В.С. Полянский
г. Горно-Алтайск
Одним из перспективных направлений научной мысли в области исследования сложных самоорганизующихся систем остаются в настоящее время вопросы, связанные с выяснением конструктивной роли хаоса, с выявлением места неопределенности и неустойчивости, с анализом функций и значения случайности, как фактора, определяющего направление и характер развития системных объектов. В осмыслении случайности и её роли в динамике социоприродных объектов как в рамках специальных наук, так и философии, отчетливо просматривается возрастание внимания и интереса к этой философской категории. Исследователи сходятся в том, что адекватное понимание случайности несомненно служит обогащению методологического арсенала постнеклассической науки.
Под случайностью понимают определенный тип связи, обусловленный внешними, побочными для рассматриваемого процесса причинами. Для случайных связей в разной степени характерны неустойчивость, неопределенность, неоднозначность, ограниченность во времени, многовариантность, вероятность и т.п. Категория случайности соотносится с категорией необходимости и тесно связана с философскими понятиями причины и следствия, возможности и действительности.
Основной водораздел в понимании случайности проходил и проходит между детерминизмом и индетерминизмом. Имеет ли случайность объективный характер или является всего лишь "мнимой", - такова дилемма, над которой размышляли философы и естествоиспытатели и варианты решения которой обусловили известные полярные позиции. Согласно одной из них (Демокрит, Гольбах, Спиноза), в мире все необходимо, а случайность есть результат незнания, она выступает как событие, причина которого известна. Когда же причина раскрывается, случайность как таковая исчезает, уступая место необходимости. Эта точка зрения переходит из философии в естествознание, где её разделяют Г. Галилей, Д. Бернулли, П. Лаплас и др. Лапласовский детерминизм, абсолютизирующий однозначную причинную зависимость, вообще не оставлял места случайности. Другая крайность, которая ведет свое начало от Эпикура, отрицает объективный характер необходимости, считая, что все события и процессы в мире носят случайный характер.
От грубого противопоставления необходимости и случайности отказывается Гегель. Он считает, что определенные явления и процессы выступают как случайные не потому, что они носят принципиально беспричинный характер, а потому, что не могут быть объяснены из самих себя. "Случайность, - пишет Гегель, - то, что не имеет причины в самом себе, а имеет в чем-то другом" [1, 422]. По мнению Гегеля, случайность носит объективный характер и вполне правомерно является объектом научного и философского анализа. Прогноз Гегеля оправдывает себя. Случайные явления и процессы активно изучаются в физике, биологии, социологии, количественные характеристики случайности исследуются теорией вероятности, теорией стохастических процессов, теорией случайных функций, методологические аспекты случайности находятся в сфере внимания философии.
При расширении поля научного познания, по мере включения в сферу познавательного интереса новых и новых объектов и областей действительности происходит уточнение смысла, места и роли случайности в развитии социоприродных событий и процессов. Вместе с тем в литературе продолжает сохранятся традиционное толкование случайности, без которой хотя и нельзя обойтись, но она выступает на втором плане, как сопутствующий фактор развития, как "дополнение" необходимости. Такой подход оправдывает себя, пока мы имеем дело с объектами и процессами "классического" типа. Однако в фокусе научно-исследовательского и практического интереса все чаще оказываются сложные самоорганизующиеся объекты, для описания динамики которых требуются определенные корректирующие шаги в системе понятийного аппарата.
Важнейшими характеристиками самоорганизующихся систем, раскрывающими условия самовозникновения, эволюции и устойчивости в социоприродных объектах, являются нелинейный характер их поведения, наличие так называемых собственных функций (наборов решений соответствующих нелинейных уравнений, моделирующих данную систему), а также открытость для внешних источников вещества, энергии и информации. Понятие открытой системы является центральным понятием неравновесной термодинамики.
Неравновесная термодинамика делает два важнейших вывода, имеющих глубокий мировоззренческий и методологический смысл. Во-первых, это заключение о том, что во Веленной постоянно происходит возникновение упорядоченной системной материи из хаоса. Во-вторых, что развитие социоприродных систем содержит как детерминистическую, так и стохастическую составляющие, представляя собой "смесь необходимости и случайности" [4, 228].
Схема описания процессов самоорганизации в открытых системах в общем виде имеет следующие контуры. Прежде всего, неравновесная термодинамика опирается на концепцию необратимых процессов, считая все реальные системы открытыми. При этом причинно-следственные связи в них носят вероятностный характер (однозначная причинная зависимость выступает как частный случай вероятностной) и наблюдаемые в них закономерности являются статистическими. Закрытые (замкнутые) системы есть лишь идеализации реальных, поэтому выводы, справедливые для закрытых систем, не всегда справедливы для реальных. В замкнутых системах происходят необратимые процессы, сопровождающиеся ростом энтропии, движением к равновесному состоянию, когда связи и взаимодействия между элементами ослабевают и утрачиваются. Энтропия как мера беспорядка в системе накапливается. Элементы начинают вести себя независимо друг от друга, наступает хаос. В открытых системах также происходят необратимые процессы и, стало быть, производится энтропия. Но энтропия в них не накапливается как в закрытых системах, а выводится в окружающую среду за счет получения из нее вещества, энергии и информации. Открытые системы, следовательно, поддерживают себя на достаточно высоком уровне упорядоченности за счет непрерывного извлечения порядка из окружающей среды. В итоге уровень энтропии в системе может не увеличиваться, а снижаться. Таким образом, открытая система способна к самоусложнению, самоорганизации. Извлекая порядок из окружающей среды (и внося тем самым беспорядок в эту среду), открытая система не может быть равновесной.
