Синергетическая модель человека. Феномен человека в западном познании

Таким образом, кибернетика использовала термин «информация» в качестве базового понятия, опираясь при этом на положение о принципиальном сходстве процессов связи в любых сложных системах. Н. Винер отмечал, что теория информации является основой кибернетики, уточняя при этом, что теория управления является лишь частью теории информации.

Разработка теории информации также принадлежит американскому инженеру и математику Клоду Шеннону – автору статьи «Математическая теория связи». Изначально эта работа рассматривалась как строго сформулированная математическая задача, решение которой позволяло определить пропускную способность коммуникационного канала с шумом. Практическая направленность исследований не помешала К. Шеннону установить границы возможностей систем при передаче информации, а также наметить принципы их изучения. В итоге К. Шеннон сформулировал ключевые понятия информационного обеспечения и условия передачи сигналов по коммуникационным каналам, сопроводив свои идеи математическими расчетами, что в конечном счете и послужило основанием для создания теории информации.

В дальнейшем для изучения своих объектов кибернетика широко использовала средства математического анализа. Одним из важнейших ее достижений стала разработка нового метода, получившего название математического моделирования, смысл которого заключается в том, что эксперименты проводятся не с реальной моделью изучаемого объекта, а с его описанием.

Развитие собственно системных идей в рамках кибернетического подхода было продолжено в трудах английских ученых – психиатра Уильяма Эшби и специалиста в области исследования операций Стаффорда Бира, которые внесли значительный вклад в формирование теоретико-методологических оснований новой науки.

В результате многочисленных теоретических и практических изысканий в кибернетике был сформулирован целый ряд законов и принципов, необходимых для успешного управления. К ним относятся: закон необходимого разнообразия, принцип эмерджентности, принцип внешнего дополнения, закон обратной связи, принцип выбора решения, принцип декомпозиции.

Согласно закону необходимого разнообразия управление может быть обеспечено только в том случае, если разнообразие средств управляющего (в данном случае системы управления) по крайней мере не меньше, чем разнообразие управляемой им ситуации. Процесс управления в конечном счете сводится к уменьшению разнообразия состояний управляемой системы, т. е. к уменьшению ее неопределенности. В соответствии с этим законом, с увеличением сложности управляемой системы сложность управляющего блока необходимо должна возрастать.

В соответствии с принципом эмерджентности, чем больше система и чем больше различие в размерах между частями и целым, тем выше вероятность того, что свойства целого могут сильно отличаться от свойств частей. Этот принцип указывает на возможность несовпадения локальных целей (частных целей отдельных частей) с общей целью системы.

Следуя принципу внешнего дополнения, любая система управления нуждается в «черном ящике» – определенных резервах, с помощью которых компенсируются неучтенные воздействия внутренних и внешних факторов. Степень реализации этого принципа во многом определяет качество функционирования управляющей системы.

По условиям закона обратной связи, объект и субъект управления образуют во взаимодействии единый замкнутый контур, в связи с этим эффективное управление объектом без наличия обратной связи между ним и субъектом управления решительно невозможно.

Согласно принципу выбора решения, решение должно приниматься на основе выбора одного из нескольких вариантов. Разработка многовариантных реакций в ответ на конкретную ситуацию обеспечивает принятие оптимального решения для конкретного случая.

В соответствии с принципом декомпозиции управляемый объект всегда можно рассмотреть как состоящий из относительно независимых друг от друга подсистем (частей). Система делится на подсистемы, задача – на подзадачи, а затем каждая из них решается самостоятельно.

Таким образом, кибернетика существенно изменила научную картину мира. Если в первой половине XX века наука в своих представлениях об окружающей действительности исходила из двух фундаментальных категорий – материи и энергии, то во второй половине века она опиралась уже на три понятия, рассматривая информацию как один из главных факторов развития материальных объектов.

Следует также заметить, что в рамках кибернетического подхода было сформулировано и одно из основополагающих понятий системной методологии – «самоорганизующаяся система». Автором этого понятия стал У. Эшби (1947), выдвинувший концепцию самоорганизации, которая служила естественнонаучным уточнением принципа самодвижения и развития материи. Согласно принципу самоорганизации системы неорганической природы при определенных условиях способны к самопроизвольному изменению, происходящему под влиянием причин, внутренне присущих материи. У. Эшби полагал, что процессы самоорганизации выражаются в перестройке существующих и образовании новых связей между элементами системы. Ученый отмечал, что отличительной особенностью процессов самоорганизации служит их целенаправленный, но вместе с тем и естественно спонтанный характер.

