Итак, в некоторый момент времени даже малое изменение нагрузки неожиданно вызывает резкое лавинообразное развитие нештатных процессов, приводящих к аварии.
В гораздо менее опасных масштабах подобные явления можно наблюдать у мощных транзисторов, где они носят название тепловой неустойчивости и вторичного пробоя.
.
Рис.12 В некоторый критический момент происходит резкая концентрация выделения тепла в одной части активной зоны атомного реактора
Конкурентная борьба
Использованные в нашей модели сущности настолько универсальны, что мы легко можем применить ее в совершенно иной сфере.
Пусть в условиях ограниченного рынка существуют различные производители одной продукции. Каждый из производителей часть своих средств тратит на борьбу с конкурентом - переоборудует свое производство, повышает качество, разрабатывает новшества, тратится на рекламу. Подобные затраты мы будем рассматривать как входное воздействие в системе; производство продукции - как выход. Понятно, что при малых затратах эффективность работы любого из производителей будет невелика, поскольку он окажется в тени конкурента. Тот же эффект при очень большом входе - чрезмерные затраты на борьбу приведут к падению производства.
В том случае, если "весовые категории" соперников сильно различаются, все происходит так, как мы и ожидаем: сильнейший всегда будет в более выгодных условиях и при ухудшении условий, когда затраты растут, постепенно захватит весь рынок, слабейший - окажется вытеснен с рынка (рис.13).
Рис.13 Сильнейший конкурент вытесняет слабого с рынка при ухудшении ситуации
|
|
|
Ситуация полна неожиданностей, когда соперничают равные по силам конкуренты. Оказывается, что до определенного момента все производители, как бы они ни пытались обойти соперника, будут существовать на равных или примерно равных позициях. Даже если один попытается рывком выйти вперед, другой всегда сумеет восстановить равновесие. Такое состояние оказывается устойчивым до определенного момента. Этот момент - поистине роковой. При росте затрат на борьбу (ужесточение ситуации на рынке) внезапно ситуация меняется кардинальным образом - паритетное сосуществование оказывается неустойчивым. Подобно тому, как колонна под критической нагрузкой вдруг разрушается от дуновения ветра, - своевременные весьма малые (может быть даже неосознанные) усилия того, кто первым почувствует момент (или, кому просто повезет), приведут к тому, что он сможет быстро вытеснить конкурента с рынка (рис.14).
Горе предпринимателю, который не сумеет вовремя распознать назревшую опасность! Для него события примут форму внезапно сошедшей лавины - вдруг, из-за какой-то мелочи, в мгновение ока он окажется за бортом деловой жизни.
Другой, "везунчик", также неожиданно для себя "вытянет счастливый билет" : работал так, как всегда, звезд с неба не хватал, и вдруг - неслыханная удача! Несколько изменил упаковку товара, или дал новую рекламу - и такой неожиданный колоссальный эффект.
|
|
|
Рис.14 Два равных конкурента. В критический момент успех одного из них зависит от весьма малых причин
Психология толпы
От экономики, оказывается, полшага до психологических ситуаций.
Вы помните очереди за дефицитным товаром? Если хвост невелик, товара достаточно, то напряжение невелико и система находится на участке устойчивого равновесия. Это означает, что в очереди сохраняется порядок, благодаря которому каждому достается равная с остальными доля. Любые попытки отдельных несознательных граждан обойти порядок естественным образом пресекаются - равновесие в системе устойчиво.
Что произойдет, если продавец объявит о том, что торговля подходит к концу? Напряжение в очереди резко возрастет, система окажется в состоянии неустойчивого равновесия - стоит только кому-нибудь одному попытать счастья в обход очереди, как это произведет эффект детонатора - порядок оказывается безвозвратно утерянным, система разделяется на две (в нашей модели) группы: одной, благодаря их физической силе, достанется все, другая окажется оттесненной (рис.16).
|
|
|
Рис.16 При чрезмерном напряжении состояние "порядка" в очереди становится неустойчивым
Психика личности
Простой переход позволяет нам рассматривать психические процессы личности.
А если два объекта существуют только в воображении одного из них? Если человек имеет дело не столько с реальным соперником, сколько с образом соперника в своей голове (рис.17)?
Рис.17 Перейдем от двух реальных объектов к нашим представлениям о них
Тогда по поперечной оси мы отложим не реальное соотношение сил соперников, а представление одного из них о том, сильнее он или слабее. То есть чувство страха ("я слабее") или гонор ("я сильнее").
