Т5 Общие вопросы развития

Часть II

УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ

Этот космос, один и тот же для всех, не создал никто из богов, никто из людей, но он всегда был, есть и будет вечно живой огонь, мерами возгорающий, мерами угасающий.

Гераклит

T5. ОЩИЕ ВОПРОСЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ

Рассмотрение закономерностей развития систем начнем с центрального вопроса научного мировоззрения – происхождение окружающего мира, который привлекал жгучий интерес исследователей во все времена. Не останавливаясь на мифологических объяснениях, которые относятся не к области науки, а к области культуры, начнем изложение с позиции Аристотеля1, так как точка зрения Аристотеля оказала существенное влияние на весь последующий ход философской мысли по данному вопросу.

В своей философии Аристотель исходил из обобщения типовой производственной ситуации, такой, например, как «медник делает медную вазу». С использованием современной терминологии обобщенная схема указанной производственной ситуации может быть представлена в виде

(рис. 5.1).

Рис. 5.1. Обобщенная схема производственной ситуации.

1 Аристотель. Метафизика.

389

Здесь лицо, производящее продукцию (ЛПП), вносит форму в исходные

материалы, в результате получает конечную продукцию. В процессе

производства ЛПП формирует продукцию исходя из ее идеального образа –

целевой установки производства продукции. При этом осуществляется контроль реального образа продукции, ее реального качества. Вносимая форма корректируется, исходя из сравнения идеального и реального образа продукции с целью достижения максимального соответствия реального образа идеальному.

Концептуальная схема (рис. 1) применима как к материальному, так и к интеллектуальному производству. В случае интеллектуального производства на входе имеем интеллектуальные материалы, в которые вносятся логические формы. В результате образуется интеллектуальная продукция. Легко заметить, что структура, представленная на схеме (рис. 1), соответствует структуре обобщенной системы управления.

Философски обобщая типовую производственную ситуацию, Аристотель дал концептуальную схему формирования вещей, представленную на рис. 5.2.

Форма

Рис. 5.2. Концептуальная схема формирования вещей по Аристотелю.

Для правильного понимания концептуальной схемы (рис. 5.2) необходимо составляющие ее понятия: материю, форму, вещи – рассматривать как предельно широкие абстрактные категории. При этом категории материи и формы находятся в оппозиции друг другу. Это означает, что материя представляет собой сущность, абсолютно лишенную формы. Форма, в свою очередь, носит абсолютно нематериальный характер. Вещи выступают как логическое единство, синтез материи и формы. Нетрудно заметить, что категории материя, форма, вещи представляют типовой логический модуль: тезис, антитезис, синтез.

Введение категорий материи и формы позволяет поставить вопрос – как образом вносится форма в материю? Аристотель ответил на данный вопрос так

– форма вносится в материю в процессе познания. Здесь необходимо отметить следующее: во времена Аристотеля философия носила наблюдательный характер. Ее не интересовал практический вопрос – образно говоря, каким образом медник сделал медную вазу? Высшей формой интеллектуальной деятельности считалось познание, которое трактовалось в расширенном смысле

390

и нечетко. С современной более точной системной точки зрения процесс познания представляет собой интеллектуальную деятельность, дуальную процессу управления, а их логическое единство составляет процесс активного развития. С этой точки зрения мнение Аристотеля можно выразить более точно

– форма вносится в процессе активного развития.

Следующий вопрос – что (или кто) является источником развития? В зависимости от ответа на данный вопрос различаются креационная2 и

эволюционная точки зрения.

Креационная точка зрения была сформулирована еще Аристотелем – форма была внесена в материю Создателем (Нусом3, Логосом). С эволюционной точки зрения форма была присуща материи всегда и обладает способностью к саморазвитию в соответствии с законами природы.

Креационную точку зрения не следует понимать примитивно. Она оперирует объективной логикой, той, которую мы вкладываем, например, в содержание выражений: «логика событий», «логика развития» и т.п. В связи с этим правомерен вопрос – чем собственно деятельность Логоса отличается от объективной логики развития? Это отличие состоит в том, что деятельность Логоса целенаправленна. Если объективное развитие осуществляется от начальной стадии к конечной, и на начальной стадии информация о конечной еще отсутствует, то целенаправленное развитие отличается «провидéнием» - знанием конечной целевой стадии развития.

