Теория систем и системный подход / Sistemniy podkhod v sovremennoy nauke 2004
.pdfство, тождество материальных природных и идеальных мыслитель ных 00 .
Если обобщить смысл всех отдельных высказываний, то мы полу чим следующий ряд характеристик понятия «ядро». Оно занимает центральное положение в сферической модели сисг-емы; вокруг яд ра существует его оболочка, состоящая из отдельных понятий, более низкого уровня обобщений; ядро — главный, важнейший, сущност ный элемент, а поэтому имеет функцию обобщения, интегрирования, управления, т. е. функцию главного посредника во взаимоотношени ях между элементами системы; ядро возникает и развивается; оно имеет связь с системообразующим фактором.
Как мы убедились, сущность ядра и его функции в СС различной природы одинаковы, различны только формы, определяемые уров нем развития системы. Это не просто аналогия, в ее основе лежит единая физическая сущность — перераспределение энергии и ин формации в соответствии со вторым законом термодинамики и прин ципом наименьшей затраты энергии. Менее всего отмечается связь понятия ядра с понятием системообразующего фактора, что, на наш взгляд, объясняется несформированностью самого понятия «систе мообразующий фактор». Мы хотим подчеркнуть, что из всех отмечен ных характеристик ядра, главной, определяющей, составляющей его сущность, если хотите, ядерной, является функция посредника, ката лизатора, облегчающего взаимодействие элементов и делающего тем самым систему более устойчивой. Все другие характеристики — производные от этой функции.
Ядро системы есть синтез противоположностей — целого и его ча стей и поэтому потенциально равно целому и содержит в себе, как всякий синтез, общее этих противоположностей. Следовательно, яд ро, как диалектический синтез противоположностей, является неиз бежным компонентом любой СС. В теоретических системах оно воз никает с появлением первой, исходной СС — понятия числа. И пер вой формой ядра как посредника, катализатора, диалектического синтеза есть граница, так как она является синтезом того, что внут ри границы, и того, что вне ее. Граница, как отмечает А.Ф. Лосев, есть Первый синтез бытия и небытия17. С этой исходной формы начинает ся формирование любого ядерного элемента, ибо он возникает все гда на границе взаимодействующих сторон, элементов. Яркими при зерами могут быть возникновение живого на границе взаимодейст вия планеты Земля и Космоса, техники как посредника во взаимо
действии человека и природы, второй сигнальной системы в психи ке человека, которая также служит посредником взаимоотношений между людьми.
Ядро системы может иметь различные формы в зависимости от природы самой системы. Оно может быть конкретным вещественным элементом — ядро клетки, руководитель организации, «пустым» про странством в вихре воздушной или жидкой массы, мыслью, идеей в теоретической системе, волной и даже виртуальной частицей. Но какую бы форму не принимало ядро, сущность его остается неиз менной.
В связи с данным положением понятия ядра можно отметить име ющийся в научной практике парадокс — все исследователи интуитив но используют это понятие, более того, не могут его не использовать, если речь идет о системе, целом, его структуре и элементах, и в то же время это понятие не входит в перечень общенаучных понятий ситемного подхода, синергетики и философских категорий. Мы считаем, что пора воздать должное этому понятию и определить его статус в сис теме научных понятий. На наш взгляд, степень распространенности во всех науках, включая философию и связанный с нею уровень обоб щенности, позволяет отнести его к общенаучным понятиям.
Эвристическая роль понятия ядра системы, как показал наш ана лиз, вполне очевидна и возведение его в статус общенаучных поня тий позволит сделать понятийную систему более упорядоченной и це лостной. По-видимому, сама логика научного познания подготовила данный этап в развитии системы научных понятий, так как с введе нием понятия «ядро системы» сама система понятий приобретает свое ядро и становится более целостной, имеющей ядерно-сфериче- ское строение и, следовательно, более законченной. Например, с введением этого понятия приобретает большую конкретность и це лостность понятие иерархия элементов.
Кроме того, введение понятия ядра системы снимает и противоре чие между двумя взглядами философов на природу механизма регу ляции естественных и искусственных систем. Все признают, что этот механизм есть часть системы, которая ответственна за самооргани зацию. Противоречие возникает при попытке определить физическую сущность этого механизма. Одни считают, что этот регуляторный ме ханизм имеет материальное воплощение как элемент системы. Со гласно мнению других, этим механизмом может быть какой-нибудь за кон, которому следует система, например, неорганической природы.