Продольная ось будет представлять собой не материальные затраты или ресурсы, а только психическое отражение возможных затрат - некоторое психологическое напряжение. По вертикальной оси - не результат поступков: захваченная ниша на рынке или доставшаяся доля ресурсов, а только психологическая реакция, направленная к достижению цели - нападение, активное поведение или пассивное поведение, оборона, отступление (рис.18).
|
|
|
Рис.18 Исходные психологические установки однозначно определяют поведение в сложной ситуации
Если исходно человек как-то определенно относится к сопернику или к задаче, которую ему предстоит решить, то его поведение достаточно прогнозируемо - в процессе усиления напряженности ситуации он сразу занимает либо активную, либо пассивную жизненную позицию в соответствии с начальными установками (рис.18). Поэтому, в частности, в жизни лучше быть уверенным в своих силах, даже если это самоуверенность дилетанта, не знающего реальной трудности проблемы. Самоуверенность повлечет за собой активную позицию личности, а нападающий, хоть и не обязательно должен оказаться победителем, но, по крайней мере, имеет шанс стать им. Тот, кто с самого начала не верит в свои силы, обречен оказаться "в обороне", которая никогда не может привести к победе.
Именно поэтому один из отцов промышленной революции двадцатого века - Генри Форд никогда не поручал нового дела специалистам - они слишком хорошо знали, что это невозможно сделать никогда, и, следовательно, были заранее обречены на неудачу.
"... они так умны и опытны, что в точности знают, почему нельзя сделать того-то и того-то, они видят пределы и препятствия. Поэтому я никогда не беру на службу чистокровного специалиста."
Генри Форд, "Моя жизнь. Мои достижения"
Как всегда, самые интересные события происходят когда исходно объект не занимает какой-то определенной позиции - он не испытывает ни уверенности, ни страха (рис.19). При нагнетании напряженности на первом этапе поведение остается уравновешенным - ни нападения, ни бегства. Однако по достижении некоторого критического момента, совсем малое событие может повергнуть его внезапно либо в одну, либо в другую крайность.
Разве не так непослушный ребенок доводит своего воспитателя до эмоционального срыва, когда он сам не может предугадать - выбежит ли из комнаты в следующую секунду, или набросится на виновника своих страданий?
Рис.19 Психологическую реакцию при исходной нейтральной позиции трудно прогнозировать
В 1380 году на Куликовом поле сошлись полки Древней Руси и войско степных кочевников, державших уже три века княжества Руси под своим игом. Битва длилась долгое время, не принося никому преимущества. Напряжение нарастало, но паритет противоборствующих сторон сохранялся. Когда напряжение достигло высшей точки, неожиданно появился засадный полк русского князя, внесший замешательство в лагерь противника и обратил степняков в бегство. Вскоре Русь окончательно сбросила с себя зависимость от Золотой Орды.
Но, что замечательно, ведь сам по себе засадный полк не представлял значительной силы. Если бы он участвовал в битве с самого начала, или был бы введен в бой раньше времени, то не оказал бы, скорее всего, никакого влияния на результат. Все дело в том, что этот полк был задействован именно в тот момент, когда система оказалась за критической точкой в состоянии неустойчивого равновесия. Он оказался той малой причиной, которая и вызвала резкий перелом событий в системе противоборствующих сторон - степняки побежали, русичи преследовали противника.
Важный момент - устойчивость наших представлений. Если человек уже занял активную позицию, то его не выведет из нее даже возникший легкий испуг перед действительной сложностью проблемы. Однако, если его уверенность в своих силах уменьшится до опасного предела, то он резко сменит модель своего поведения: нападавший обратится в бегство, атакующий займет оборону (рис.20). Теперь, наоборот, даже появившаяся уверенность в своих силах не позволит человеку отказаться от пассивного поведения. Поэтому, видимо, так трудно было поднимать людей под неприятельским огнем из окопов в атаку, так трудно тренеру переломить настроение команды, терпящей поражение. Только значительные подвижки в сторону решимости могут привести к тому, что обороняющийся бросится вперед.
Рис.20 Устойчивость психологических установок тем больше, чем сложнее ситуация
Любовь
“Чем меньше женщину мы любим, Тем легче нравимся мы ей…”
Эти бессмертные строки великого поэта являют собой очень интересное и точное психологическое наблюдение. Действительно, почему так происходит?
Снова обратимся к нашей модели. Пусть два объекта по-прежнему существуют в представлении одного из них. Только слегка изменим окраску психологических реакций (рис.21).
Рис.21 Система разнополых "объектов" - ключ к сердечным тайнам
Поперечная ось будет отражать не чувства страха или уверенности в себе, а восприятие поступков другого - ухаживаний или унижений со стороны партнера, степень уверенности в том, что "он меня очень любит" или "он меня очень не любит". По вертикали мы отложим не осуществленные действия, а лишь готовность так или иначе реагировать по отношению к партнеру: вверху - любовь, внизу - неприязнь или даже ненависть.
