на принципе самоорганизации: параллельно сметодами построения таких систем должны создаваться и методы управления их поведением. В противномслучае либо нельзя будет использовать их самоорганизующийся характер, либо самоорганизация пойдет внаправлении, противоположном замыслам создателей такой системы (см. вэтой связи Н. Винер, Останетсяли машина рабой человека?, "Америка", 1963, No 80, а также У. Росс Эшби, Принципы самоорганизации, всб.: Принципы самоорганизации, пер. с англ., М., 1966). Еще не так давно подобная перспектива казаласьутопической, но практич. конструирование С. с., поставленное совр. наукой в порядок дня, делает такуюпостановку проблемы реальной и необходимой. Опасные последствия, к-рые могут возникнуть при созданииискусств. систем, осуществляющих собств. цели и трудно контролируемых человеком, рассматривает, напр.,С. Лем (см. ст. "Введение в интеллектронику", ж. "Знание – сила", 1965, No 3). В общем виде теоретич.проблема здесь такова: либо создание С. с. для реализации заранее заданного диапазона задач без выходаза их пределы и, следовательно, планируемое существ. ограничение возможностей и направлениясамоорганизации, либо создание неполностью С. с. в том смысле, что система может функционироватьлишь после получения задач извне. Понятно, что исследование естеств. С. с. не связано с этой проблемой.

Наиболее абстрактную схему С. с. можно представить след. образом. Имеется множество элементов исвязей между ними; связи двух типов: жесткие и изменяющиеся (следует отметить, что до наст. времени неудалось выделить связи, специфические для С. с.). Нек-рый механизм управляет изменением связей и (вобщем случае) элементов. Большинство исследователей рассматривает механизм как ту часть системы, к-рая определяет ее самоорганизующийся характер, "несет ответственность" за управление исамоорганизацию, однако вопрос о физич. сущности этого механизма остается открытым. Наиболеераспространена т. зр., согласно к-рой механизм воплощается материально как определ. регулирующий"орган", однако отд. исследователи считают, что этот механизм можно рассматривать как нек-рый логич.закон, к-рому следует система. К этим последним можно, в частности, отнести Эшби, к-рый утверждает, чтокаждую изолированную динамич. систему, подчиняющуюся постоянному закону, можно считатьсамоорганизующейся. У др. ученых в качестве такого механизма выступает "проект", "идеал" и т.п. По-видимому, возможно и совмещение обоих этих подходов, когда в системе регулятор к.-л. физич. природыявляется вместе с тем логич. механизмом, обусловливающим ее функционирование и развитие. Висследованиях С. с. у этих последних выделяются и специально описываются такие аспекты, какспособность к обучению; самовоспроизведение структуры согласно нек-рому "проекту" (эталону);взаимодействие С. с. с ее окружением (рассматриваемое по типу взаимодействия организма со средой);надежность систем, созданных из элементов, каждый из к-рых ненадежен; поведение (деятельность)системы при решении задач и т.п. Исторически изучение каждой из этих проблем началось раньше, чемразвилось понятие С. с. Поэтому на анализ такого рода проблем в связи со спецификой самоорганизациисильное влияние оказывает предшеств. традиция, к-рая в ряде случаев затрудняет анализ, приводит кодносторонности в подходе исследователя, что особенно сказывается на методах и языке, применяемых впопытках построить теорию самоорганизации.

Обычно описание С. с. производится в спец. терминах и понятиях той или иной науч. дисциплины. Напр., Г.фон Ферстер оперирует понятиями теории информации и термодинамики, Эшби описываетсамоорганизацию с помощью понятий теоретич. кибернетики, Паск – при помощи языка теорий игр, сов.исследователи Напалков, Брайнес и Свечинский идут к проблеме самоорганизации от нейрофизиологии исвойственного ей аппарата; большое число исследователей привлекает для описания С. с. аппаратбиологии, в той или иной мере связанный с кибернетическим (теория нейронных сетей, цитология, генетика,эмбриология и др.). Все эти методы позволяют успешно решать ряд важных проблем, однако оказываютсянедостаточными для построения общей теории С. с. Это особенно относится к анализу поведения С. с.Обычно в кибернетике поведение системы изучается как "история выхода" для "черного ящика", т.е. каксовокупность реакций системы в ответ на входные воздействия. Но применительно к С. с. такой подходпозволяет фиксировать не само поведение с его механизмом, а лишь результаты, итог поведения. Вкачестве простейшего элемента, единицы поведения у большинства исследователей выступают отд.состояния системы, а цели системы рассматриваются как логич. связи. Однако такой подход оказываетсямалоперспективным. Паск (см. Г. Паск, Модель эволюции, в сб.: Принципы самоорганизации, пер. с англ., М.,1966) предпринял попытку произвести расчленение структуры поведения иным путем: в качестве элементову него выступают отд. характеристики (св-ва автоматов); связи можно интерпретировать как логич.механизмы модели поведения системы, объясняющие изменения св-в. Такой способ позволил обосноватьряд интересных особенностей рассматриваемой Паском системы автоматов – корреляцию стратегий отд.автоматов, объединение их в колонии (домены) и т.п. Однако логич. необходимость этих св-в недоказывается. Тем не менее в таком подходе можно усмотреть элементы новой логики – логики поведениясистем, т.е. методов и способов обобщенного описания поведения, необходимых как для теории С. с., так идля науч.-технич. практики.