Исходя из развиваемой нами концепции, противоречия здесь нет. Первая позиция возникла из рассмотрения СС более высокого поряд ка — живых организмов и общества, где материальная представлен ность механизма управления более очевидна, наглядна, хотя и здесь нет единого мнения. Мы уже отмечали позицию Б.М. Кедрова по это му поводу. Но, например, и синергетик-философ А.С. Щербаков, ко торый, неоднократно отмечая неизбежность возникновения «зон нуклеации» при образовании СС, в то же время пишет: «В минерально кристаллических образованиях нет структурно-локализованного регу лятора, как, впрочем, нет его и во многих живых системах». И далее: «Итак, мы убеждаемся в том, что отсутствие структурно-локализован ного, специализированного органа управления не исключает самоор ганизации кристаллических систем. Для кристаллических образова ний характерна информационная обратная связь. К их функциониро ванию применимо понятие “использование информации”»18.
А.С. Щербаков, таким образом, допускает отсутствие локализо ванного структурно-материального центра у некоторых животных и допускает возможность информационной обратной связи без тако го центра. Вместо него он вынужден вводить общее понятие «исполь зование информации», которое ничего не объясняет, так как любая обратная связь и тем более основанная на структурно-материальном регуляторе происходит с использованием информации. Применение понятия ядра системы в указанном нами смысле все затруднения сни мает. Ядро возникает всегда и на границе взаимодействия системы со своей средой и служит катализатором этого взаимодействия. И оно может иметь, как уже отмечалось, различную форму. Так на зываемый «рассеянный» регулятор или регулятор-закон означает, что в данной системе регулятором, ядром является какой-нибудь на именее устойчивый в данный момент элемент, где и локализуется временно доминантный очаг возбуждения.
Таким образом, ядро возникает с неизбежностью при развитии си стемы и является результатом дифференциации и иерархизации, их предельным выражением, когда составляющие систему элементы поляризуются, разделяются на противоположности по функциям. Ф. Энгельс указывал, что «в органической жизни образование кле точного ядра надо рассматривать тоже как явление поляризации жи вого белкового вещества»19. «Многократно доказано, — отмечает А.Н. Аверьянов, — и действительность непрерывно дает тому прак тическое подтверждение, что дифференциация элементов в системе
неизбежно приводит к образованию противоположных подсистем, каждая из которых объединяет элементы, обладающие функциональ ными качествами, противоположными качествам элементов другой системы»20. Однако это не одномоментный акт, ядро начинает фор мироваться с возникновением системы. «Когда новая структура воз никает в результате конечного возмущения, флуктуация, приводящая к смене режимов, не может сразу «одолеть» начальное состояние. Она должна сначала установиться в некоторой конечной области и лишь затем распространиться и «заполнить» все пространство. Иначе говоря, существует механизм нуклеации», — пишут И. Пригожин и И. Стенгерс21. В синергетике ядра систем обозначаются как центральные части структуры-аттрактора, описываются инвариант ными решениями, в которых весь эволюционный процесс представ лен в свернутом виде. Как отмечают Е.Н. Князева и С.П. Курдюмов, «все стадии развертывания процессов в открытой нелинейной среде, все стадии эволюции структур как бы останавливаются и схватыва ются в инвариантных решениях. Зная, как перейти от инвариантных решений к реальным переменным, мы можем вновь развернуть увя занные в инварианты пространство, время и архитектуру структуры». И далее: «Информация о прошлом сложной системы часто содержит ся в центральной ее части. Последняя является наиболее древней ча стью...»22. Как видно из данного высказывания, история системы от ражается, записывается в ее ядре. Не только записывается, но и вос производится. Ярким примером этой двуединой функции является ядро половой клетки, в которой фиксирован в свернутом виде фило генез живой системы и из которой разворачивается ее онтогенез.
Физический (энергетический) смысл поляризации системы и, сле довательно, образования ядра в процессе ее развития заключается в упорядочивании энергии согласно второму началу термодинамики, что может достигаться единственно возможным способом в данных условиях — установлением равновесия внутри системы, а следова тельно, и ее устойчивости, которое можно получить только раздвое нием. Системообразующий фактор — «виновник» образования ядра системы. Если взять более широкий контекст — СС и внешняя сре да, то и здесь мы будем иметь раздвоение, где СС выступает ядром по отношению к внешней среде. Полярность есть проявление цело стности и асимметричности мира, его внутренней противоречивости. Если в одном месте происходит упорядочивание элементов, концен трация энергии, то, следовательно, в другом происходит нарастание
хаоса, рассеивание энергии, одно может происходить только за счет другого.