Нетрудно заметить, что деятельность Логоса дуальна объективному развитию и вместе они образуют типовой логический модуль, конкретизирующий структуру развития в форме глобального процесса управления. С этой точки зрения процесс развития представляет собой логическое единство объективного и целенаправленного процессов. Указанная точка зрения является теоретически безупречной. Более того, с точки зрения общей теории систем4 объективные причинно-следственные процессы и целенаправленные процессы формально являются равноправными способами описания действительности.

Однако основным принципом научных исследований является презумпция5 установленных фактов. Именно этим принципом наука отличается от других составляющих культуры. Для науки фактуальный уровень знаний является первичным, логический – вторичным. Имеющиеся к настоящему времени факты свидетельствуют о справедливости эволюционной точки зрения. Мир есть продукт объективного развития в соответствии с законами

Takahara: Academic press, 1975.

Месарович, М. Общая теория систем: математические основы / М. Месарович, Я. Такахара. – М.: Мир, 1978.

5 От лат. рraesumptio – заранее принятое предположение.

391

природы6. Достоверных фактов нарушения законов природы до настоящего времени не выявлено. В становление эволюционной точки зрения большой вклад внес Ч. Дарвин7.

В предельно упрощенном виде обобщенную схему развития можно представить, например, линейно-упорядоченной диаграммой, приведенной на рис. 5.3.

Отражение форм

· · · M < Re1 < Re2 < · · · < Ren-1 < Ren < H

Внесение форм

Рис. 5.3. Линейно-упорядоченная диаграмма ступеней развития.

Здесь Rei - вещи, понимаемые в самом общем смысле. Вещи упорядочены по ступеням развития их форм организации. Высшей формой организации обладает человек (Н). Низшей формой организации вещей в соответствии с Аристотелем будем считать материю (М) или исходные материалы в зависимости от конкретной интерпретации формальной схемы (рис. 5.3). Другими словами, материя обладает минимальной формой организации по сравнению с другими вещами, поэтому она является для них исходным материалом. Такое понимание материи присуще философии познания. Данное понимание не следует смешивать с пониманием материи в других областях знаний. Например, в физике понятие материи отождествляется с веществом и характеризуется массой. В схеме (рис. 5.3) данные характеристики для материи не являются определяющими. При этом упорядоченная цепочка (рис. 5.3) слева считается открытой и по мере углубления знания о природе вещей конкретное понимание материи уточняется.

В процессе познания, пользуясь терминологией Аристотеля, человек отражает форму вещей. Другими словами, получает информацию о вещах. Дуальным процессом является внесение форм в исходные материалы с целью производства вещей в процессе активной деятельности человека.

6Законы природы можно рассматривать как регуляторы развития. Например, законы аналитической механики в интерпретации вариационного исчисления базируются на принципе минимума функционала энергии для траекторий движения механической системы, аналогичную роль имеют законы сохранения энергии.

7Дарвин, Ч.Р. Происхождение видов путем естественного отбора.

392

_______________________________

Рассмотрим более подробно процессы развития. С формальной точки зрения развитие есть движение, понимаемое в самом широком, философском смысле. Проблема отражения движения в логических формах является одной из центральных вопросов философии познания. Первый ее сформулировал древнегреческий философ Зенон из Элеи в виде своей знаменитой апории8.

Зенон утверждал, что движения не существует. Действительно, если тело в каждый момент времени находится в определенном месте, другими словами в покое, то – как оно движется? Можно сказать, что Зенон был недалеким философом. Но, это не так. Своей апорией Зенон хотел сказать, что для логического представления движения недостаточно знания только траектории движения – множества местоположений, в которых находился движущийся предмет. Необходимо знание еще чего-то, но чего Зенон не знал. Понятие динамики движения возникло лишь во времена Ньютона9.

Диалектическая философия, разработанная Гегелем, дала свой ответ на данный вопрос. Тело движется потому, что оно в каждый момент находится в определенном и одновременно в другом месте. Это положение можно формально интерпретировать с помощью двуместной логической конструкции

– отношения следования. Отношение следования состоит из множества упорядоченных пар, в которых первый элемент представляет исходную точку движения, второй элемент – последующую точку. В целом формализованное представление движения представляет собой совокупность местоположений движения и отношения следования.

