Глава 1. Синергетика по Хакену. Принципы

Существует вопрос, можно ли организовать синергетическую дисциплину в таком ключе, чтобы она приводила к вероятным прогнозам в эволюции сложных систем, которые интересуют физиков, биологов, химиков, социологов? Возможно, что реального решения этого вопроса можно добиться обобщением научных фактов, полученных в результате изучения развивающихся систем, имеющих разные пространственно-временные масштабы и требующих разных способов описания. На подобный путь, который вел бы к формулированию предмета синергетики и к организации синергетической мысли, обращал внимание Г.Хакен. «Так как сложные системы поистине вездесущи, перед нами возникает острая проблема отыскания унифицирующих принципов, которые позволили бы нам должным образом подходить к исследованию таких систем. Для описания сложной системы на микроскопическом уровне необходимо огромное количество данных, которое в настоящее время не в состоянии обработать ни человек, ни даже общество в целом. Следовательно, сбор данных и мышление требует своего рода экономии. Кроме того, мы надеемся, что, когда нам удастся найти законы, применимые к широкому кругу самых различных сложных систем, на нас снизойдет озарение и мы сможем постичь их внутреннюю сущность.

При поиске универсальных законов разумно спросить, на каком уровне их формулировать  на микроскопическом или макроскопическом. В зависимости от ответа мы можем прийти к совершенно различному описанию одной и той же системы» [9]

Согласно Г. Xакену, синергетика относится к направлению универсализма, занимающего промежуточное место между редукционизмом и холизмом. То есть, синергетика не сводит порядок поведения системы ни к ее микроскопическомому уровню (редукционизму), ни к ее макроскопическому поведению (холизму), она скорее пытается изучить, каким образом устанавливается и действует связь между этими уровнями. Это становится возможным благодаря введению понятий и принципов синергетики.

Синергетическая модель, созданная Г. Xакеном для обоснования самоорганизующегося поведения элементов, включает несколько наиболее важных аспектов - это параметры порядка, принцип подчинения, циклическая причинность. В результатах исследований, изложенных Хакеном, понятие «параметр порядка» соотносится с масштабами, или объемами, сложных развивающихся систем. Эти системы классифицируются, будучи расположенными на различных уровнях в зависимости от пространственно-временных масштабов. В неравновесной открытой системе, к которой поступает энергия, в результате колебаний и конкуренции параметров порядка (мод) устанавливаются коллективные способы поведения. Хотя система может состоять из огромного количества элементов, обладающих большим числом степеней свободы, ее макроскопическое поведение может быть охарактеризовано небольшим количеством мод (параметров порядка) или всего одной модой.

Параметры порядка определяют поведение всех элементов системы - принцип подчинения. Иными словами, принцип подчинения означает многократное сокращение информации: вместо того чтобы описывать характеристики системы посредством большого количества ее индивидуальных компонентов и их поведения, достаточно описать ее при помощи параметров порядка. Таким образом, наблюдается феномен циклической причинности: параметры порядка детерминируют (идут во взаимосвязи) поведение остальных элементов системы, которые, в свою очередь, обратным образом воздействуют на параметры порядка и определяют их.

Каждый раз элементы, связываясь в структуру, передают ей долю своих функций, степеней свободы, которые теперь выражаются от лица коллектива всей системы, причем на уровне элементов этих понятий могло и не существовать. Эти коллективные переменные «живут» на более высоком иерархическом уровне, чем элементы системы, и в синергетике, следуя Г. Хакену, они называются параметрами порядка — именно они описывают в сжатой форме смысл поведения и цели-аттракторы системы. Данная природа параметров порядка называется принципом подчинения, когда изменение параметра порядка как бы дирижирует синхронным поведением множества элементов низшего уровня, образующих систему, при этом, феномен их когерентного, то есть взаимосогласованного, сосуществования иногда называют явлением самоорганизации. Необходимо подчеркнуть принцип круговой причинности в явлениях самоорганизации, взаимную обусловленность поведения элементов любых двух соседних уровней, своеобразный общественный договор: одни управляют, организуя согласованное поведение и порядок, другие подчиняются, передавая первым часть своих степеней свободы, и тем самым, участвуя в создании порядка. Важным свойством иерархических систем является невозможность полной редукции, то есть сведения свойств-структур более сложных иерархических уровней, к языку более простых уровней системы. Каждый уровень имеет внутренний предел сложности описания, превысить который не удается на языке данного уровня. Существуют так называемые зоны непрозрачности языка — семантического хаоса. Это является еще одной причиной иерархии языков, отвечающих иерархии уровней. Именно поэтому является абсурдной попытка редукционизма, сведения всех феноменов жизни и психики к законам физики элементарных частиц только на том основании, что из них все состоит. Выделенную роль в иерархии систем играет время, и синергетический принцип подчинения Хакена формулируется именно для временной иерархии. Небходимо рассмотреть три произвольных ближайших последовательных временных уровня. Это их микро-, макро- и мега- уровни. Принято говорить, что параметры порядка — это долгоживущие коллективные переменные, задающие язык среднего макроуровня. Сами они образованы и управляют быстрыми, короткоживущими, массовыми переменными, задающими язык нижележащего микроуровня. Последние быстрые переменные ассоциируются для макроуровня с бесструктурным «тепловым» хаотическим движением, неразличимым на его языке в деталях. Следующий, вышележащий над макроуровнем, мегауровень образован сверхъмедленными «вечными» переменными, которые выполняют для макроуровня роль параметров порядка, но теперь, в этой триаде уровней, их принято называть управляющими параметрами или контрольными параметрами. Плавно меняя управляющие параметры, можно менять систему находящихся ниже уровней, иногда эти изменения выглядят весьма бурно, кризисно, и тогда говорят о критических (бифуркационных) значениях управляющих параметров.

Модель Г. Xакена, если говорить о качественном уровне ее применения, служит таким сложным системам, как мозг человека, сознание, социальная организация. В качестве примеров самоорганизации социума Xакен рассматривает изучение ребенком родного языка, проявление у народов характерных особенностей национального характера, приверженность обычаям и традициям. Язык является мерой порядка в обществе и существует дольше, чем любой из его носителей. Таким образом, если говорить используя термины синергетики, ребенок подчинен усвоению этого языка, сначала языка родителей, а в дальнейшем языка своего народа.