Научные идеи Людвиг Берталанфи в общей теории систем

Однако, преодолевая эту  ограниченность, Эшби ввел новую. Его  «современное определение» системы  как «машины со входом», как это  было показано ранее, ставит на место  общей модели системы специальную  кибернетическую модель, то есть систему, открытую для информации, но закрытую для передачи энтропии. Это становится очевидным при применении этого  определения к «самоорганизующимся  системам». Характерно, что их наиболее важный вид не нашел своего места  в концепции Эшби, а именно системы, самоорганизующиеся путем прогрессивной  дифференциации и развивающиеся  из простых состояний к состояниям высокой сложности. Вместе с тем  очевидно, что это наиболее ярко выраженная форма «самоорганизации», которая хорошо видна в онтогенезе, возможна в филогенезе и определенно  имеет место во многих социальных организациях. Причем в этом случае мы сталкиваемся не с вопросом о  «хорошей» (то есть полезной, адаптивной) или «плохой» организации, что, как  правильно подчеркивает Эшби, зависит  от обстоятельств; рост дифференциации и сложности — безотносительно  к полезности — является объективным  критерием и по крайней мере в  принципе поддается измерению (например, в терминах уменьшения энтропии, информации). Если утверждение Эшби, что «никакая машина не может быть самоорганизующейся», представляется вполне приемлемым, то его мысль, что «изменение» не может быть приписано какой-либо причине в множестве S и может  происходить лишь в результате действия «некоторого внешнего агента, воздействующего  на систему как ее вход», приводит, по сути дела, к отрицанию существования  самодифференцирующихся систем. Причина, по которой подобные системы не допускаются  в разряд «машин Эшби», достаточно очевидна. Самодифференцирующиеся системы, развивающиеся  в направлении все более высокой  сложности (путем уменьшения энтропии), возможны—по термодинамическим  соображениям — только как открытые системы, то есть системы, в которые  вещество, содержащее свободную энергию, входит в количестве, большем, чем  необходимо для компенсации роста  энтропии, обусловленного необратимыми процессами внутри системы («внесение  отрицательной энтропии»). При этом мы не можем сказать, что изменение является результатом действия «некоторого внешнего агента, воздействующего на систему как ее вход»; дифференциация внутри развивающегося эмбриона или организма происходит согласно внутренним законам их организации, а соответствующий вход системы (например, снабжение кислородом, которое можно варьировать количественно, или пища, качественно различающаяся в широких пределах) делает такую дифференциацию возможной только энергетически.

Сказанное можно хорошо проиллюстрировать  примерами, которые приводит сам  Эшби. Предположим, что некоторая  вычислительная машина, памяти которой  заполнена случайным образом  цифрами от 0 до 9, осуществляет умножение; и пусть машина работает таким  образом, что цифры все время  попарно перемножаются и крайняя  правая цифра произведения ставится на место первого сомножителя. Такая  машина будет «эволюционировать» в  направлении вытеснения четными  числами нечетных (поскольку произведения как четного числа на четное, так  и четного числа на нечетное дают четные числа), и в конечном счете, так как среди различных четных чисел вероятность появления  нулей наибольшая, «выживут» только нули. В другом примере Эшби ссылается  на десятую теорему Шеннона, гласящую, что если коррекционный канал  обладает пропускной способностью Н, то количество устраненной неопределенности может быть равно Н, но не может  быть большим. Оба эти примера  иллюстрируют функционирование закрытых систем: «эволюция» вычислительной машины идет в направлении устранения дифференциации и установления максимальной гомогенности (аналогично действию второго начала термодинамики в закрытых системах) ; теорема Шеннона также относится  к закрытым системам, где негэнтропия  отсутствует. По отношению к информационному  содержанию («организации») живого организма  вносимые в него вещества (пища и  т. д.) несут не информацию, а «шум». Тем не менее их негэнтропия используется для поддержания или даже для  увеличения информационного содержания системы. Такое положение вещей, очевидно, не предусмотрено в десятой  теореме Шеннона, что вполне естественно, так как он не исследовал передачу информации в открытых системах, где  имеет место трансформация вещества. 
Живой организм (как и другие бихевиоральные и социальные системы) не является «машиной» в смысле Эшби, поскольку он развивается в направлении увеличения дифференциации и негомогенности и может корректировать «шум» в более высокой степени, чем это имеет место в коммуникационных каналах в неживых системах. Оба эти свойства живого организма являются результатом того, что он представляет собой открытую систему.

Таким образом, в соответствии с высказанными соображениями мы не можем заменить понятие «система»  обобщенным понятием «машина», по Эшби. Несмотря на то что последнее понятие  является, несомненно, более широким  по сравнению с классическим («машина  — система с фиксированным  порядком частей и процессов»), возражения против «машинной теории» жизни остаются в силе.