Ядро является высшим уровнем в иерархии системы, так как, вопервых, в его организации, структуре отражена вся история развития системы, во-вторых, ядро определяет взаимодействие всех осталь ных частей системы и взаимодействие с внешней средой. Б.М. Кед ров отмечает: «Во всех случаях, когда обнаруживалось существова ние центрального ядра при изучении того или иного объекта приро ды, значение этого ядра для данного объекта неизменно оказывалось принципиально важным, нередко даже решающим. Это касается не только функционирования данного объекта как уже сложившейся си стемы, но и его генезиса, его происхождения»23. С энергетической точки зрения, в силу указанных причин ядро — наиболее энергетиче ски емкая структура, это своеобразный накопитель энергии, который энергетически уравновешивается всеми остальными элементами си стемы. Так, например, если ядро атома полностью лишено своих эле ктронов, то оно способно последовательно восстановить всю струк туру атома, извлекая электроны из окружающей среды. Возникнове ние нашей Солнечной системы также связано с тем, что материал для образования планет возник в результате вещественного излуче ния Солнца, как будущего центрального светила. Подобная картина, как указывает Б.М. Кедров, обнаруживается и в области биоорганической химии. Основное ядро или костяк сложного биоорганического соединения достраивает периферические, наружные части моле кулы, образуя готовую молекулу соответствующего вещества.
Ядерные силы взаимодействия — наиболее мощные из всех сил взаимодействия в системе. Примером могут служить внутриядерные силы атома, главновалентные связи в молекулах ДНК, связи, обра зующие нервную систему, энергетические возможности руководства государства как ядра общества, внутриядерные силы звезд и т. д. В.А. Энгельгард пишет, что первичная структура полимерной моле кулы создается главновалентными связями химического сродства, обладающими большой прочностью. Кроме того, именно первичная структура и задает направление дальнейшего развития в соответст вии со вторым законом термодинамики. По словам В.А. Энгельгарда: «Условия возникновения такого рода связей (более высокого уровня) заложены в первичной химической структуре, которая содер жит информацию, управляющую возникновением последующух сту пеней структурной организации». И далее: «Зная все энергетические
параметры, характеризующие макромолекулу в соответствии с ее первичной структурой, в принципе возможно предсказать, какую про странственную конфигурацию она примет, будучи предоставлена са ма себе»24. 0 главенствующей роли ядра говорит и тот факт, что с его уничтожением система не может восстановиться, а при уничтожении отдельных других элементов восстановление возможно. Известно также, что если система находится в режиме «голодания», то в пер вую очередь «съедаются» другие части и в последнюю погибает яд ро. Например, в каталитической саморазвивающейся системе в ус ловиях «голодания» в первую очередь распадается кинетическая часть25. Хорошо известно, что управляющим центром клетки служит ядро, которое в рабочую часть клетки — цитоплазму — посылает при казы, определяющие прямо или косвенно, что нужно синтезировать, в каких количествах и каким образом.
Таким образом, ядро является последним уровнем, обеспечиваю щим и отражающим самую низкую стабильность системы, ее устой чивость, существование. Более низкой устойчивости просто не суще ствует, так как система разрушается с разрушением ядра. Ядро — это начальное (первичное) структурное отображение системообразу ющего фактора.
Теперь рассмотрим кратко основные качества ядер-катализато ров СС различной природы. Эти качества вытекают из роли данных элементов системы, которая, как уже отмечалось, требует от них спо собности быть в максимальном сродстве, взаимодополнительности к взаимодействующим элементам. Это означает, что ядро-катапиза- тор обладает одновременно, с одной стороны, гибкостью, лабильно стью, чтобы подстраиваться к различным элементам, т. е. вступать с ними во взаимодействие, и, с другой стороны, устойчивостью, что бы сохранять эту гибкость и быть способным ее развивать, что воз можно лишь при сохранении положительного опыта. Эти противоре чивые качества могут совмещаться только при иерархическом стро ении катализатора, где устойчивость обеспечивается за счет проч ных энергетических связей в центре катализатора, которые постепен но сменяются все менее прочными, обеспечивающими лабильность ядра-катализатора.
В химической эволюции поэтому был отбор тех «продуктов, кото рые получались относительно большим числом химических путей и обладали широким каталитическим спектром», что возможно лишь при условии если эти продукты содержали «широкий набор энерге
тически неоднородных связей или даже свободные атомы на поверх ности»26. Неоднородность связей и означает их иерархичность.
