В 70 х гг. прошлого века термин «синергетика» ввел Герман Хакен в качестве названия новой науки (или направления в науке).
Синергетика – это теория самоорганизации в системах различной при-роды. Она имеет дело с явлениями и процессами, в результате которых у сис-темы, как целого, могут появиться свойства, которыми не обладает ни одна из частей системы. Одним из толчков к возникновению этого направления в науке, безусловно, можно считать рассмотренная выше теория И. Пригожина о диссипативности (рассеянности), как источнике организации. Этот вывод, сформулированный синергетиками в виде тезиса «из хаоса – порядок», был признан общенаучным.
Синергетика взяла на себя роль науки, занимающейся выявлением и использованием общих закономерностей в самых различных областях. Есте-ственно, что синергетический подход предполагает широкую междисципли-нарность и сотрудничество в научных разработках представителей различ-ных научных дисциплин.
Отечественной научной культуре обобщающие идеи синергетики ока-зались очень близки. Для многих классиков русской и советской науки было характерно стремление увидеть общее в различных дисциплинах и на этой основе получить оригинальные результаты в каждой из них. В частности, система высшего образования, прежде всего в классических университетах, до последнего времени придерживалась этого направления.
Конечно, общность синергетического подхода не дает возможности давать конкретные рецепты по созданию математических моделей в конкрет-ной области человеческой деятельности. Зато такой подход учит «искусству задавать вопрос», которое намного труднее, чем «искусство получать ответ».
Синергетика, как и теория катастроф, включила в себя наиболее разви-тые результаты нелинейной механики (не все физики с этим согласны). Очень важными представляются новые подходы к «синергетической эконо-мике» или «рефлексивной теории управления», хотя они кажутся странными и парадоксальными с точки зрения традиционных подходов. Но именно эти подходы гораздо ближе к описаниям многих явлений в новой реальности – глобальных финансовых кризисов, ростки «новой экономики» (knowl-edge based economy).
Синергетика претендует на роль синтетической науки (вроде матема-тики или философии), пытаясь занять место в науке, подобное кибернетике.
Какие основные представления положены в основу синергетического подхода, и каково направление его развития?
Становление структуры из хаоса. Сейчас уже накоплено немало при-меров, подтверждающих справедливость этого положения. В качестве иллю-страции можно привести предоставляемые вычислительным экспериментом и средствами визуализации наблюдения за становлением регулярных струк-тур из исходного беспорядка. В их простейшем проявлении – это разнооб-разные конструкции, возникающие при итеративном применении некоторых нелинейных операторов к случайным исходным данным. Учебным примером могут служить клеточные автоматы.
Принципиально важно положение о том, что источником всего нового в природе является нелинейность. Умозрительные представления экстрапо-ляционного типа линейны по своей природе и потому ограничены в своей познавательной силе. Достаточно перечислить научные направления, отно-сящиеся к области нелинейных исследований: анализ диссипативных струк-тур (физика плазмы, теория горения и взрыва), исследования динамического хаоса (задачи прогноза и методики защиты информации), задачи создания и мониторинга ядерного оружия (ядерная физика), нелинейная динамика управленческих стратегий (экономика, оборона), нелинейность образова-тельного процесса (гуманитарные науки).
Материал, поставляемый синергетикой и математикой нелинейного, приводит к возможности распространения полученных знаний на огромный класс природных явлений: движение материков, формирование береговой линии, горные ландшафты, рисунки полярных сияний, формообразование у растений, морфогенез у животных, развитие конфликтов и возникновение кризисов.
Теория самоорганизованной критичности – новый фаворит синергети-ки – показывает, что для многих сложных иерархических систем типичны редкие катастрофические события. Поэтому «настроить» модели – опреде-лить необходимые параметры, опираясь на предысторию, для этих объектов достаточно сложно. В теории динамического хаоса (важной области нели-нейной науки) было убедительно показано, что даже для простых детерми-нированных систем (в которых будущее однозначно определяется настоя-щим) существует «горизонт прогноза», заглянуть за него в общем случае нельзя, какая бы мощная вычислительная техника не использовалась.