Рис.22 Если объект ваших воздыханий находится в состоянии душевного покоя, никакое ухаживание не даст желаемого результата - легкая симпатия, не больше
Итак, допустим, вы встретили женщину и полюбили ее с первого взгляда. Как вам добиться взаимности? Сразу начинать ухаживания? Посмотрите, это не обещает ровно ничего хорошего для вас (рис.22). Действительно, если объект ваших мечтаний к вам абсолютно равнодушен, то даже сверхусилия, направленные в сторону ухаживания не приведут к сколько-нибудь значительной симпатии к вам с ее стороны - поверхность состояния при малом напряжении в отношениях между партнерами почти не отклоняется от среднего нейтрального положения. Другое дело, если вам удалось сначала вывести женщину из равновесия. Мальчишки в очень юном возрасте дергают девочек за косички, бросаются снежками и т.п., еще неосознанно стараясь таким образом обратить на себя их внимание. В зрелом возрасте опытный знаток женской души просто демонстрирует, что достоинства партнерши ему совершенно безразличны.
Ведущий популярной музыкальной передачи русской редакции "Би-Би-Си" Сева Новгородцев примерно так рассказывал в одном интервью об истории знакомства со своей будущей супругой.
- Однажды, перед началом концерта музыкальной группы, где я играл, ко мне подошла девушка и предложила - "Можно, я буду вашей сестрой?" У нее не было билета, а она очень хотела попасть на концерт. Я согласился помочь, дал ей какие-то инструменты и таким образом провел ее в зал. Незнакомка была весьма привлекательна и понимала это. Я, однако, не пробовал ухаживать, никак не продемонстрировал, что обратил внимание на красоту юной девушки. И это очень задело ее самолюбие... Одним словом, вскоре мы стали мужем и женой.
Конечно, женщина не может спокойно воспринимать равнодушное отношение со стороны мужчины, это задевает ее достоинство, лишает душевного равновесия и может довести до точки, когда нейтральное до сих пор отношение к партнеру становится неустойчивым. Мужчине очень важно поймать этот момент - даже совсем малое проявленное внимание может теперь зажечь женщину страстной любовью, в то же время, - совсем малые причины могут сделать ее вашим врагом (рис.23).
Рис. 23 Выведенная из себя женщина, как впрочем и мужчина, легко может стать либо вашим другом либо врагом
Вы помните старый, добрый фильм "Весна на Заречной улице"? Его сюжет хорошо иллюстрирует наши теоретические рассуждения: в класс вечерней школы рабочей молодежи приходит новая молоденькая учительница, много хлопот ей начинает доставлять герой в исполнении актера Рыбникова - простой рабочий парень-металлург. Его хулиганские выходки доводят девушку просто до отчаяния, но... все заканчивается любовью.
Ну, а что женщины? Они, в свою очередь, любят водить своих партнеров поперечным маршрутом по катастрофе сборки (рис.24). Вспомните "Кармен" Проспера Мериме или "Собаку на сене" Лопе де Вега - женщина то приближает к себе мужчину, то насмехается и прогоняет его, и опять - призывает к себе. Тем самым она бросает его из состояния горячей любви в отчаяную ненависть и обратно. И так не один раз, доводя беднягу до исступления (и преступления).
Рис.24 Опасайтесь потерять любовь - возврата к прежним чувствам уже не будет!
Любовь и ненависть - тоже устойчивые психологические состояния. Если человек вас любит, то он будет оставаться вашим другом, даже если вы позволите ему усомниться в ваших чувствах. Но только до определенного момента - чрезмерное плохое обращение резко сделает его вашим врагом - теперь даже смена характера ваших поступков (вернись, я все прощу!) не поможет возвратить былую любовь. Возврата назад после скачка на поверхности просто не существует! Это может быть только вновь завоеванное чувство.
Девять с половиной недель
Для тех, кто не смотрел этот шедевр эротического кино, напомним коротко сюжет. Главный герой очень странно ведет себя по отношению к девушке, которую он, кажется, все-таки любит: он то доводит бедную женщину до белого каления оскорблениями ее достоинства, то вдруг просит любви. В чем тут дело? Дело в том, что героя Микки Рурка не удовлетворяют ровные отношения, он каждый раз повторяет один и тот же прием: сначала нагнетает напряжение, ставя партнершу каждый раз в какие-то неожиданные ситуации и при этом неизменно придавая своим действиям оскорбительный для нее оттенок. В результате героиня Ким Бессинджер оказывается неизменно в состоянии сильной ненависти. Однако теперь герой резко меняет свое поведение - говорит о любви, ухаживает. Итог - стремительный переход героини из состояния жгучей ненависти в состояние любовной страсти (рис.25). Причем, чем сильнее ненависть, тем резче и стремительнее перелом в чувствах. Именно этот резкий скачок и придает каждый раз особую остроту и неповторимость любви, чего так мастерски и добивается главный герой.