Начиная с работ У. Эшби (1947; 1952), линия аналогии, наметившаяся при рассмотрении искусственных и живых систем, начинает прослеживаться в литературе вполне отчетливо. Первоначально исследования в области самоорганизующихся, саморегулирующихся и самоприспосабливающихся систем вызвали интерес у специалистов инженерной психологии. Чуть позднее развитие сложных системных эффектов привлекло внимание социологов и экономистов. А в последней трети XX века обозначилась тесная связь кибернетики с лингвистикой, теорией познания, исследованиями по этнографии, проблемам коммуникаций и другими областями знаний. В итоге применение идей кибернетики в физике, химии, биологии, психологии, истории, лингвистике и других дисциплинах существенно расширило возможности анализа сложных систем.

В 1970-х годах в науке происходит целый ряд открытий, доказывающих, что явления самоорганизации в природе и технике можно наблюдать наглядно. Одним из первых ученых, наблюдавших эффект самоорганизации, был немецкий физик-теоретик Герман Хакен. Изучая работу лазера, он обнаружил, что при взаимодействии атомов лазера с порождаемым ими электромагнитным полем происходит кооперация активностей атомов с подчинением общему ритму и импульсу в виде монохроматического светового пучка. Изучение этого эффекта послужило основой для введения понятия «синергетика» (греч. synergeia – сотрудничество, содействие, соучастие), которое первоначально обозначало кооперативное взаимодействие частей системы, а затем стало обозначать также и особое направление исследований.

Другой немецкий ученый, химик Манфред Эйген, анализируя кинетику органических макромолекул, пришел к выводу, что на изучаемом им добиологическом уровне элементы самоорганизации материи присутствуют вполне явно. К таким элементам он отнес: способность макромолекул к адаптации в инородной для них среде, автокатализ и склонность к воспроизводству. Результатом наблюдаемых М. Эйгеном явлений явилось замыкание нескольких автокаталитических процессов в гиперцикл с групповой поддержкой. Возникшие гиперциклы проявляли все свойства сложных систем. Они оказывались способными к хранению и передаче информации, исправлению ошибок и репликации. Наиболее сильные из них мутировали к улучшению, наиболее слабые – к распаду, а из их остатков собирались новые, с новыми свойствами. Оказалось, что уравнения, описывающие взаимодействие мод в лазере Г. Хакена, и гиперциклы М. Эйгена – идентичны.

Приблизительно в это же время была открыта одна из самых известных в области кинетики химических реакций – реакция Белоусова – Жаботинского. Еще в 1951 году в ходе одного из экспериментов Б. П. Белоусов обнаружил эффект автоколебаний химических систем. Позднее анализ результатов эксперимента был осуществлен А. М. Жаботинским, который предложил объяснение механизма реакции и построил простейшую математическую модель, описывающую колебательные движения системы. В результате было установлено, что при определенных условиях химические системы могут демонстрировать очень сложные формы поведения: от регулярных периодических до беспорядочных хаотических.

Настоящим прорывом в изучении явлений самоорганизации стало открытие американского метеоролога Эдварда Лоренца (1963), который, занимаясь прогнозом погоды, моделировал на компьютере процесс конвекции атмосферных потоков. В результате построения модели он получил решение системы из трех обыкновенных дифференциальных уравнений в виде непериодических, неповторяющихся флуктуаций, которые свидетельствовали о случайном характере изучаемых им объектов. Это было весьма неожиданно, но еще большее удивление ученого вызвала гиперчувствительность решения к начальным условиям развития процессов, которая резко ограничивала горизонт прогноза. Предположение о том, что непредсказуемость погоды носит принципиальный характер, позволила ученому установить, что влияние случайных флуктуаций, влекущее за собой совершенно непредвиденный результат, является особым типом поведения динамических систем. В итоге открытие Э. Лоренца пополнило арсенал знаний синергетики еще одним феноменом самоорганизующихся явлений, получившим название «детерминированный хаос», которое стало обозначать особый режим развития динамических систем.

Вскоре похожие режимы обнаружились в функционировании других природных систем. Было установлено, что многие явления биологической и социальной самоорганизации также носят хаотический характер, а присущая режиму хаоса непредсказуемость является неотъемлемым свойством этих систем.

