Человечество,как система.Системы.Основные термины

Немного о причинах, побудивших к написанию данной серии статей

У многих, если не у подавляющего большинства, существует устойчивое мнение, что происходящее является результатом действий неких узких групп властных элит. Кроме того, есть четкое убеждение, что эти элиты способны не только изменить, но и обратить происходящие события вспять.

Это мнение строится на гипотезе о разумности людей, по крайней мере, входящих во властные группировки, и том, что, благодаря этому, они управляют событиями, происходящими с человечеством. Более того, сами эти люди из властных группировок в подавляющем большинстве также убеждены в этом.

Но в тоже время наблюдается постоянно растущее несоответствие между действиями этих групп и их результатами. Причем это наблюдается в действиях всех акторов, участвующих в «глобальных» играх.

На глазах рушатся устоявшиеся представления, буксуют теории общественного развития. Непредсказуемо ведут себя устоявшиеся социальные институты: экономика, религии, родственные отношения, этносы и т.д.

Все наблюдают развитие кризиса общечеловеческого масштаба. Явно видны признаки неработоспособности старых социальных механизмов, проявляющиеся в виде политических, экономических, религиозных, идеологических, вполне физических и прочих войн и противостояний на всех уровнях. В результате их развязывания ситуация все более ухудшается, причем для всех одновременно. Идет, как следствие, быстрое деление мира на части. Одновременно, в каждой из этих частей, хоть и в разной степени, но воспроизводятся те же проблемы, что и у мира в целом. Наблюдаются явные признаки начинающегося распада социальных структур разного уровня от семей до государств и их объединений.

Гипотеза о том, что глобальные властные структуры организуют это разрушение в своих интересах, выглядит малообоснованной. Дело в том, что они к началу 2000-х уже получили всю полноту власти в глобальном мире. Поэтому разрушение этого мира, пусть и ими самими, должно иметь существенно более значимые причины, чем их собственные желания. Практика всех предыдущих социальных потрясений показывает, что для властных элит они несут крайне высокий уровень угроз выживанию, чтобы затевать такое дело по собственной инициативе.

Гораздо разумнее предположить, что события носят вполне естественный характер, который определяется автоматическим действием законов общественного развития, а элиты вынуждены предпринимать какие-то действия, чтобы выжить.

Уже не единожды писалось и говорилось, что законы общественного развития являются частным приложением законов природы к социальным системам, подобно тому, как они проявляются в мире физики, химии, биологии.

Люди могли бы их использовать для достижения своих целей. Однако, эти цели не могут противоречить законам природы.

В этой серии статей попытаюсь, как смогу просто, объяснить и продемонстрировать на простых примерах общность действия законов природы в системах разных видов. При этом я буду применять понятия и идеи, хорошо разработанные во множестве научных трудов.

Так, как это все же не научный трактат, а серия статей, нацеленная исключительно на попытку объяснить личную точку зрения на происходящее с позиций действия базовых законов, то позволю себе отступить от схоластического метода изложения, принятого в религиозных и научных трактатах, и опустить ссылки на первооткрывателей тех или иных теорий (думаю простят) и их работы. Иначе, перечень ссылок превысит многократно сутевую часть изложения. Желающие легко смогут найти соответствующие работы в сети.

Все эти исследователи рассматривают человечество, как систему, к которой применимо огромное количество определений: сложная, открытая, неравновесная, нелинейная, диссипативная, стохастическая, динамическая, в режиме с обострением, эволюционирующая и т.д и т.п.

Кроме того, с понятием «система» связаны, точнее не отделимы от него, другие широко используемые термины, такие как, «точка бифуркации», «катастрофа», «симбиотизм», «паразитизм», «самоорганизованная критичность», «сегрегация объектов», «фазовый переход» и другие.

С моей личной точки зрения попытка анализа влияния всех связанных с этими прилагательными и терминами характеристик заранее обречена на провал ввиду невозможности одновременного учета этих влияний на состояние и поведение такой сложной системы, как человечество. Недаром появилось и успешно продолжает расти значительное количество все более узких научных дисциплин, которые рассматривают все более узкие, автономные и относительно простые системы, описываемые малым числом переменных и управляющих параметров.