Данные психологии говорят о том, что человек одновременно может следить не более чем за семью непрерывно меняющимися величинами. Тем не менее, человек способен решать многие сложные проблемы. Современные компьютерные модели оперируют сотнями и тысячами параметров, и далеко не всегда позволяют справиться с решениями некоторых задач. Это означает, что наше мышление опирается на иные, «некомпьютерные» алгоритмы. Вы-сказана следующая гипотеза. Если рассмотреть фазовое пространство пере-менных, описывающих нашу реальность, то оно имеет очень большую раз-мерность. Однако есть ситуации, когда для их понимания и предсказания по-следствий тех или иных действий достаточно нескольких параметров. Для таких случаев существуют проекции фазового пространства на подпростран-ства существенно меньшей размерности. Эти подпространства названы рус-лами. Если у нас для описания реальности есть подходящее русло, то можно строить достаточно простые и эффективные гипотезы, понимать происходя-щее, находить эффективные стратегии. В синергетике эти наиболее важные параметры, входящие в русло, называются параметрами порядка. Вопросами того, как ищут русла живые существа, занимается нейронаука. Задача разра-ботчиков математических моделей – нахождение таких русел. Если найдено русло, сложные системы удается описывать просто.
Однако реальность может быть устроена достаточно сложно. Русло кончается и набор переменных, определяющих ход процесса, изменяется и по составу, и по количеству. Горизонт прогноза резко уменьшается, появля-ется возможность резких изменений. Области в фазовом пространстве, в ко-торых происходит смена русел, называют областями «джокеров». В задачах, полученных на материале естественных наук, «джокер» может быть связан с точкой бифуркации, в которой появляются новые «быстрые» переменные, не учтенные в предыдущем русле «медленных» переменных. В этой ситуации малые флуктуации, случайный шум могут определить ход процесса. При этом приходится менять тип описания – прибегать к вероятностному языку, строить асимптотики и т. п.
Еще более важны «джокеры» в ситуациях, когда речь идет об общест-ве, истории, экономике, политике или о человеке. В области русла могут строиться достаточно простые модели, дающие адекватное представление о соответствующих ситуациях и возможность прогнозирования. Смена русел в обществе – смена экономической формации, смена правящих элит, проведе-ние революционных реформ – приводит к смене русел и возникновению со-стояния «джокера». При этом возможны два сценария:
1. Некто, приведший систему к смене русел (или спрогнозировавший ее) навязывает ей свой «джокер» и пользуется возникшей ситуацией в своих целях (каждому известны примеры из современной отечественной истории);
2. Субъект (руководящее лицо, правительство или партия) не спрогно-зировал возможности смены русел, и в результате общественная структура пришла совсем в другое состояние, нежели предполагалось (перестройка).
В силу большой общественной значимости поставленных синергети-кой вопросов моделирования экономических, социальных и политических процессов сделаем несколько выводов:
– применение моделей, разработанных в совершенно иных условиях (другие русла), может не привести к желаемому результату, или привести к результату, прямо противоположному намеченному (экономическая модель Фридмана, аргентинский ее вариант и т. п.);
– несмотря на то, что многие законы рыночной экономики имеют уни-версальный характер, конкретное их проявление зависит от условий, в кото-рых они осуществляются;
– некоторые характеристики общественных и экономических систем (исторические традиции, психология социума, классовые различия, наличие партий, география, климат, запасы природных ресурсов и т. п.), кажущиеся несущественными, становятся весьма значимыми, и пренебрежение ими при построении моделей приводит к неадекватному представлению этих систем;
– также необходимо предвидеть возможность возникновения точек бифуркации (катастроф) и возникновение новых русел.