Значительную роль в изучении процессов самоорганизации сыграли работы бельгийского физика и физикохимика российского происхождения Ильи Пригожина в области нелинейной термодинамики и кинетики химических реакций, благодаря которым в область научной терминологии было введено понятие «диссипативная структура» (лат. dissipatio – рассеиваю, разрушаю). Данное понятие стало обозначать устойчивое состояние системы, возникающее в неравновесной среде при условии диссипации энергии, которая поступает в систему извне. Иногда ее называют еще стационарной открытой системой, или неравновесной системой. Принципиально важным событием стало установление И. Пригожиным связи между состоянием неравновесности системы и нелинейным характером ее описания. С этого времени диссипативная система стала обобщенным образом системы, которая рассматривается в качестве основы для изучения всех самоорганизующихся процессов, в том числе и для спонтанного появления сложного, зачастую хаотического, поведения.

В 1980—1990-е годы исследования в области динамического хаоса и непредсказуемо сложного поведения систем были продолжены. В это же время в связи с появлением новых поколений ЭВМ стала интенсивно развиваться фрактальная геометрия, основанная французским математиком Бенуа Мандельбротом.

Говоря о роли математики в становлении синергетического направления в целом, следует заметить, что многие выдающиеся ученые внесли свой вклад в разработку идей синергетики. Прежде всего, это известный французский математик Анри Пуанкаре, который еще в XIX веке заложил основы методов нелинейной динамики и качественной теории дифференциальных уравнений. В XX веке, особенно в первой его половине, большую роль в развитии методов нелинейной динамики сыграли математики русской и советской школы, такие как: А. М. Ляпунов, Н. Н. Боголюбов, Л. И. Мандельштам, А. А. Андронов, А. Н. Колмогоров, А. Н. Тихонов и др. В середине века широкую известность приобрели работы английского математика Алана Тьюринга, занимавшегося вопросами химических основ морфогенеза, и итальянского физика и математика Энрико Ферми, развивавшего теорию солитонов.

К числу несомненных достижений математики следует отнести и создание теории катастроф, которая явилась очередным этапом развития синергетики. Под катастрофой в данном случае понимаются скачкообразные изменения в поведении систем, которые возникают как ответ на плавное изменение условий внешней среды. Математическим источником теории катастроф послужил относительно молодой раздел чистой, «настоящей», математики, который называется теорией особенностей гладких отображений.

Основы теории особенностей гладких отображений были заложены в трудах американского тополога Хасслера Уитни. Впоследствии разработкой этого направления занимался известный французский математик Рене Тома. Однако широкую известность теория катастроф приобрела благодаря публикациям британского математика Кристофера Зимана, который, считая ее «революцией в математике», активно пропагандировал среди своих коллег. Дальнейшее развитие теории катастроф во многих ее аспектах связано с деятельностью известного российского математика В. И. Арногольда и его учеников.

Несмотря на очевидные успехи в области изучения самоорганизующихся структур, современное положение синергетики оценивается как весьма неоднозначное. Это связано с расхождением ведущих синергетических школ – школы И. Пригожина (Брюссельский свободный университет и Американская синергетическая школа) и школы Г. Хакена (Штутгартский университет) – в вопросах интерпретации явлений самоорганизации. Школа И. Пригожина развивается в русле теории диссипативных структур, иногда называемой теорией неравновесной термодинамики; школа Г. Хакена придерживается синергетической модели поведения систем. Вместе с тем, учитывая общность методологических установок, основой которых служит системный принцип подхода к изучаемым объектам, эти школы можно считать скорее не столько взаимоисключающими, сколько взаимодополняющими друг друга.

В России развитие синергетических идей до недавнего времени протекало чрезвычайно энергично. Становление нового и весьма перспективного научного направления сопровождалось широким обсуждением целого ряда философских, онтологических, методологических и терминологических проблем.

Наиболее известной в отечественной науке является школа А. А. Самарского и С. П. Курдюмова (Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, Институт математического моделирования РАН). Эта школа выдвинула ряд оригинальных идей для понимания механизмов возникновения и эволюции относительно устойчивых структур в открытых (нелинейных) средах (системах). К числу учеников и последователей, развивающих идеи лидеров школы, относятся: В. А. Галактионов, Н. В. Змитренко, Е. С. Куркина, А. Б. Потапов, Г. Г. Малинецкий, А. П. Михайлов и др.

Важную роль в развитии синергетического движения в России сыграли труды Н. Н. Моисеева, разрабатывавшего проблему глобального эволюционизма и коэволюции человека и природы. Большой вклад в становление синергетического направления внесли М. В. Волькенштейн и Д. С. Чернавский, которые занимались исследованием вопросов биоинформации.

Широко известны также книги Е. Н. Князевой по проблеме формирования синергетической парадигмы; работы Г. Г. Малинецкого в области математического моделирования сложных объектов; публикации Ю. А. Данилова на тему поиска общенаучных основ синергетики; монографии В. Г. Буданова по вопросам создания методологии синергетических исследований и многих других.

