Миронов В.В. Современные философские проблемы естественных_ технических и социогуманитарных наук (2006) (1184475), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Это позволяло трактовать кибернетику как теорию организации, как теорию борьбы с хаосом, с возрастанием энтропии. Информация в контек- 125 2.1. Филссо$«кнс проблемы Физики сте кибернетики не создается, а лишь принимается, передается, искажается и даже утрачивается. Академик А.И. Берг охарактеризовал кибернетику как науку об управлении сложными динамическими системами'. Кибернетика позволила изучать математическими методами и создавать на практике системы с обратной связью. Такая система имела вход, выход и связь выхода со входом, называемую обратной связью. Когда сигнал с выхода использовался для уменьшения входного сигнала, такая система могла реализовывать функции «гомеостаза», демпфируя увеличения сигнала, и называлась системой с отрицательной обратной связью.
Система с положительной обратной связью, примером которой является генератор, сигнал с выхола усиливает и подает на вход. Появление кибернетики стало «катализатором» развития средств автоматизации и различных инженерных устройств. В настоящее время это раздел прикладных технических наук. Однако ее естественно-научные основания оказались неглубокими, и она так и не стала фундаментальной наукой, как предсказывали многие исследователи, надеясь на то, что общая теория управления послужит методологическим «мостиком» для создания теоретической биологии.
Программа «На пути к теоретической биологии» была выдвинута в бО-и: ХХ в. и связана с именами Г Патти, Н. Рашевского, Р. Розена, К. Уоддинггона и др. Фон Нейман, создавший ~еорию самовоспроизводящихся автоматов, ввел понятие порога сложности, который он описал как уровень сложности; ниже которого система самопроизвольно вырождается в более простую систему, а выше которого происходит эволюция в более сложную. Патти, принимая это определение, отметил фундаментальный факт, заключаюгцийся в том, что живые системы содержат свои собственные описания, причем это справедливо как для молекулярно-генетического уровня, так и для более высоких уровней— для сообщества клеток, многоклеточных особей, нервных систем, мозга и даже лля социальных и экологических систем2. Согласно Патти, описания систем носят не динамический, а лингвистический характер.
Все искусственные системы имеют описания в мозгу конструктора и могут функционировать только при обеспечении своевременного ремонта и сервиса извне. Эрвин Шредингер, положивший начало биофизике своей книгой ггЧто такое жизнь".», которая вышла в свет в середине ХХ в., считал, что лля живых систем справедлив принцип «порядок из порядка». Однако в ' Цит по: Поваров Ли Норберт Винер и его «Кибернетика» П Винер Н. Кибернетика, или Управление и свизь в животном и машине. М.. 19бк С.
21. 2 См.. Нажми Г Динамические и лингвистические принпипы Функпнонироваиии сложньгх систем П Кониегшии виртуальных миров и научное познание. Снб., 2000. С. 92. 126 2. Философские проблемы естестаознания 70-е гг. ХХ столетия появляется понятие самоорганизации, а затем исследователи выдвигают тезис «порядок из хаоса».
Следует отметить, что явления самоорганизации в неживой природе известны довольно давно. В качестве примеров можно привести: ячейки Бенара (1901) — появление структуры типа пчелиных сот в горизонтальном слое подогреваемой снизу жидкости; реакция Белоусова (1951)— Жаботинского (1959) — периодическая смена цвета смеси химических веществ, лазерное излучение (1960). Общий теоретико-математический базис для объяснения этих явлений связан со становлением синергетики. Среди различных подходов к описанию процессов самоорганизации можно выделить российскую школу нелинейной динамики (С.П. Курдюмов); бельгийскую школу диссипативных процессов (И.
Пригожин) и немецкую школу лазерной физики (Г Хакен). Сам термин «синергетика» был предложен Хакеном и происходит от греч. 8Упегпе11)соз — Совместный, соГЛаСОВанНО дЕйСтВУ- ющий. Он называет «систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую-то пространственную, временную или функциональную структуру»2. Хакен также предложил рассматривать синергетику как теорию возникновения новых качеств на макроскопическом уровне. Появление новых качеств системы в этом контексте можно представить как возникновение смысла или самозарождение смысла2. Таким образом, самоорганизуюшиеся системы обладают возможностью генерации информации.
