Сравнительная системология мира людей. Немного о терминах

В своих предыдущих сериях статей в разделе https://aftershock.news/?q=printing/1383 я рассматривал причины и историю событий, которые привели к текущему кризису, с точки зрения поведения отдельных элементов и взаимодействий, пытаясь синтезировать поведение огромной динамической системы с самоназванием «Человечество».

Однако, у этого подхода есть существенный недостаток. Понять поведение любой сложной системы на основании изучения ее отдельных частей и их взаимосвязей невозможно. Впрочем, также как нельзя понять поведение частей системы без понимания ее в целом.

Этой серией статей я попытаюсь дать представление о поведении людей и человеческих систем с помощью достаточно простых и единых для всех систем принципов и методов их описания. Дополню использованный ранее метод анализа (Анализ (др.-греч. ἀνάλυσις — разложение, расчленение, разборка) — метод исследования, характеризующийся выделением и изучением отдельных частей объектов исследования) методом обобщения (Обобщение, форма приращения знания путём мысленного перехода от частного к общему, которой обычно соответствует и переход на более высокую ступень абстракции.)

Обобщение будет использован, как способ понимания систем, как целого, находящегося в некотором внешнем окружении и взаимодействующего с ним, обладающего свойствами, отличными от свойств ее элементов.

При схождении результатов этих методов можно будет утверждать, что существует высокая вероятность того, что выводы сделаны правильные.

Конечно, это мое частное мнение, но к счастью существует научная дисциплина, уже обобщившая очень многое в части понимания систем любого рода, положения которой я  собираюсь использовать для его обоснования. Вот с основных понятий этой дисциплины и начну свою серию.

Эта дисциплина носит название «Общая теория систем» (ОТС) и является в некотором смысле прародительницей массы других направлений научного познания.

Естественно базовым рассматриваемым понятием является «система».

В Большой советской энциклопедии понятие определено следующим образом:

Система (от греческого σύστημα) – целое, составленное из частей; соединение.

В ОТС определена более детально:

Система – композиция из начальных элементов, объединенных определенными отношениями, которые ограничены заданными условиями.

Система существует и взаимодействует с окружающей средой. Графически это определение выглядит так:

Рис.1 Система в окружающей среде

Мое личное мнение, что данное определение должно быть уточнено следующим образом:

Система – целостная композиция из начальных элементов, объединенных определенными отношениями, которые ограничены заданными условиями.

Примером необходимости этого уточнения является сама история ОТС и то состояние ступора, в котором она сейчас находится. Получив в прошлом век бурное развитие, ОТС с победой глобализма попала в обычную для многих дисциплин ситуацию – она стала столь же бурно монетизироваться. Ее попытались приспособить к описанию экономики и смежных явлений. Проблема состоит в том, что из всех существующих и разрешенных к рассмотрению моделей экономики сознательно изъяли на уровне табу элементы и отношения, играющие определяющую роль для ее описания. Попытка применения ОТС к этой далекой от целостности композиции социальных отношений и стала причиной ступора теории. Впрочем, это присуще и самой кастрированной науке, называемой «economics».

К счастью для моего рассмотрения наиболее значимые обобщения уже сформулированы. Например, основное свойство систем – ее целостность, т.е. появление у системы новых свойств, отсутствующих у ее элементов, т.е. первичность целого по отношению к ее частям. Целостность подразумевает наличие у системы структуры и упорядоченности взаимодействия элементов в ней.

В то же время свойства системы, как единого целого, зависят от свойств составляющих ее элементов. Изменения в одном элементе приводят к изменениям в связанных с ним элементах и в системе в целом. Именно поэтому анализ по отдельности элементов и взаимодействий между ними не способен дать полную картину о поведении системы в целом.

Элементы системы сами являются субсистемами со своими множествами суботношений и субусловий.

Сама рассматриваемая система является элементом надсистемы более высокого ранга с другими элементами этой надсистемы, объединенных своим множеством отношений, ограниченных свои множеством условий. И вся эта композиция элементов и отношений надсистемы является окружающей средой рассматриваемой системы. Эту иерархическую упорядоченность можно рассматривать как вверх по степени обобщения, так и вниз по глубине анализа.

Однако, для всех этих вложенных и объединяющихся по иерархиям подчиненности систем существуют общие принципы проявления системности. Главный из них — окружающая среда воспринимает систему, как некую значимую для нее целостность. Т. е. внутренние процессы системы не видны и не воспринимаются средой, то бишь взаимодействующими с ней системами, являющимися элементами среды. 

Целостность, как системное свойство определяет выполняемые системой функции в конкретной среде. Как правило, в системе понятий, представляемых в структурах человеческих языков, каждая целостность представлена своим отдельным понятием. Например, крыло птицы, потому и имеет в языке отдельное наименование, а не называется набором перьев, что является для птицы одной целостностью, выполняющей функцию полета. Одни и те же системы (объекты) в разных средах (системах более высокого ранга) часто представляются разными понятиями. Типичный пример, понятия корабль и судно. Корабль в системе военного морского флота — это судно, но с точки зрения выполнения военных функций, а судно — тот же корабль, но выполняющий транспортные и другие функции не военного назначения. Подъем военно-морского флага на судне означает смену его целостности с гражданской на военную. Это связано с тем, что меняются условия (законы и правила), т.е. рассматриваемая система из одной системы более высокого ранга переходит в другую систему сопоставимого ранга, не меняя при этом своего ранга.