Рис.25 Психологический прием героя фильма "Девять с половиной недель"
Заканчивается фильм, однако, на грустной ноте, - героиня не захотела больше быть игрушкой в чужих руках и покидает своего возлюбленного.
Управление
Теперь, когда мы увидели, что катастрофа сборки, действительно может служить нам козырной картой в игре под названием Жизнь, самое время заняться серьезными проблемами.
Что может быть серьезнее власти! Власть, управление, строится, зачастую неосознанно, на принципах административного или командного управления: менеджер играет роль контролера и регулятора. С одной стороны, он внимательно следит за тем, как работают все подразделения, с другой, перераспределяет ресурсы так, чтобы поправить положение, если кто-то "сбавляет ход". Вроде бы все оправдано, отстающему надо помочь людьми, оборудованием, деньгами. Конечно, это все за счет тех, кто работает лучше. Где же еще взять ресурсы?!
Рис.26 Административное управление - катастрофа неизбежна
Как известно из теории управления, чем объемнее и достовернее учет, чем жестче контроль и сильнее регулирование, тем выше точность управления. Будьте осторожны! Катастрофа тут как тут (рис.26). Сначала ничто не предвещает плохого, производство ведет себя именно так, как и рассчитывает менеджер, - выпуск продукции растет пропорционально вложенным ресурсам (рис.27). Если какое-то подразделение сбавляет ход, то помощь за счет передовиков выправляет положение и все части производственной машины работают ровно.
Ситуация меняется как всегда внезапно. Помните, точку состояния резинки, которая вдруг обнаружила, что она уже находится не на дне энергетической ямы, а на вершине энергетической горы? С некоторого момента перераспределение ресурсов вдруг начинает давать прямо противоположный эффект: дополнительные ресурсы не заставляют отстающее подразделение работать лучше. Люди вдруг обнаруживают, что, чем хуже работаешь, тем больше тебе дадут, а будешь работать много - все заберут в пользу слабых. Объем производства начинает падать.
Рис.27 Начиная с некоторого момента, производители неминуемо разделяются на "плохих" и "хороших", причем оказывается выгодно быть "плохим"!
Что же управляющий? Скорее всего, он, не понимая, что происходит, продолжает действовать в том же духе, стараясь выправить ситуацию. Это приводит к тому, что производство превращается в "черную дыру" ресурсов: чем глубже кризис, тем больше затраты, тем глубже кризис! Никакие материальные, кадровые, финансовые вливания не могут заставить командную (плановую) систему нормально функционировать. Это прекрасно иллюстрирует печальный пример застоя в советской экономике.
Катастрофа сборки, в частности, объясняет и такой абсурд командной экономики, когда существенное улучшение работы какой либо производственной структуры (то ли за счет собственных ресурсов, то ли, благодаря внешней помощи) непременно должно привести ее к гибели - чем лучше будешь работать, тем больше отнимут плановые органы на благое дело поддержки более слабых (рис.28).
Рис.28 Администратор не может не погубить всякую положительную инициативу!
Рынок
На рынке производители оказываются в условиях, прямо противоположных тем, в которые их ставит недалекий менеджер. Ученый бы сказал, что меняется характер обратной связи с отрицательного на положительный - теперь уже более эффективный производитель получает большее количество ресурсов за счет большей прибыли. Такое изменение ситуации оказывает просто фантастическое действие - система приобретает волшебное свойство - способность к самоорганизации. (Если быть точными, то расслоение производителей в условиях администрирования тоже самоорганизация, но это "плохая" самоорганизация).
Изменение знака обратной связи изменяет нашу поверхность почти до неузнаваемости - катастрофа сборки остается таковой и впредь, но ее устойчивые и неустойчивые участки меняются местами (рис.29). А это означает, что от всей поверхности остается только маленький язычок посередине, бывший ранее неустойчивым. За пределами этой части поверхности рабочие точки могут либо находиться в самом низу (то есть отсутствовать на рынке), либо на самом верху (то есть занимать весь рынок).
Рис.29 Пространство состояния "рыночной" системы
В начальный момент могут существовать только монопольный производитель с большей эффективностью производства. Более слабые производители могут играть только эпизодическую роль на почти незаметном уровне (рис.29).