В настоящее время применение идей синергетики при изучении системных объектов приобрело самый широкий, без преувеличения междисциплинарный характер. Но вместе с тем оно вызывает и серьезные логические трудности.

С одной стороны, трудно или даже невозможно назвать ту область знаний, где не проводились бы исследования под рубрикой синергетики. Она выступает в качестве своеобразного активизирующего центра, движущего начала современного научного познания.

С другой стороны, сообщения на тему синергетики нередко прерываются дискуссиями по поводу того, что такое синергетика, как определить ее содержание и в чем, наконец, заключается сущность синергетической методологии? Своеобразие ситуации заключается в том, что, несмотря на устойчивый, можно сказать, массовый интерес к синергетике, многие вопросы, связанные с ее идентификацией, систематизацией принципов построения общей концепции, обозначения границ применения, и многие другие еще ждут своего рассмотрения.

1.2. Еще раз о системе и системном подходе

Синергетика действительно обладает невероятным эффектом притягательности, объяснить который можно лишь тем, что большинство исследователей убеждены в уникальной познавательной ценности синергетического направления, охватывающего самый широкий круг наук. Таким образом, синергетика одновременно сочетает в себе и уникальность, и универсальность.

Однако если первое утверждение еще нуждается в доказательстве, то второе не вызывает никаких сомнений. Общеприменимость методов синергетики обусловлена тем, что во всех случаях объектом исследования является система, а основой исследования – системный подход.

Обычно связь между синергетикой и системным подходом рассматривается как некая изначальная данность, как нечто само собой разумеющееся, поэтому детально она никогда не рассматривается. А между тем если понимать под синергетикой общую совокупность научных открытий, относимых к сфере системных исследований, то ее следует определить как очередной этап развития системного подхода. Следовательно, говоря о синергетике, речь необходимо вести в первую очередь о системе и системном подходе.

Идея, лежащая в основании системного подхода, заключается в том, что любые научные представления о мире носят модельный характер. Исходя из этого, системный подход базируется на нескольких вполне конкретных положениях.

Первое из этих положений сводится к признанию того, что реальные объекты обладают бесконечным множеством разнообразных свойств и качеств, поэтому их познание во всей полноте и сложности принципиально невозможно. В связи с этим научные теории никогда не имеют дела с конкретными объектами: они всегда исследуют объекты, уже препарированные мышлением человека. Иными словами, наука оперирует моделями объектов реальности, а не самими объектами.

Другое положение системного подхода касается отсутствия изначально существующих критериев, по которым определялась бы значимость характеристик объекта. Согласно этому принципу, только позиция исследователя, а точнее говоря, задаваемая им цель «оказывается ориентиром, по отношению к которому пополняются содержанием такие созданные человеком понятия, как „существенное“ и „несущественное“, „главное“ и „второстепенное“, „необходимое“ и „важное“ и т. д.» [85, с. 26]. Очевидно, что с этой точки зрения модель как объект исследования представляет собой синтез объективного и субъективного, причем «вне активной деятельности субъекта совсем не возникает то, о соответствии чего с объективной реальностью можно вообще ставить вопрос» [97, с. 76].

Третьим положением системного подхода служит признание объективного структурно-динамического единства реальности – некоего не зависящего от субъекта соответствия между моделью и моделируемым объектом. Гомоморфизм как неполное сходство структур и функций объектов, пожалуй, самый эффективный инвариант науки. Он связан с принципом относительности моделей. Понятие «относительность» означает, что соответствие модели объекту справедливо лишь во вполне определенном, осознаваемом и фиксируемом исследователем отношении.

Исходное положение о том, что принцип моделирования лежит в основе системного подхода, совсем не означает, что системный подход можно отождествить с моделированием. Модель и система – понятия, связанные отношениями однозначности лишь в одном направлении: всякая система есть модель, но не всякая модель есть система. Иными словами, процесс моделирования – это необходимое, но недостаточное условие для применения системного подхода.

Обычно систему определяют как совокупность элементов и их связей, выступающих в заданном направлении познания как целое. В этом отношении весьма показательны слова У. Эшби, который отмечал: «Мы обязаны ясно представить себе, как должна определяться „система“. Первое наше побуждение – показать на маятник и сказать: „Система есть вот эта вещь“. Этот метод имеет, однако, существенный недостаток: каждый материальный объект содержит не менее чем бесконечное число возможных систем… Система означает не вещь, а перечень переменных… мы и только мы окончательно решаем, что нам признавать за похожее на систему, а что не признавать. Поэтому не только желательно, но и просто необходимо мыслить системы „не как реальные вещи, а как удобные абстракции, облегчающие определенный способ анализа“» [200, с. 173].