Ранг — это определенный набор начальных элементов и объединяющих их отношений, которые образуют родовые признаки. Например, военный флот и гражданский флот являются в терминах ОТС одноранговыми системами.

Для наглядности в качестве хорошего примера можно рассмотреть командные игры с мячом. Все они обладают сходными родовыми признаками систем одного ранга:

- элементы: игроки, команды, судьи, болельщики, ворота (зоны поражения);

- отношения: конкуренция между командами, сотрудничество внутри команд, судьи контролируют исполнение условий игры;

Однако, условия у них отличны, прежде всего, пространство игры. Сравните футбол, баскетбол, водное поло, настольный и большой теннис, регби и т. д. и т. п. Отличны и правила игр. Кроме того, входят они в разные иерархии игровых видов спорта, включая ассоциации, системы соревнований и т.п.

Динамические, т. е. изменяющиеся со временем, системы претерпевают изменения рангов, когда либо кардинально меняют свою целостность и сливаются с системой более высокого ранга, либо целостность системы разрушается, что сказывается на всей подчиненной иерархии вложенных систем.

Изменение ранга всегда происходит с изменением упорядоченности системы. Разрушаются все прежние отношения (взаимодействия, связи), изменяется состав и целостность элементов, т. е. наступает период хаоса. При слиянии  системой более высокого ранга происходит приобретение упорядоченности этой высокоранговой системы и хаос устраняется.

Именно этот процесс и состояния неустойчивого равновесия перед изменением ранга системы и после  и являются целевыми областями научного интереса теорий катастроф и хаоса. Из неравновесной термодинамики момент изменения ранга получил название точки бифуркации, потому что формирующееся неустойчивое равновесие может привести как формированию более высокого ранга, так и прекращению существования системы, как целостности, в зависимости от минимальных изменений входных параметров.

Для моего рассмотрения понятие ранг имеет ключевую роль, потому что моя задача определить в иерархии несоциальных миров планеты Земля системы, одноранговые людям, социальным системам формируемым ими, одноранговую системе «человечество» систему, чтобы найти явления, сопоставимые с происходящими в мире людей и сделать прогноз возможных событий, пользуясь единством общих законов развития систем разных типов и рангов.

Именно поэтому серия и называется «Сравнительная системология мира людей».

Поскольку речь будет идти о динамических системах, то следует сказать несколько слов типах изменений.

Если изменения ведет к увеличению количества или размеров элементов, но не меняется их целостность с точки зрения системы, то такие изменения являются экстенсивными, и это достаточно частый случай поведения системы в период ее наибольшей динамической устойчивости. Например, рост фруктов и овощей в период созревания, или государств - в период после формирования.

Если изменения носят качественный характер, т. е. меняется целостность элементов, то это всегда приводит к изменению системы отношений, т. е. структуры и упорядоченности элементов и отношений в системе. Наиболее частый случай — это усложнение или деградация системы. Такие изменения называются интенсивным развитием.

Интенсивное развитие может идти двумя путями. Если изменения носят характер, когда внутренние механизмы системы позволяют сохранять динамическую устойчивость системы в целом, т. е. ее целостность, то они носят относительно плавный непрерывный характер. Как правило, такое развитие идет под действием некоторого постоянного внешнего фактора. Например, формирование фенотипических изменений у растений и животных (стадии развития бабочек или жуков, или формирование рас), которые происходят под воздействием факторов внешней среды сезонного или регионального характера или накопление дефектов в технических системах по мере работы. В ходе этих изменений не происходит изменения целостности системы.

Другой вариант, когда изменения приводят к изменению целостности, т. е. происходят дискретное развитие системы. В математике и то и другое развитие описывается одними и теми же функциями, но имеют непрерывные на основном интервале допустимых значений параметров или дискретные решения в концевых точках интервалов.

В силу общности законов сохранения энергии, вещества, информации (энтропии) системы являются всего лишь преобразователями потоков энергии, вещества, информации (энтропии).

Система отношений внутри системы, по сути, является системой потоков, соединяющих элементы системы между собой и с окружающей средой, т. е. объединяющих их потоки и элементы в одну целостность, осуществляющую преобразования в соответствии со сложным пересечением множеств условий внутри системы и в окружающей среде. Например, разная динамика изменения веса будет у людей с разным обменом веществ при любом потоке доступной пищи, и зависимость от количества пищи не будет однозначной.

Рис.2 Система, как преобразователь потоков энергии, вещества, информации (энтропии)

С точки зрения преобразования потоков динамическая система может развиваться только при дисбалансе потоков на входах и выходах. При превышении входных потоков над выходными, как правило, идет усложнение, в обратном случае — деградация. Однако, реальная динамика развития зависит от динамики эффективности преобразования, т. е. динамики изменения коэффициента полезного действия системы, как преобразователя. Усложнение может вызываться и тем, что система повышает свою эффективность в качестве реакции на снижение входящих потоков. Например, усложнение организмов позволяло им расширять ареалы обитания и тем самым увеличивать входные потоки.