В условиях ужесточения рынка, однако, наступает момент, когда возможности монополиста оказываются исчерпанными - производство начинает падать, наступает кризис (рис.30). Именно в этот момент и проявляется волшебное свойство самоорганизации - скачком возникает структура из нескольких производителей (в нашей модели исходно задано число два).
Рис.30 Чудо самоорганизации рыночной системы - каждый раз в кризисный момент происходит структурная перестройка
Структурная перестройка приводит к резкому повышению производства во всей системе. Обратите внимание, нет ничего, что заботилось бы о благополучии всей системы: наоборот, единственно, чем заняты люди (кадры - это ведь тоже ресурсы), - это перемещение туда, где больше денег, поиском более выгодных условий для себя. Однако такое "жлобство" как раз и приводит к качественному совершенствованию всей системы, то есть к улучшению ситуации для всех!
И так до очередного кризиса, который потребует новой реорганизации, и которая обязательно произойдет. Грамотное неординарное управление может существенно ускорить процесс и тем самым снизить потери от кризиса. И наоборот, попытки сохранить старые формы неминуемо приведут к спаду производства как в условиях отдельной фирмы, так и в экономике страны (рис.31).
Рис.31 Попытки сохранить старые формы ведут к углублению кризиса
Самоорганизация - этот механизм живучести рыночной экономики все равно пробъет себе дорогу, но это будет уже гораздо более болезненный процесс.
Удивительные события демонстрирует в новых условиях поперечный маршрут (рис.32).
Рис.32 Модель "экономического чуда" - от изгоя до хозяина рынка в два прыжка
В начальные моменты развития производства роль на рынке отстающего производителя может быть лишь эпизодической. При повышении стоимости ресурсов, при ужесточении ситуации на рынке, он получает свою экологическую нишу и, вследствие дешевизны своих ресурсов и труда, может обеспечить себе больший динамизм, а если сохранит опережающие темпы развития, то и захватить рынок полностью. Такова модель экономического чуда Японии или Кореи. Подчеркнем особо, что этот путь требует oт производителя периодической резкой смены концепции бизнеса - от изгоя до хозяина рынка. Обратите внимание, что восхождение одного элемента системы влечет за собой падение другого - по тому же маршруту в обратном порядке!
3. Ваша козырная карта
Совершенствование механизма, техпроцесса, равно как и любых других процессов, по какому-либо одному пути не может продолжаться без конца. Начиная с некоторого момента, дальнейшее движение по этому пути становится неэффективным, требуется переосмысление проблемы, постановка и решение новых задач. Причем, чем дольше сохраняются старые представления, тем позже будет осуществлен переход к новым концепциям, и тем дальше в сторону потери эффективности можно зайти. Роль изобретателя как раз состоит в том, чтобы в нужный момент найти ту идею, которая выведет старую техническую систему на совершенно новый уровень качества. Так, в истории осуществляется удивительный процесс постоянного превращения старых форм в новые виды машин, приборов, товаров.
Рис.33 Прогресс боевых кораблей - цепь критических этапов и инженерных находок
История развития боевых кораблей представляет собой характерный пример цепи качественных преобразований - рис.33. Когда-то совершенствование боевых свойств включало в себя гонку поражающих свойств орудий и защитных качеств брони - калибр корабельной артиллерии постоянно увеличивался, соответственно этому росла толщина броневой обшивки корпуса. Этот процесс привел к тому, что общее боевое качество стало падать - корабли превратились в неповоротливые тяжелые броненосцы. Появление нарезных орудий стало выходом из положения. Теперь совершенствование защитных свойств брони пошло по пути использования специальных стальных сплавов и закалки. Этот процесс, в конце концов, привел в начале нашего века к тому, что дальнейшее увеличение калибра орудий перестало приносить эффект - снаряды просто раскалывались о сверхпрочную броню. Выход нашел русский адмирал С.О.Макаров. Его изобретение бронебойных снарядов вывело техническую систему из тупика.
Айкидо. Этот японский вид единоборства основывается на неожиданной концепции. Можно считать, что она использует свойства катастроф - борец должен победить не за счет большой физической силы или мощного удара. Борец айкидо вообще не может себе позволить нападение на человека! Как же он может добиться победы? Цель борца айкидо - своими неожиданными движениями вывести нападающего на него соперника из состояния равновесия. После этого противника уже можно будет обезоружить и уронить движением, которое не потребует большой силы. Высшим мастерством считается добиться победы, совершенно не касаясь соперника!
Неординарное мышление в любой области - в бизнесе, в управлении людьми, в техническом творчестве, - везде основывается на принципе айкидо - надо увидеть тот критический момент, а еще лучше суметь создать его, когда совсем малые ваши действия смогут принести вам большой результат.