Подобное строение катализатора обеспечивает ему возможность структурного и энергетического соответствия реагирующим компо нентам. Рассматривая химическую эволюцию, В.И. Кузнецов отмеча ет, что в ходе ее отбирались элементы, способные к образованию, вопервых, достаточно прочных и, следовательно, энергоемких химиче ских связей и, во-вторых, связей лабильных. Этим требованиям от вечает углерод, который и был отобран из многих других элементов как органоген № 1. «Он, как никакой другой элемент, — пишет В.И. Кузнецов, — способен вмещать и удерживать внутри себя самые редкие химические противоположности, реализовать их единство, выступать в качестве носителя внутреннего противоречия»27. Таким образом, химические катализаторы обладают качествами устойчиво сти и гибкости. Но эти качества действительно имеют и ядра-катали заторы других СС, что мы сейчас и покажем.
Рассмотрим человека как СС. В нем пересекаются два уровня си стем — биологический и социальный. В человеке как представителе биологического рода ядром является нервная система, она является посредником между организмом и внешней средой. Это ее положе ние привело к развитию большой чувствительности нервных клеток к самым различным внешним раздражителям. Эволюция нервной си стемы шла в направлении, с одной стороны, к все более широкому и тонкому восприятию внешнего мира за счет дифференциации нерв ных клеток и повышения их чувствительности, а с другой стороны, к интеграции этой разнообразной информации и развитию нервных клеток, выполняющих ассоциативную роль, устанавливающих связи между клетками первичной переработки информации, что находит отражение в прогрессивном увеличении ассоциативных зон коры мозга на последних этапах эволюции. Эти особенности нервной сис темы позволяли живым существам более быстро и тонко приспосаб ливаться к внешней среде, т. е. делали поведение более гибким.
Нервная система на уровне человека достигла высшего развития этих качеств. Человек способен к самому быстрому и наиболее ши рокому образованию нервных связей, а значит, и максимально воз можному для биологических систем сродству с внешней средой, ее отражению. Здесь мы даже не имеем в виду социальную «прибавку» в работе нервной системы — речь и абстрактное мышление, которые во много раз увеличили эти качества. Речь идет о нервной системе.
Это наиболее чувствительное звено, которое приняло на себя функ цию чувствовать за целое. Именно чуствительность нервных клеток, как и химических катализаторов, делает их открытыми к установле нию широких связей, а высокий уровень организации увеличивает скорость образования этих связей.
Исходя из данных особенностей нервной системы человека и с учетом социальной «прибавки» к ее возможностям, становится понятной и роль ядра-катализатора в биосфере, которую играет вид Homo sapiens и человечество в целом. Среди представителей других биологических существ человек в большей степени отвечает требо ваниям, предъявляемым к свойствам ядер-катализаторов, — макси мальной гибкости и устойчивости. Очень характерно, что эти качест ва у представителей эволюционной линии человеческого рода как яд ра биосферы формировались в соответствии с правилом происхож дения от неспециализированных предков, сформулированное Э. Ко пом. Согласно этому правилу, новые группы берут начало не от выс ших представителей предковых групп, а от сравнительно неспециа лизированных. Например, млекопитающие, к которым относится
ичеловек, возникли не от высокоспециализированных форм репти лий, а от неспециализированных, находящихся в достаточно жестких условиях борьбы за существование. Причина действия этого прави ла заключается в том, что отсутствие специализации определяет воз можность возникновения новых приспособлений принципиально ино го характера, т. е. возможность ароморфоза. «Высокая потентность неспециализированных групп в эволюции, — отмечают А.В. Яблоков
иА.Г. Юсуфов, — определяется разнообразной борьбой за сущест вование, которую они вынуждены вести»28. Но усложнение и разно образие условий существования как раз и требует формирования по веденческой гибкости, т. е. качеств катализатора за счет появления
иразвития соответствующих структур, и в первую очередь нервной системы, обеспечивающих эти качества. И в этом суть ароморфоза, который к тому же обладает и эволюционной стойкостью возникших морфофизиологических изменений.