Таким образом, в отличие от модели система – это четко определяемая, сознательно создаваемая познавательная конструкция, состоящая из взаимосвязанных частей, рассматриваемых как единое целое, и презентующая исследуемый объект с целью обеспечения процесса познания.

Как правило, системе противопоставляется среда – ее окружение, учитываемое исследователем в той или иной степени. Система и среда – понятия весьма условные, поскольку они определяются относительно тех операций, которые допускаются или принимаются во внимание. При переносе внимания исследователя среда и система могут меняться местами. Можно сказать, что среда – это комплекс принимаемых исследователем условий, которые влияют на поведение данной системы и которые сами являются системой.

Учет или, напротив, игнорирование изменений изучаемого объекта в рамках поставленной задачи приводит соответственно к созданию статических или динамических систем. Противопоставление названных типов систем правомерно лишь практически, если иметь в виду, что статическая система – это некоторое состояние динамической, так сказать, «мгновенный» ее снимок. Упорядоченное во времени множество состояний динамической системы называют ее поведением, при этом неважно, отделены ли соседние состояния микросекундами или миллионами лет, то есть выглядят ли изучаемые изменения процессами в обычном житейском смысле.

Таким образом, с познавательной точки зрения система – это формализованная модельная конструкция, обладающая инвариантной структурой и целостностью. Конструирование исходной системы является одной из форм идеализации, достигаемой методом упрощения. Сущность его заключается в сознательном замещении бесконечномерного реального объекта системой, которая, являясь адекватной в выбранном отношении моделируемому объекту, обладает, в отличие от него, контролируемой сложностью.

В качестве своеобразного руководства по созданию системы можно привести еще одну цитату из работы У. Эшби. Он писал: «С точки зрения формальной тот, кто хочет определить конкретную машину (например, пишущую машинку, солнечную систему, комара), должен начинать с указания множества ее состояний. Определить это множество означает не что иное, как сделать недвусмысленным то, о чем идет речь… Комар включает в себя много форм: старых и молодых, самцов и самок, голодных и сытых, летающих и сидящих, безвредных и малярийных, поэтому прежде, чем приступить к исследованию, мы должны точно указать множество состояний комара, подлежащих рассмотрению. Здесь „комар“ есть множество, его различные состояния, элементы. Эти состояния дают нам базисное множество… Состояния можно определить количественно, как астрономия определяет состояние планетной системы с помощью координат и моментов, или посредством произвольных наименований, как метеоролог обозначает типы облаков» [200, с. 400].

Из приведенного выше фрагмента текста видно, что с позиции системного подхода объект должен быть представленным в предельно абстрагированном виде – в виде набора характеристик системы. Именно упрощенность и отвлеченность от индивидуальных особенностей объекта расширяет множество прообразов модели. Благодаря этому идеализация оказывается эвристически более плодотворной, чем любая всеобъемлющая модель с чертами единичного конкретного объекта.

2. Структурно-функциональная

модель человека

2.1. Тело как отдельная часть системы

Приступая к построению модели человека, еще раз отметим, что создание системы исследуемого объекта представляет собой отдельную и, что немаловажно, совершенно произвольную задачу для исследователя.

Начнем с напоминания о том, что речь идет о живой системе, следовательно, она должна удовлетворять в первую очередь требованиям функциональности. Свойство функциональности предполагает активность всех взаимно влияющих друг на друга частей системы. Каждая часть, выполняя определенную, свойственную только ей функцию, составляет целое, особым образом поддерживая существование системы с какой-то одной из ее сторон. И лишь неповторимое сочетание совершенно особых, не схожих друг с другом составляющих обеспечивает наличие системы, уникальность которой проявляется в образовании эмерджентных свойств, не выводимых из знания отдельных ее частей и способа их соединения.

Отличительной особенностью живых систем, в том числе и человека, является наличие организма. С одной стороны, организм представляет собой структурно-функциональную систему органов, специализирующихся на выполнении отдельных функций и в совокупности обеспечивающих жизнедеятельность человека. С другой стороны, обладающий определенной морфологией и конечными границами, организм представлен в мире телом, которое выполняет функцию защиты и обусловливает пространственную целостность системы. По замечанию М. Мерло-Понти: «Собственное тело в мире занимает то же место, что и сердце в организме: оно постоянно поддерживает жизнь в видимом нами спектакле, оно его одушевляет и питает изнутри, составляя с миром единую систему» [118, с. 261].