Теперь остается только суметь поставить себе на службу приобретенные знания о катастрофном поведении объектов нашего мира.
Вторая половина науки
Храм о двух шпилях
Синергетика, которая нам нужна
Синергетический процесс с точки зрения бога и человека
Храм о двух шпилях
Все объекты окружающего нас мира можно выстроить вдоль некоторой оси сложности, где каждый вышестоящий объект включает в себя нижестоящие в качестве элементов.
Традиционно схема науки представляется нам в виде луча, острие которого находится где-то в нижнем конце нашей оси систем. В этом острие находятся физические теории объектов микромира и фундаментальных взаимодействий. Строение объектов любого рода объясняется на основании законов поведения составляющих его элементов: атом как система элементарных частиц, молекула как система атомов, ..., работа механизма как взаимодействие деталей,..., общество как система индивидуумов.
По мере движения по лучу и удаления от его острия объекты природы объединяются во все более сложные системы - атомы, молекулы, тела, живая природа, общество и т.д. Соответственно с этим дробятся отрасли науки, если в острие находятся универсальные теории единых кирпичиков мироздания, то теперь появляются частные области знания: биология, технические науки, социология, экономика...
Нарисованная картинка достаточно привычна. Мы всегда, если задаемся вопросом как работает то-то, или почему происходит так, прежде всего пытаемся заглянуть внутрь и увидеть причину внутри объекта нашего внимания.
Законы, описывающие поведение объектов, принято объединять в разделе "Динамика". В том случае, когда законы Динамики не являются достаточными для определения "траектории" поведения, применяют законы и принципы, которые носят общий характер и относятся к разделу "Термодинамика". Для термодинамики характерен чрезвычайно общий взгляд на объекты окружающего мира - конкретная природа систем не имеет значения, важно только, что они представляют собой совокупности взаимосвязанных элементов и имеют некоторые общесистемные параметры состояния, например, энергию, энтропию, температуру и т.п. Традиционно было принято отводить термодинамике второстепенную роль, вплоть до утверждения об антропоморфном характере ее законов.
Современный взгляд на структуру науки заключается в признании равноправного взаимодополняющего положения Динамики и Термодинамики. Становление подобных взглядов на науку связано, в частности, с именем нобелевского лауреата И.Р. Пригожина (I.Prigogine).
Два луча законов науки
Таким образом, пользуясь архитектурной метафорой, можно сказать, что наука - это храм о двух шпилях. Среди архитекторов второго шпиля Храма Науки было и есть много ученых, так или иначе связанных с Россией - Вернадский (ноосфера), Богданов (Всеобщая организационная наука или Тектология), Афанасьева-Эренфест (необратимость), Пригожин (неравновесная термодинамика), Тимофеев-Ресовский (биофизика), Лев Гумилев (этногенез), Н.Н.Моисеев (алгоритмы развития).
Луч законов Термодинамики направлен со стороны высших систем природы навстречу лучу законов Динамики. В острие его расположены три основных закона или начала: закон сохранения энергии, невозможность самопроизвольного уменьшения энтропии для замкнутых систем и принцип минимума диссипации (то есть - рассеяния) энергии для открытых.
"Мне кажется, что особую роль в мировом эволюционном процессе играет принцип минимума диссипации энергии. Сформулирую его следующим образом: если допустимо не единственное состояние системы (процесса), а целая совокупность состояний, согласных с законами сохранения и связями, наложенными на систему (процесс), то реализуется то ее состояние, которому отвечает минимальное рассеяние энергии, или, что то же самое, минимальный рост энтропии."
Н.Н.Моисеев, академик РАН
Современная термодинамика изучает процессы, происходящие в открытых, сложных, нелинейных системах - активных или пассивных. Это удивительный мир чудесных явлений самоорганизации! И это практически бескрайний мир объектов изучения, ведь системами такого рода являются все объекты, окружающие нас, - от камня на дороге до всей системы живой природы планеты.
Действие законов термодинамики на объекты несколько необычно для мышления, привыкшего к чисто динамическому подходу, когда кирпичи определяли параметры всего здания. Оказывается, что окружающая среда, внешняя система, не менее явно определяет строение и поведение любого своего элемента. Любая система создает свои законы для своих составляющих, любой элемент оказывается несвободен от внешнего мира. Именно эти системные законы термодинамики и определяют историческую эволюцию форм и структур объектов природы, именно они позволяют изучать внезапные качественные процессы, критические точки катастроф, маршруты бифуркации состояния систем.
Причем, с точки зрения Динамики, объясняющей поведение объекта на основании взаимодействия его частей, невозможно обнаружить причину, которая бы заставила элементы резко менять свое поведение.