Но всегда должен быть некоторый положительный дисбаланс между входными и выходными потоками, за счет которого идет усложнение. Отрицательный баланс может идти только за счет либо разрушения элементов, либо разрушения структуры отношений.

Динамическая устойчивость, т. е. сохранение целостности, при любых дисбалансах (и положительных, и отрицательных) соблюдается только тогда, когда механизмы компенсации негативных последствий их действия удерживают их в определенных пределах. Необходимо помнить, что типичная ситуация существования всех систем — это стохастическое изменение условий окружающей среды и изменение целостности системы может произойти под действием не только механизмов внутреннего развития, но и из-за изменения входных потоков, превышающих компенсационные возможности систем. Часто потеря целостности происходит при совпадении направлений изменения внешних потоков и направления развития систем. Например, отказы изношенных аккумуляторов чаще происходят в морозы.

Отношения между элементами системы могут быть либо функциональными, либо структурными.

Функциональные взаимодействия - когда выходы одних элементов воздействуют на входы других элементов, не затрагивая внутренней структуры последних.

Структурные отношения осуществляются через элементы, которые входят одновременно во все взаимодействующие элементы.

В терминах потоков это различие в постоянной или изменяющейся структуре потоков между элементами, не обязательно теми же самыми. Например, протечки воды возникают, как правило, через соединяющий потребителя и поставщика элемент (прокладку на соединении, трещину в соединяющем трубопроводе). Другой пример, при потере общего электропитания переключение компьютера на электроснабжение от источника аварийного питания осуществляется через существующие электрические соединения путем коммутации источников. При этом источник бесперебойного питания является общим элементом, соединяющим электросеть и аккумуляторы, как поставщиков энергии, с потребляющим ее компьютером. Переключение схемы размножения некоторых видов животных в зависимости от зараженности паразитами ареала обитания с простой на двуполую из той же оперы.

Структурное взаимодействие является самым важным в сложных системах, т.к. в значительном количестве случаев приводит к потере устойчивости системы. Например, разрушение конструкций при деградации структуры металла. Разрушение соцлагеря и СССР носило именно структурный характер, впрочем, как и современный кризис является проявлением структурных разрушений. И у одного, и другого кризиса общие причины, которые будут позднее объяснены с точки зрения ОТС и большинству известных по школе законов физики.

Любая система окружена другими одноранговыми системами, которые связаны между собой определенными отношениями и образуют по отношению к рассматриваемой системе окружающую среду. Окружающую среду формируют только ее элементы, которые имеют связь с рассматриваемой системой. В составе окружающей среды есть элементы, имеющие связь в внешней по отношению к окружающей среде системой более высокого ранга, через которые окружающая среда осуществляет свои функции для нее. Как правило, эти элементы окружающей нашу систему среды являются сопряженными преобразователями энергии, поступающей извне в среду и наружу из нее. Через них и через промежуточные системы-преобразователи рассматриваемая система осуществляет получение и отвод потоков. Например, человек не может непосредственно потреблять солнечный свет. Для него и животного мира функцию преобразования в приемлемый для потребления вид осуществляет растительный мир. Однако, человек может использовать промежуточный преобразователь энергии – животных для получения необходимой энергии. Так формируется упорядоченность потоков, когда свет преобразуется в растительность, растительность служит входным потоком для животных и поступает в геологические структуры, превращаясь в хранимый источник энергии и т.д.

Для сохранения динамической устойчивости системы необходимо, чтобы окружающая среда была устойчивой упорядоченной системой более высокого ранга, которая создает упорядоченные потоки для рассматриваемой системы. Кардинальное изменение одного из элементов окружающей среды порождает цепные процессы изменений в других ее элементах вплоть до их разрушения, если компенсирующие механизмы окружающей среды не способны устранить или минимизировать последствия.

Например, последствия существующей прецессии Земли вполне компенсируются механизмом сезонных изменений. В тоже время резкое изменение характера прецессии Земли в результате взаимодействия с моментом Луны около миллиона лет тому назад привело к изменению цикла и масштаба оледенений, что привело к изменению в одноранговых элементах. И вероятно именно это событие и стало отправной точкой превращения рядовой группы млекопитающих в человека.

Существует множество классификаций систем, но для нашего рассмотрения важно то, что человечество является большой и сложной социальной системой. К этому классу систем относятся системы, для которых человечество не обладает нужной информацией, и, соответственно, не способно моделировать их поведение с приемлемым качеством прогноза даже при упрощении модели.

Однако, для таких систем существует метод моделирования, основанный на том, что если правильно определить некую композицию ее элементов и отношений и сопоставить с известным поведением одноранговой композиции другой системы, о которой есть информация, то на основании общих законов развития систем можно модельно сопоставить процесс развития и получить общий прогноз.

Вот такую попытку я и попытаюсь сделать в следующих статьях серии, базируясь на описанных положениях ОТС и находя подобия поведения систем с известными нам системными множествами (системами из мира растений и животных).