Врамках системных исследований в настоящее время разработан целый спектр моделей движения, позволяющих решать самые разнообразные теоретические и практические задачи. Одной из наиболее распространенных количественных моделей движения является модель «вход–выход–состояние».

Всоответствии с теорией динамических систем, которая была раскрыта в предыдущем изложении, под состоянием здесь понимается совокупность информации о конкретных значениях свойств объекта на текущий момент времени, достаточная для адекватного прогноза состояния объекта в последующие моменты времени. При этом последующее состояние объекта непосредственно определяется его текущим внутренним состоянием и воздействиями внешней среды. Кроме того, объект характеризуется внешней реакцией, которая также определяется его текущим внутренним состоянием и воздействиями внешней среды.

Указанные выше прогноз состояний и внешняя реакция являются

логическими составляющими системной динамики объекта. Именно знание

8 Греч. π ρία – безвыходность; неразрешимая проблема, связанная с наличием противоречия, наличием аргументов против очевидного.

9 Ньютон, И. Математические начала натуральной философии.

393

подобных логических построений и не хватало Зенону для адекватного представления движения.

Рассмотрим далее непосредственно вопрос концептуального представления процессов развития.

Под развитием будем понимать процесс движения, охватывающий не только переменные состояния объекта, но и его структурные свойства, то есть количественные и качественные изменения. Процессы развития по своей природе являются нечеткими и слабо структурированными, поэтому плохо поддаются формализации. По указанной причине ниже будет изложена концептуальная модель процессов развития.

Прежде всего, будем проводить различие между историей и логикой развития.

История развития непосредственно отражает конкретную реализацию траектории развития, его явление. Составными частями истории развития являются описание событий и их хронология.

Логика развития отражает существенные структурные свойства процессов развития, их сущность. При этом логика развития в общем случае может не совпадать с историей процесса, так как последняя зависит от случайных обстоятельств, которые могут исказить сущность происходящих событий. Указанное различие истории и логики развития выражается философскими категориями исторического и логического.

Логика развития характеризуется в общем случае следующими закономерностями:

1)переходом количественных изменений в качественные;

2)взаимодействием противоположностей;

3)конструктивными и деструктивными процессами.

Рассмотрим переход количественных изменений в качественные. Данная закономерность отражает внешнюю сторону процессов развития.

Качество, с точки зрения философии познания, выражает определенность предмета, единую с его бытием, благодаря которой он есть именно этим предметом, а не иным.

Количество, с точки зрения философии познания, выражает определенность предмета, не связанную с его бытием, благодаря чему при изменении количества предмет остается тем, что он есть.

В процессе развития предмета вначале происходят количественные изменения, не приводящие к качественным следствиям. Достигнув определенной пороговой величины (меры), количественные изменения предмета приводят к изменению его структурных свойств, в результате образуется качественно новая структура предмета.

Мера, как категория философии познания, выражает логическое единство качества и количества предмета; указывает предел, за которым изменение количества влечет за собой изменение качества предмета [Гегель].

394

С использования приведенных категорий конкретные траектории развития предмета по образному выражению Гегеля могут быть представлены как «узловые линии мер». В общем случае указанные траектории состоят как из последовательных, так и замкнутых циклических участков.

В системных исследованиях качество и количество развивающихся предметов отражается с помощью качественных и количественных показателей, образующих иерархическую структуру. При этом на нижнем уровне находятся первичные показатели, непосредственно отражающие измеряемые характеристики предмета. На верхнем уровне находятся вторичные показатели, вычисляемые на основе первичных показателей и отражающие характеристики предмета опосредовано.

Концептуальная модель развития, построенная на основе использования категорий качества и количества описывает развитие предмета как его переход из одного состояния в другое. Однако при этом остается нераскрытым вопрос, что является источником развития? Ответ на данный вопрос дает исследование процессов взаимодействия внутренних составляющих структуры предмета и его взаимодействия со средой.

Сточки зрения философии познания, основу развития составляют противоречия – взаимодействие (борьба) противоположных сторон и тенденций, находящихся вместе с тем во внутреннем единстве и взаимопроникновении - «противоречия движут» [Гегель].