Поведение и строение любого объекта природы, таким образом, определяется не только законами Динамики, то есть снизу оси сложности, но и законами Термодинамики - с противоположного конца оси, если хотите, - свыше.
Любой объект этого мира всегда как бы освещен с двух сторон - изнутри и снаружи - лучами законов природы, которые определяют его строение и поведение.
Теории, принадлежащие первому лучу - Динамике, составляют специальное знание. Человек, разбирающийся в тонкостях явлений, в их природе, называется Специалистом. Знание законов второго луча - Термодинамики, позволяет человеку видеть важные причины поведения любых объектов независимо от их природы. Это как раз то самое знание, которое испокон века называлось Мудростью.
Синергетика, которая нам нужна
Немецким физиком Германом Хакеном был предложен термин “синергетика” (от древнегреческого - “вместедействие”) для собирательного названия методов различных разделов знания, объединенных общими предметом исследования. Этим предметом являются явления коллективного поведения элементов в системе. Такие как процессы эволюции, самоорганизации, динамического хаоса в физических, биологических, социальных и других системах.
Является ли синергетика междисциплинарным подходом, совершенно новой наукой или просто особым философским взглядом – ей предстоит еще доказать самой. Однако, свежесть новых идей и неожиданных подходов к известным проблемам составляет несомненную прелесть этой отрасли знания.
Синергетика не выработала пока единого общепринятого научного языка и это прекрасно! По крайней мере, до удушающей атмосферы общепринятой косности еще далеко. И это глубоко символично для науки, занимающейся явлениями развития и качественного преобразования. Поэтому авторы заранее извиняются за свой стиль изложения синергетических подходов. Желающие могут найти обширный материал по синергетике в сети и литературе. Мы же выделим только то, что важно нам именно для формулирования принципов неординарного мышления на основании синергетических подходов.
Итак, любые объекты окружающего нас мира представляют собой системы, то есть совокупность составляющих их элементов и связей между ними.
Элементы любой системы, в свою очередь, всегда обладают некоторой самостоятельностью поведения. При любой формулировке научной проблемы всегда присутствуют определенные допущения, которые отодвигают за скобки рассмотрения какие-то несущественные параметры отдельных элементов. Однако этот микроуровень самостоятельности элементов системы существует всегда. Поскольку движения элементов на этом уровне обычно не составляют интереса для исследователя, их принято называть “флуктуациями”. В нашей обыденной жизни мы также концентрируемся на значительных, информативных событиях, не обращая внимание на малые, незаметные и незначительные процессы.
Малый уровень индивидуальных проявлений отдельных элементов позволяет говорить о существовании в системе некоторых механизмов коллективного взаимодействия – обратных связей. Когда коллективное, системное взаимодействие элементов приводит к тому, что те или иные движения составляющих подавляются, следует говорить о наличии отрицательных обратных связей. Собственно говоря, именно отрицательные обратные связи и создают системы, как устойчивые, консервативные, стабильные объединения элементов. Именно отрицательные обратные связи, таким образом, создают и окружающий нас мир, как устойчивую систему устойчивых систем.
Стабильность и устойчивость, однако не являются неизменными. При определенных внешних условиях характер коллективного взаимодействия элементов изменяется радикально. Доминирующую роль начинают играть положительные обратные связи, которые не подавляют, а наоборот – усиливают индивидуальные движения составляющих. Флуктуации, малые движения, незначительные прежде процессы выходят на макроуровень. Это означает, кроме прочего, возникновение новой структуры, нового порядка, новой организации в исходной системе.
Момент, когда исходная система теряет структурную устойчивость и качественно перерождается, определяется системными законами, оперирующими такими системными величинами, как энергия, энтропия.
Принцип минимума диссипации (рассеяния) энергии, приведенный выше в изложении академика Моисеева, не признается в качестве универсального естественнонаучного закона. Илья Пригожин, в частности, указал на тип систем, не подчиняющихся этому принципу. Оставим, однако, ведущим ученым фундаментальные вопросы. В конце концов, употребляя термин “принцип”, а не “закон”, мы вслед за многими другими, соглашаемся с возможностью уточнения формулировок.
Моменты качественного изменения исходной системы называются бифуркациями состояния и описываются соответствующими разделами математики – теорией катастроф, нелинейные дифференциальные уравнения и т.д. Круг систем, подверженных такого рода явлениям, оказался настолько широк, что позволил говорить о катастрофах и бифуркациях, как об универсальных свойствах материи.