Свое видение происходящего с человечеством буду строить от обратного, от обобщений, которые присутствуют во всех без исключения системах любых видов (физических, химических, технических, математических, лингвистических, биологических и т.д. и т.п.), любых размеров и сложности. При этом постараюсь применять понятные «бытовые» демонстрационные примеры. Надеюсь, это позволит мне сформулировать мое частное мнение о происходящем достаточно наглядным образом для максимально возможного числа читателей.

Однако, прежде чем перейти к такой сложной системе, как человечество, проще продемонстрировать на простых системах и их иерархиях действие законов природы, а затем, не захлебываясь в деталях, как это обычно происходит, перейти к самой системе «человечество».

Первые статьи серии посвящены базовым определениям и примерам их проявления на примере простых систем. Описание сознательно упрощено до уровня, когда основной смысл сохраняется, а детали, которые могут только запутать, намеренно опущены. Здесь я стараюсь следовать философскому принципу бритвы монаха-францисканца Уильяма из южно английской деревни Оккама, который рекомендует не множить сущности без необходимости.

Затем постараюсь максимально просто дать представление о системах с точки зрения термодинамики. Сознательно описание не будет содержать никаких формул, а только вербальные описания.

В следующих статьях серии будет продемонстрировано, как все это выглядит в случае системы «человечество», каких последствий, исходя из такого понимания, следует ожидать и почему.

Базовые понятия и определения

Начну с самых важных обобщающих определений:

Любая система — это композиция начальных элементов, объединенных определенными отношениями, которые ограничены заданными условиями.

Любая система в свою очередь является элементом, по крайней мере, одной системы более высокого ранга в иерархии систем.

Понятие «отношение» проще объяснить через понятие «изолирован». Два элемента находятся в каких-либо отношениях, если они не изолированы друг от друга, и могут взаимодействовать между собой. Так в атоме нуклоны находятся в отношениях, т.к. они не изолированы, а взаимодействуют. Однако, заряженные протоны находятся в одних отношениях, т.е. у них один набор взаимодействий, а нейтроны и протоны имеют другой набор взаимодействий и другие отношения. Члены семьи тоже находятся в разных отношениях: родитель - дети, братья - сестры, и вследствие этого по разному взаимодействуют.

Часто отношения могут быть опосредствованными, но тем не менее вполне определенными. Так положение колес зависит от положения рук водителя при управлении им автомобилем, хотя передается через несколько промежуточных элементов.

Все системы, с элементами которых взаимодействуют элементы рассматриваемой системы, образуют ее окружающую среду.

Причина проста: именно с этими и только с этими системами находится в некоторых отношениях (взаимодействует) рассматриваемая система. При этом рассматриваемая система, являясь частью систем более высокого ранга, осуществляет свою часть взаимодействия между этими высокоранговыми системами.

Например, электрический вентилятор взаимодействует с элементами двух систем: газовой и электрической, и передает энергию от электрической к газовой. Его обратимый вариант — ветрогенератор осуществляет обратное преобразование. И электрический вентилятор, и ветрогенератор сами являются системами с четко определенными функциями, выполняемыми для систем окружающей среды: газовой и электрической. В этих случаях осуществляется функциональное взаимодействие, т.к. ни газовая система, ни электрическая не влияют при нормальной работе на структуру отношений внутренних элементов вентилятора и ветрогенератора.

Если элемент рассматриваемой системы является одновременно элементом другой системы, то через него осуществляется структурное взаимодействие, т.е. взаимодействие приводящее к изменению структуры отношений в системах, куда входит общий элемент. Этот тип взаимодействия является крайне важным для сложных систем.

Примерами, могут служить стенки какого-либо сосуда и человек.