Сболее конкретной системной точки зрения механизм развития основывается на разрешении противоречий (антиномий), возникающих в реальных системах, которые выражаются на основе дуальных оппозитивных категорий:

система среда;

внутренние состояния внешние действия;

входное воздействие выходная реакция;

структура функция;

целое части;

прямая связь обратная связь и др.

Особую роль в системном понимании процессов развития играет понятие обратной связи. Обратная связь противоположна прямой связи, поэтому структурные составляющие механизма развития – носители обратной связи, являются противоположными структурным составляющим – носителям прямой связи. Взаимодействие указанных структурных составляющих и определяет генерирующий механизм развития.

В сложных системах взаимодействие противоположностей носит иерархический характер. При этом взаимодействия верхнего уровня определяют общие процессы развития, взаимодействия нижнего уровня – частные процессы.

395

Исследование механизма взаимодействия противоположностей позволяет определить причины наблюдаемых траекторий движения в качественноколичественной картине развития.

При этом логическая полнота картины развития достигается в случае раскрытия не только исходных свойств предмета на начальной ступени развития, но и дополнительных свойств на последующих ступенях развития. В общем случае в процессе развития происходит уход от исходных свойств и переход к дополнительным свойствам. В дальнейшем осуществляется частичный возврат к исходным положениям и процесс развития итеративно повторяется. В итоге процесс развития носит в общем случае циклически развертывающийся спиралевидный характер.

Конструктивный прогресс в развитии достигается тогда, когда на основе развернутых исходных и дополнительных свойств синтезируется новый предмет, органично сочетающий дополнительные друг к другу свойства. Однако в общем случае процессы развития могут быть и деструктивными, когда предмет, органично сочетающий дополнительные друг другу свойства, распадается на ряд объектов, которым присущи лишь частичные свойства исходного предмета.

Необходимо отметить, что синтез предметов с новыми свойствами в процессе развития в общем случае не является дедуктивным процессом, а конструктивным. Логических возможностей дедукции здесь недостаточно для описания процессов развития. Дедукцию необходимо дополнять конструктивным подходом, основанным на использовании методов синтеза новых предметов. Дедукция определяет аналитические выводы при обосновании процессов развития, конструктивный подход – синтетические построения.

Конструктивные процессы могут иметь объективный характер и осуществляться без вмешательства субъекта деятельности. В системных исследованиях одним из центральных вопросов является рассмотрение

активных конструктивных процессов, которые реализуют лица, активные источники деятельности. В этом случае необходимо говорить об активном развитии - планировании и реализации планов деятельности в сложных развивающихся системах. Основной задачей активного развития в сложных системах является разрешение противоречий, возникающих в процессе объективного развития управляемых систем.

Современная теория нелинейных динамических систем позволяет точными методами исследовать траектории развития систем широкого класса. Так, в рамках синергетической теории систем траектории развития представляются в виде периодов упорядоченного развития, когда уравнения траектории описываются с использованием параметров порядка, и хаотических состояний. С точки зрения философии познания периоды упорядоченного развития представляют собой этапы количественных изменений, хаотические состояния – этапы качественных изменений. "Порядок" рождается из "хаоса",

396

и в процессе дальнейшего развития "порядок" приходит в "хаос". Чередование периодов "порядка" и "хаоса" составляет внешнюю картину развития. Внутренние причины развития определяются уравнениями, описывающими динамику взаимодействия противоречивых сторон процесса. Указанная концепция развития позволяет строго поставить вопрос о горизонтах количественного прогноза процессов развития. Количественно прогнозировать развитие систем можно лишь на траекториях порядка. На этапах хаотического состояния возможности прогнозирования ограничены либо невозможны вообще.

Рассмотренные закономерности носят универсальный характер и отражают обобщенные закономерности развивающихся процессов в самых различных сферах. Они могут служить логическим ориентиром при построении моделей развития для разнообразных предметов исследования.

Ниже приводится динамическая модель развития Вселенной в соответствии с современными данными науки. Данная модель является базовой для понимания глобальных процессов развития.