Таким образом, движение материи вообще можно рассматривать, как чередование этапов адаптационного развития и этапов катастрофного поведения. Адаптационное развитие подразумевает изменение параметров системы при сохранении неизменного порядка ее организации. При изменении внешних условий параметрическая адаптация позволяет системе приспособиться к новым ограничениям, накладываемым средой.
Катастрофные этапы – это изменение самой структуры исходной системы, ее перерождение, возникновение нового качества. При этом оказывается, что новая структура позволяет системе перейти на новую термодинамическую траекторию развития, которая отличается меньшей скоростью производства энтропии, или меньшими темпами диссипации энергии.
Возникновение нового качества, как мы уже отмечали, происходит на основании усиления малых случайных движений элементов – флуктуаций. Это в частности объясняет тот факт, что в момент бифуркации состояния системы возможно не одно, а множество вариантов структурного преобразования и дальнейшего развития объекта. Таким образом, сама природа ограничивает наши возможности точного прогнозирования развития, оставляя, тем не менее, возможности важных качественных заключений.
Таким образом, синергетика находится целиком в русле традиционной диалектики, ее законов развития – перехода количественных изменений в качественные, отрицания отрицания и т.п.
Исторический процесс развития любых типов систем предстает перед нами в виде чередования “спокойных” этапов изменения количественных свойств и “революционных” этапов качественного усложнения структуры, самоорганизации, поднимающей системы вверх по оси сложности. Синергетика вплотную подошла к научному описанию таких явлений, как происхождение жизни, происхождение видов, возникновение и развитие сознания.
Здесь логично задать вопрос, а что же является движущей силой прогресса, эволюции?
В качестве гипотезы выскажем следующее предположение: существует некоторый несформулированный пока постулат сохранения. Это закон должен сформулировать баланс роста энтропии в глобальной системе и снижения энтропии в ее локальных подсистемах. Действительно, рост дефицита энергетических ресурсов, будь то масштабы страны, планеты или глобальное похолодание Вселенной после Большого Взрыва вызывают адекватный им процесс самоорганизации материи, рост организованности, составляющих ее систем, переход их в состояние с меньшей энтропией. Таким образом, закономерность прогресса похожа на ножницы – чем уже ресурсные возможности (чем сильнее мы сдвигаем кольца ножниц), тем выше поднимается уровень организованности природы.
Синергетический процесс с точки зрения бога и человека
Говоря о развитии систем в историческом плане, мы невольно смотрим на них с позиции Господа Бога. Ученые также, как правило, в качестве исследователей занимают позицию Всевышнего. И системы и их составляющие – всего лишь объекты рассмотрения. И с этой позиции выражение “системы меняют свои свойства так, чтобы…” имеет право на существование.
Однако мы не должны забывать, что изменение параметров технических, человеко-машинных, или социальных систем – это всегда работа конкретных людей: инженеров, менеджеров, технологов, администраторов, бизнесменов. История социальной системы – это ведь наша с вами жизнь, полная радости и страданий, свершений и трагедий. То что исследователю или Всевышнему представляется скачком, быстрым переходом на новый уровень, бифуркацией состояния, для конкретных личностей может составлят целый этап жизни (если не всю ее).
Синергетический процесс самоорганизации материи это (с точки зрения Господа) бесконечное чередование этапов "спокойной" адаптации и "революционных" перерождений, выводящих системы на новые ступени совершенства.
Но в тоже время (спускаемся с небес на грешную землю!), синергетический процесс самоорганизации материи это бесконечное чередование этапов "спокойной" инженерной, управленческой, организационной работы, адаптирующей существующие объекты к изменениям среды, и неординарных идей, новаторских решений, изобретений и "революционных" реорганизаций, выводящих системы на совершенно новые ступени совершенства. Именно на этих этапах человек, нашедший неординарное решение, практически реализует бифуркацию состояния конкретной системы.
Что такое “адаптационный этап” с нашей земной точки зрения? С точки зрения, так сказать, элементика, находящегося внутри системы. Просто мы все время занимаемся оптимизацией: инженер "шлифует" конструкцию изделия, управляющий добивается лучшей работы коллектива, бизнесмен - повышения рентабельности фирмы.
Что означает “катастрофный этап”? Это означает, что наступает наш звездный час: инженер изобретает новую конструкцию, управленец проводит коренную реорганизацию, бизнесмен открывает новое дело. Очевидно, что такие решения составляют наиболее эффективную форму человеческой деятельности. Умение, во-первых, в любой ситуации увидеть суть дела, во-вторых, вовремя заметить проблему, то есть не пропустить момент, когда обстоятельства требуют ломки привычных представлений, и, в-третьих, найти одно или несколько красивых решений, отличает людей, добивающихся успеха в любом деле.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 108; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!