Неравновесность в системе с поступлением новой энергии или вещества извне возрастает, меняется характер взаимодействия между элементами, в развитии системы появляются новые тенденции. В конечном счете это приводит к тому, что прежние взаимосвязи между элементами системы разрушаются, возникают новые связи, усиление которых приводит к кооперативным процессам, т.е. к однотипному, единообразному коллективному поведению ее элементов.
На этом этапе эволюции системы начинают выдвигаться на первый план факторы неопределенности и случайности. Их место, роль и значение в развитии системы раскрывается в рамках синергетического подхода.
Центральной идеей синергетики является тезис о дискретности возможных состояний, в которые может переходить открытая система в процессе эволюции. При этом состояния, о которых идет речь, являются обязательно предзаданными и число их строго ограниченно.
Эти состояния называются в синергетике аттракторами. Наличие спектра возможных аттракторов у системы и есть выражение дискретности ее состояний. Будущий аттрактор наглядно можно представить как схождение возможных траекторий развития системы к одной точке, которая не зависит от начальных условий. Его "детерминация" носит комплексный характер, ведущая роль в ней принадлежит случайности. Среди механизмов, которые определяют переход системы из одного состояния в другое, особое место занимают механизмы бифуркационного типа. Они качественно меняют характер эволюционного процесса. Термин "бифуркация" используется в синергетике для обозначения момента выбора между возможными аттракторами в эволюции системы. Бифуркация - это развилка дорог, ветвление "траектории" движения системы. Выбрав одну из ветвей траектории, система не имеет "заднего хода" и движется по жестко предзаданному пути. Но при приближении к точке бифуркации (перед выбором пути развития) резко обостряется нестабильность, неустойчивость системы, текущая неустойчивость сменяется обостренной. И в развитии системы на первое место выходит фактор случайности, который принимает здесь форму флуктуаций. Флуктуации - это незначительные случайные возмущения в системе, которые при "благоприятных" условиях (когда система достигает высокой степени нестабильности) могут мгновенно инициировать качественный скачок в её развитии. Таким образом, постбифуркационное развитие системы полностью определяется структурой случайных воздействий на неё в момент ветвления траектории движения и является, следовательно, непредсказуемым.
Выход случайности на ключевые роли в развитии открытых систем просматривается в нескольких направлениях, среди которых обращают на себя внимание механизмы взаимосвязи и взаимодействия их элементов, специфика причинной обусловленности состояний системы, особенности взаимодействия системы с внешней средой.
Прежде всего, это - "эффект сборки", на который обращает внимание Н.Н. Моисеев. По его мнению, вполне допустимо, что существует некоторый минимальный набор фундаментальных законов, управляющих процессами кооперативного взаимодействия элементов в системе. Эти законы носят столь же фундаментальный характер, как и известные законы физических взаимодействий (гравитационного, электромагнитного, сильного, слабого). В ряду таких законов Н.Н. М оисеев выделяет принцип, который он называет принципом "минимума диссипации", смысл которого состоит в том, что "если законы сохранения (уравнения движения) допускают несколько равновесных состояний (решений), то реализуется то, которому отвечает минимальный рост энтропии" [3, 30]. И глубинные причины этого - во взаимодействии элементов, образующих систему. Заметим попутно, что этим объясняется выбор системой как раз такого направления эволюции в точке бифуркации, которое обеспечивает ей наибольшую жизнеспособность среди прочих конкурирующих направлений. Отмеченный принцип действует в тех событиях и процессах, в недрах которых кроются неопределенность и случайность. Последнее обстоятельство обусловливает эмерджентные (внезапно возникающие) свойства системы, придающие результатам взаимодействия элементов непредсказуемый характер.
Далее, случайность проявляет себя как определяющий фактор эволюции системы в ситуации, которую специалисты называют "потерей системной памяти" [2]. В развитии системы возможны такие моменты, когда область (множество) её предшествующих состояний, определяющих настоящее и будущие состояния, значительно сужается. Это происходит в связи с ростом частоты точек бифуркации в "траектории" эволюции системы. В принципе возможна такая "траектория" движения системы, в каждой точке которой имеет место ветвление путей эволюции, т.е. каждая точка является бифуркационной. Это и есть полная утрата системной памяти. Эволюцией системы в этой ситуации полностью управляет случайность.
Следующим шагом в развитии системных объектов, когда случайность выступает определяющим фактором, является взаимодействие открытой системы с внешней средой. Открытую систему не следует представлять в виде какого-то здания, через открытие двери которого происходит обмен потоками вещества, энергии и информации с внешней средой. Для наглядности открытую систему скорее можно сравнить с пшеничным полем, на котором каждый колосок, каждое растение обмениваются с внешней средой. Каждый элемент системы контактирует с внешним окружением, обеспечивая тем самым системе открытый характер. При этом результат, содержание и характер обмена потоками вещества, энергии и информации с окружающей средой каждым элементом и системой в целом зависят от многих обстоятельств, причин, условий, "взаимопересечение" которых приводит к тому, что реализация взаимосвязи системы со средой может идти по многим вариантам, из которых реализуется только один, выступающий как объективная случайность.
Таким образом, в развитии открытых самоорганизующихся систем (будь то природные объекты или события и процессы социального характера) случайность играет самостоятельную роль, в определенные моменты выступает решающим (ключевым, ведущим) фактором эволюции, придавая ей неопределенность и непредсказуемость. Это делает невозможным жесткое планирование (предусматривающее строго однозначные результаты) природных, а тем более общественных событий и процессов.
Отсюда, однако, не следует, что человек бессилен в познании и практическом освоении мира. Выбор конкретного пути развития системы в точке бифуркации действительно непредсказуем, но само множество ветвей русла эволюции является конечным и может быть получено путем решения системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих поведение системы. Таким образом, человек получает доступ к обзору, обсуждению и анализу всех возможных вариантов эволюции системы, после чего может принимать соответствующее решение.