______________________________________________

Проблему происхождения Вселенной исследует специальная наука – космогония. Исследования показывают - наша Вселенная в том виде, в котором мы ее знаем, появилась в результате «Большого Взрыва», который произошел примерно 15 миллиардов лет назад. Это следует из уравнений космогонии, построенных на основе современных физических теорий: теории относительности10 (А. Эйнштейн) и квантовой механики11. Выводы теории

10 В основе теории относительности лежат два положения: (i) принцип относительности, означающий равноправие всех инерциальных систем отсчета, (ii) постоянство скорости света в вакууме, независимо от скорости движения источника света. Эти два постулата определяют формулы перехода от одной инерциальной системы отсчета к другой на основе преобразований Лоренца. Характерно, что при таких переходах меняются не только относительные координаты объектов, но и моменты времени (т. е. проявляется относительность времени в противоречии с классическими представлениями). Основные эффекты теории относительности: 1) существование предельной скорости передачи любых взаимодействий; 2) относительность одновременности событий в разных системах отсчета (события одновременные в одной системе отсчета, могут быть разновременными в другой системе отсчета); 3) замедление течения времени в быстро движущемся теле; 3) сокращение продольных – в направлении движения – размеров тел; 4) масса тела растет с увеличением его скорости и др.

11 Квантовая механика – теория, устанавливающая способы описания и законы движения микрочастиц в заданных внешних полях. В отличие от классической теории, все частицы выступают в квантовой механике как носители и корпускулярных и волновых свойств, которые не исключают, а дополняют друг друга. Корпускулярно-волновой дуализм материи потребовал нового подхода к описанию состояния физических систем и их изменения во времени. Состояние квантовой системы описывается волновой функцией, квадрат модуля которой определяет вероятность данного состояния и, следовательно, вероятности для

397

«Большого Взрыва» в настоящее время подтверждены астрономическими наблюдениями12.

Так как теория «Большого Взрыва» представляет понятный интерес, приведем ее упрощенное изложение на основе классической механики Ньютона13. Безусловно, модели подобного масштаба должны строиться на основе теории относительности Эйнштейна, однако и классическая теория Ньютона позволяет в общих чертах описать суть теории «Большого взрыва». Изложение материала здесь ведется в соответствии с научно-популярной работой И. Д. Новикова [Новиков, 1983]. Строгое изложение материала содержится в работе14. Рекомендуемые книги по данной проблеме приводятся в конце очерка.

Простейшая динамическая модель Вселенной строится, исходя из следующих соображений.

Рассматривается однородная Вселенная15, в которой тяготеющая масса распределена равномерно. В этом случае легко показать, что любая сферическисимметричная материальная оболочка не создает никакого гравитационного поля во внутренней полости.

значений физических величин, его характеризующих. Из квантовой механики вытекает, что не все физические величины могут одновременно иметь точные значения (принцип неопределенности). В развитие квантовой механики основополагающую роль сыграли труды Макса Планка, Нильса Бора и др.

12Закономерность разлета галактик установил (1929) Э. Хаббл.

13В контексте рассматриваемой темы интересно отметить, что еще философом И. Кантом в его работе «Пролегомены ко всякой будущей метафизике, могущей возникнуть в смысле науки» (§38) была отмечена связь закона всемирного тяготения с геометрией пространства. По этому поводу Кант пишет: «Идя далее, к основным учениям физической астрономии, мы видим распространенный на всю материальную природу закон взаимного притяжения, по которому оно уменьшается в обратном отношении к квадрату расстояний от каждой точки притяжения, тогда как шаровые поверхности, в которых эта сила распространяется, в той же мере возрастают; и это кажется необходимым в

самой природе вещей» (в рамках классических представлений. – Л.К.).

14 Зельдович, Я.Б. Строение и эволюция Вселенной / Я.Б. Зельдович, И.Д. Новиков. -

М.: Наука, 1976.

15 Рассматриваемая модель развития Вселенной опирается на познавательную схему УНИВЕРСУМ, понимаемую в физическом смысле. Физический УНИВЕРСУМ представляет собой конкретизацию общей познавательной схемы ВМЕСТИЛИЩЕ, которая характеризуется атрибутами: объемом, массой, энтропией и степенью структуризации. Степень структуризации определяется порядковой шкалой развития систем внутри УНИВЕРСУМА. Энтропия находится в обратной зависимости от степени структуризации содержимого УНИВЕРСУМА и его объема.

398