Стенки сосуда, например, содержащего жидкость являются одновременно и элементом термодинамической системы внутри него и элементом окружающей среды, которая через него воздействует на эту систему. Передачей тепла через нее можно изменить агрегатное состояние термодинамической системы или ее параметры.

Человек, являясь биологической системой, под воздействием окружающей среды приобрел структурные изменения, позволившие ему участвовать во взаимодействии в социальных системах. В то же время через него осуществляется воздействие на окружающую среду со стороны социальных систем разного уровня.

Любая система является преобразователем входящих в нее потоков энергии, вещества и информации в выходные потоки энергии, вещества и информации.

Этими потоками система обменивается с окружающей средой. Элементы, через которые система обменивается с системами, являющимися элементами систем, входящих в окружающую среду, являются границей системы. Например, двигатель автомобиля получает через свой граничный элемент — форсунку впрыска поток топлива от топливного насоса, который в свою очередь является граничным элементом системы подачи топлива. Топливная система является частью окружающей среды двигателя, так же как система подачи воздуха, охлаждения, электрическая система и т.п.

Это крайне важное положение общей теории систем. Любую систему, прежде всего, надо рассматривать именно как преобразователь потоков энергии, вещества и информации. Система существует пока преобразует потоки. Фактически система — это и есть структура преобразования входящих потоков. Далее в части описания термодинамики систем это будет продемонстрировано на основе законов термодинамики.

В современных физических теориях принцип эквивалентности объединяет все составляющие потока энергии, вещества и информации. Поэтому можно в случаях, когда понятие энергии для описания является более значимым, ограничиваться термином «поток энергии», подразумевая универсальность принципа эквивалентности всех составляющих.

Это определение важно и для понимания термина «заданные условия» в определении системы. Заданными условиями являются воздействия и ограничения, накладываемые на систему через потоки, которыми она взаимодействует с окружающей средой. Изменение условий окружающей среды — это изменение потоков энергии, вещества и информации, поступающих из граничащих с нею элементов систем, составляющих окружающую среду.

Разбиение на системы существует только в представлении человека. Природа оперирует только общими законами сохранения и преобразования потоков. Хотя это не отменяет их хорошо отличимых границ физического разделения.

Для прогнозирования поведения сложных систем важным является найти подобие в поведении систем других иерархий, которые хорошо изучены и могут служить аналогом для оценок возможного поведения. В этом случае важно найти соответствие или, другими словами, одноранговую систему в другой иерархии.

Находящиеся в отношениях (взаимодействующие) элементы, в том числе разных систем, являются одноранговыми системами.

Системы, в которые они входят, также являются между собой системами одного ранга. Если существуют элементы, не взаимодействующие напрямую между собой, но входящие в одну систему, то и они являются одноранговыми.

Это позволяет сопоставлять разные системные иерархии и входящие в них системы. На основе этих сопоставлений сравнивать общесистемное поведение одноранговых систем разных иерархий, не смотря на принципиальные различия типов взаимодействия и участвующих элементов.

В последнее время это нашло огромное распространение в сфере математического и компьютерного моделирования разных систем реального мира. В компьютерной модели создается иерархия программных блоков, аналогичная по структуре какой-то иерархии реального мира, и с помощью некой модели программного взаимодействия, имитирующей реальные отношения, воспроизводят поведение систем реального мира. При этом моделирующая программная система и моделируемая реальная система являются одноранговыми. Составляющие их элементы соответствующего уровня вложения также являются одноранговыми и демонстрируют аналогичное поведение.

Не существует принципиальных ограничений на аналогичное сравнение систем из разных иерархий реального мира, т.к. в основе всех системных взаимодействий лежат потоки энергии, вещества и информации. Системы обладают тем большим подобием поведения, чем в более близких отношениях родства находятся иерархии этих систем. Например, иерархия биологических систем порождена иерархией химических соединений, а иерархия социальных систем является развитием иерархии биологических систем. Это следствие общности проявления законов природы.

В то же время существует ограничение на понятие одноранговых систем, устанавливающее границы их принадлежности одной более высокоранговой системе и соответственно их собственной одноранговости. Этим понятием является эмерджентность.