Указанные выше качества нервной системы человека, соответст вующие требованиям катализатора, и позволили именно ему поднять ся на более высокую эволюционную ступень, стать более развитым ядром всей биосферы. Таким образом, согласно эволюционной тео рии Ч. Дарвина, выживают наиболее приспособленные к внешней сре де, а значит, наиболее гибкие, изменчивые в поведении. Но изменчи
вость — признак ядерного элемента системы. Следовательно, можно сделать вывод о том, что вся биологическая эволюция живого и био сфера в целом шла в направлении формирования своего ядра, и та ким видом стал именно человек как наиболее гибкий из всех извест ных. Это вслед за Спинозой подчеркивал Э.В. Ильенков: «Человек же — мыслящее тело — строит свое движение по форме любого дру гого тела... Способность активно строить свое собственное действие по форме любого другого тела, активно согласовывать форму своего движения в пространстве с формой и расположением всех других тел Спиноза и считает отличительным признаком мыслящего тела, специ фической чертой того действия, которое называется «мышлением», “разумом"»29. Следовательно, замечает Э.В. Ильенков, собственная, специфическая форма действия мыслящего тела заключается в уни версальности. Эти свойства обусловлены тем, что человек выступает как высшее единство предшествующих этапов и форм развития ма терии в обозримой нами Вселенной, как наиболее развитое и богатое по содержанию творение естественного хода вещей в природе. Эти качества и позволяют человечеству вовлекать все больший объем ве щества и энергии в технологический круговорот. Показателен и тот факт, что общая масса человечества, как ядра биосферы, составля ет примерно 0,0002% общей массы живого вещества на планете, т. е. информация о процессе развития биосферы как СС упакована в очень малом объеме ядерного элемента системы.
Важнейшим этапом в усложнении и увеличении разнообразия ус ловий жизни в эволюционной линии человеческого рода является становление социальной формы жизни наших далеких предков. С ее возникновением начинает действовать механизм положительной об ратной связи в развитии вида, и социальная форма жизни становит ся ведущим фактором разнообразия и усложнения среды обитания отдельной особи. Отметим, что поведение членов сообщества явля ется наиболее сложным, разнообразным из всего окружения, к кото рому нужно приспосабливаться, и эта сложность становится важней шим фактором эволюции, которая в конечном счете и приводит к воз никновению человеческого языка и сознания. Таким образом, с воз никновением социальной формы жизни важнейшие факторы эволю ции переносятся в само сообщество, т. е. внутрь самого ядра.
Отметим еще один важный момент. Прогрессивному развитию способствует обитание эволюционирующей группы в пограничной зо не, за пределами которой находятся новые и богатые пищей ниши,
т. е. и в биологической эволюции катализатор возникает на границе сред, так как граница является сложной, разнообразной зоной суще ствования. Говоря о формировании ядра биосферы, мы имеем в ви ду всю эволюционную линию, ведущую к возникновению человека, а не только его вид. С появлением человека, по-видимому, начался завершающий этап в формировании ядра биосферы. Этот процесс не достиг еще своего конца, так как человечество еще не «впитало» в себя всю информацию о закономерностях процессов в его сре де — биосфере, что является одним из критериев сформированности ядра и зрелости всей системы. С момента своего возникновения человечество все больше и больше влияет на весь процесс развития биосферы. Мы являемся свидетелями грандиозного и во многом сти хийного вмешательства в биосферу. Эта стихийность и есть отраже ние незрелости ядра и всей системы биосферы. Согласно принципу необходимого разнообразия Эшби, в сложных СС сложность регуля тора должна быть не ниже сложности самой регулируемой системы, а ядро и является регулятором. В роли ядра биосферы мы видим эво люционный смысл человечества.
На уровне социальных систем различной величины и сложности мы также можем наблюдать у их ядер-катализаторов требуемые ка чества. Так, ядром любого предприятия как СС является ее руково дитель. Многочисленные социологические и психологические иссле дования показали, что большинство хороших руководителей являют ся гибкими в поведении с другими людьми, способны перерабатывать большой объем различной информации и быстро принимать адекват ные решения; восприимчивы к новому, творчески мыслящие, эмоцио нально устойчивы и работоспособны. Эти качества имеют природную основу — указанные выше особенности нервной системы, которые
вбольшей мере развиты у представителей сангвинического темпе рамента, составляющих основной корпус руководителей. Наличие этих качеств позволяет руководителю эффективно устанавливать не обходимые отношения с другими людьми и быстро адаптировать ор ганизацию к изменениям внешних условий. Опыт показал, что гиб кий стиль руководства более эффективен. Особенно это актуально
всовременную эпоху, когда скорость развития общества резко уве личивается, а значит, быстро меняется обстановка, условия сущест вования конкретной общественной системы, предприятия.
Легко понять, что эти же требования предъявляются не только к от дельным личностям-руководителям, но и к целым коллективам-орга