Связано это с неравновесностью системы и обусловлено свойствами среды, в которой размещены элементы этой системы. Изучение нелинейных уравнений в контексте синергетики привело к открытию особого класса фазовых траекторий — странных аттракторов, являющихся, по существу, математическими образами состояний механических систем, которым соответствовало сложное хаотическое движение, названное динамическим (или детерминированным) хаосом.
Раньше хаос и точное описание системы считались несовместимыми, но после появления синергетики оказалось, что движение, внешне не отличимое от хаотического, можно тем не менее описать. Кроме того, появилось понятие автоволн, которые, в отличие от классических волн, не подвержены диссипации, так как они являются порождением активных сред, т.е.
сред, насыщенных энергией. Создание И. Пригожиным термодинамики открытых неравновесных систем позволило по-новому подойти к целому классу традиционных ~ Хакел Г. Информания и самоорсанизапня. Макроскопический подход к сложным сиссемам. М.,!99Ь С. 28 — 29. 2 Смл Там же. С. 45. 2Л, Философские проблемы физики 127 вопросов прежде всего в физике и рассмотреть вопросы необратимости, времени, эволюции.
В физике Ньютона и в квантовой физике все уравнения инвариантны по времени, поэтому динамика допускает обратимость движения. Время с точки зрения физических динамических уравнений не означает становления. Идеальные физические объекты (например, маятник без трения) будут продолжать свои движения бесконечно. С другой стороны, в реальном мире происходят необратимые процессы, а биологические системы демонстрируют развитие и эволюцию.
Идея эволюции появилась в Х(Х в. и связана с именем Ч, Дарвина, который показал, что, изучая сообщества особей (популяции), можно понять, как под давлением внешней среды происходит процесс индивидуальной изменчивости. Эта идея затем дала толчок развитию принципа глобального эволюционизма, представляющего собой экстраполяцию эволюционных идей на все сферы деятельности. В то же время классическая термодинамика на основе принципа возрастания энтропии предсказывает диссипацию энергии, ее деградацию до уровня теплового движения и, если рассматривать Вселенную как замкнутую систему, тепловую смерть. Попытку решить проблему внесения в физику идеи эволюции предпринял И.
Пригожин. Он предложил ввести в физику понятие «стрелы времени», используя для этого представления о динамическом хаосе. Этот хаос возникает в системе частиц, движение которых описывается динамическими уравнениями, в которые время входит обратимо. Оказалось, что хаос может обладать различной структурой и разной степенью упорядоченности. Объект классической термодинамики — статистический хаос — является наименее упорядоченным. Пригожин неоднократно подчеркивал созидательное начало хаоса, возможность создания порядка, упорядоченных структур, информации из хаоса. Согласно Пригожину, понятие хаоса может разрешить сразу три парадокса: необратимость времени, коллапс волновой функции, появление порядка из хаоса.
Однако этот тезис поддерживается далеко не всеми исследователями. Развитие синергетики позволило рассмотреть мироздание через призму универсального эволюционизма. Становление мирового Универсума от Большого взрыва до нашего времени стали представлять в виде неравновесного процесса эволюции сложной системы среди спектра особых структур — аттракторов, выбор которых определяется точками бифуркации (ветвления).
Порядок и хаос в контексте синергетики не носят абсолютного характера. Одно понятие определяется через другое. Уместно говорить о мере порядка (упорядоченности системы) или беспорядка. Хаос в открытой неравновесной системе приводит к самоорганизации. Под дей- 128 2. Философские проблемы есчсствоаиаиигг ствием внешних детерминированных сил в сложной неравновесной открытой системе возникает детерминированный хаос — состояние кризиса, предшествующее бифуркации. В синергетике показано, что повеление сложной неравновесной среды определяется в огромной степени свойствами самой среды.
При этом внешние детерминированные управляющие воздействия, направленные на достижение определенных целей, часто приводят к противоположному результату. В то же время, зная набор аттракторов системы и ее точки бифуркации, можно управлять такой системой с помощью точечных низкоэнергетнческих воздействий. В конце ХХ в, синергетические идеи проникли в философию. Синергетическую терминологию стали применять в гуманитарных исследованиях. По существу, наблюдается «ренессанс» системных идей кибернетики, «обогащенный» новым математическим аппаратом анализа нелинейных систем.