Каждая система обладает свойствами, которыми не обладают входящие в нее элементы.

Это качественное отличие системы от ее элементов и называют эмерджентностью. Т.е. в систему объединяются только те элементы, которые формируют в совокупности новое свойство своего объединения, как целого, отличающее его от свойств составляющих ее элементов и окружающих его систем. Эти элементы, которые образуют систему, как целое, и являются начальными элементами конкретной системы.

Границы, разделяющие множества одноранговых элементов на системы, существуют только в рамках одного типа отношений, и отделяют одно целое данного типа от другого.

Например, на экране монитора все пиксели являются одноранговыми и образуют матрицу, которая является электронно-оптической системой. Однако, при формировании соответствующего воздействия одни из них образуют изображение круга, другие прямоугольника и т.д. Тип воздействия на них одинаков, но каждая часть, преобразующая один поток, образует свое графическое свойство, характеризующее их как отдельную систему, соответствующую отдельной фигуре. Это не значит, что пиксели не могут принадлежать разным графическим системам. Фигуры могут перекрываться, но все они являются графическими, относятся к одному типу систем — графическим примитивам, и возникают при одном типе взаимодействий. При этом границы фигур на экране вполне определены для каждого условия, определенного внешним воздействием и существующих пока оно действует. Эти воздействия никак не влияют на то, что все они элементы одной матрицы, которая является не графической, а электронно-оптической системой.

Так и каждый человек, являясь элементом биологического вида, может входить в разные социальные системы, а в некоторые из них одновременно, пока есть условия для их существования.

Между сложными системами и их элементами в рамках одной иерархии существует соотношение, которое получило название гиперболическое ранговое распределение. Это распределение означает, что чем выше ранг системы, тем их меньше по гиперболическому закону по сравнению с вложенными системами более низкого ранга. А вот объем энергии, вещества и информации, которые преобразуют системы находится в обратной пропорции. Объемы потоков, преобразуемых системой более высокого ранга по сравнению с объемом потоков, преобразуемых каждым ее элементом, больше в гиперболическом законе, т.к. количество отношений растет гиперболически. Этим свойством обладают фундаментальные взаимодействия, где элементы взаимодействуют друг с другом прямо или опосредствованно.

Многие реальные системы объективного мира - как естественнонаучные, так и социальные - являются ценозами. Такая терминология перенесена из теории биоценозов («ценоз», «особь», «популяция», «вид»). Ценоз — это сообщество. Однако не любое сообщество - ценоз. Система является ценозом, если ранговое распределение объектов в нём представляет собой гиперболическое распределение.

Есть множество объектов и явлений, которым свойственен степенной (гиперболический) закон распределения. В лингвистике он носит имя Дж. Ципфа, обнаружившего этот закон. В экономике – это закон Парето (распределение материальных благ в обществе); в социальной географии (распределение городов по численности населения) – закон Ауэрбаха. Законом Бредфорда называют распределение ученых по их продуктивности, законом Кудрина – распределение уровня энергопотребления типовых технических агрегатов на крупных промышленных комбинатах.

Из свойств ценозов следует, что при полном разрушении иерархически выстроенных высокораговых систем, самые низкоранговые их элементы обладают не пропорциональной их количеству долей от энергии всей высокоранговой системы, а на несколько степеней меньшей. Чем выше ранг разрушающейся системы, тем меньшая часть ее общей энергии остается у этих базовых элементов.

Именно поэтому при разрушении государств каждый выживший располагает только тем, что может делать сам и оперировать тем, что есть у него. Дороги, транспорт, производства и сложные виды продукции может создавать только социум, т.к. у него есть для этого потоки энергии, вещества и информации, превышающие суммарный объем доступных всем низовым элементам его иерархии вложенных систем.

Понятия, связанные с существованием и эволюцией систем, в т.ч. с формированием из них систем более высокого ранга, будет рассмотрена в следующих статьях об общих свойствах систем любого типа и термодинамике систем.