Сделанные замечания не имеют  цели дать резкую критику метода Эшби или дедуктивного подхода вообще, они только подчеркивают, что не существует единого пути к общей  теории систем. Как и всякая иная область науки, она должна развиваться  при взаимодействии эмпирических, интуитивных  и дедуктивных методов исследования. Если интуитивный подход оставляет  желать многого в смысле своей  логической точности и полноты, то дедуктивный  подход сталкивается с трудностью правильного  выбора основных терминов. Это не специфический  недостаток данной теории или тех, кто  занимается ею, скорее, это общее  явление в истории наук. В качестве примера можно вспомнить долгие дебаты по поводу того, какую величину—силу  или энергию—следует рассматривать  как константу в физических преобразованиях, пока наконец вопрос не был решен в пользу тv²

         Автор настоящей статьи мыслит общую теорию систем как рабочую гипотезу; будучи ученым-практиком, он видит главную функцию теоретических моделей в объяснении и предсказании еще не исследованных явлений и управлении ими. Другие авторы могут с равным правом подчеркивать важность аксиоматического подхода и ссылаться на такие примеры, как теория вероятностей, неевклидовы геометрии, а из более близкого времени—на теорию информации и теорию игр, которые первоначально развивались как дедуктивные математические научные области, а позднее были применены в физике или других науках. По этому вопросу не следовало бы спорить. В обоих подходах опасность состоит в слишком поспешном рассмотрении теоретической модели как завершенной и окончательной, — опасность, особенно серьезная в такой области, как общая теория систем, которая все еще ищет свои подлинные основы. 

3. КРИТИКА ОБЩЕЙ ТЕОРИИ СИСТЕМ

 
        Говоря об общей теории систем, мы должны принять во внимание выдвинутые против нее возражения с целью устранения неправильного понимания и для того, чтобы учесть критику для дальнейшего совершенствования теории, едва ли заслуживала бы ответа, если бы не тот факт, что она появилась в широко распространенном ведущем издании современного позитивизма «Minnesota Studies in the Philosophy of Science». Между прочим, следует отметить, что отсутствие интереса и даже враждебность логических позитивистов к общей теории систем — весьма примечательное явление. Можно было ожидать, что группа, чьей программой является построение «унифицированной науки», займется новым подходом к этой проблеме, каким бы незрелым он ни был. На деле, однако, произошло нечто противоположное: никакого вклада или хотя бы даже критики по существу дела не было дано представителями этой группы. Причину этого обнаружить нетрудно. Отказавшись от спорной, хотя и вызывающей интерес позиции логического позитивизма и поставив на ее место весьма банальный «эмпирический реализм», современные позитивисты вернулись к взглядам, общепринятым среди ученых нашего времени, избегая при этом каких бы то ни было обязательств, связанных с выходом за существующие границы .научного мышления или с теми или иными рискованными путями исследования. Нужно сказать, что современный позитивизм стремился быть исключительно чисто научным движением. Поразительно, однако, что люди, объявившие себя «философами науки», не обогатили современную науку ни каким-либо эмпирическим исследованием, ни новой идеей, в то время как многие профессиональные философы или полуфилософы, справедливо осуждавшиеся ими за «мистицизм», «метафизику» или «витализм», несомненно, внесли свой вклад в современную науку. Эддингтон и Джинс в физике, Дриш в биологии, Шпенглер в истории—таковы лишь немногие из них. 
Критика Бака направлена не против автора настоящих строк, а против Дж. Миллера и его чикагской группы. Сущность этой критики заключается в аргументе: «Ну и что же?» Предположим, что мы нашли аналогию или формальное тождество двух систем, но тем самым мы ничего не доказали. Сравните, например, шахматную доску и группу гостей—женщин и мужчин, пришедших на обед; можно, конечно, высказать некоторое общее утверждение, выражающее чередование белых и черных клеток, с одной стороны, и мужчин и женщин — с другой. «Если после этого кто-нибудь скажет: «Да, хорошо, эти множества аналогичны по структуре, ну и что же?» — мой ответ будет: «Ничего». Аналогичным образом Бак подшучивает «ад некоторыми более рискованными сравнениями, сделанными Миллером, например сравнением поведения вязкого ила и лондонцев во время паники. Он спрашивает: «Какой вывод из этого мы должны сделать? Что лондонцы являются формой вязкого ила? Что миксамёба есть разновидность жителя города?» «Если вообще нельзя сделать никакого вывода, то почему мы вообще должны заниматься этой аналогией?» 
         В качестве доказательства бессмысленности аналогий Бак приводит следующий пример. Ученый А нашел формулу скорости роста льда в холодильнике, другой ученый, В, построил формулу скорости отложения углерода в автомобильном моторе, и третий ученый, С — «теоретик общей теории систем», — обнаружил, что обе формулы одинаковы. Подобие математических выражений и моделей, согласно Баку, представляет собой «чистое совпадение». Оно совсем не доказывает, что холодильник есть автомобиль или наоборот, а только что и то и другое являются «системами» некоторого вида. Но это бессмысленное утверждение, ибо «невозможно представить себе какую-либо вещь или комбинацию вещей, которые нельзя было бы рассматривать как системы. И естественно, что понятие, приложимое ко всему, является логически пустым». 
Не касаясь здесь вопроса о том, насколько удачно Миллер представил проблему, отметим, что Бак просто обошел вопрос об общей теории систем. Цель последней — не более или менее неопределенные аналогии, а установление принципов, пригодных для объяснения явлений, не учитываемых обычной традиционной наукой. Принципиально критика Бака полностью сходна с тем, как если бы кто-то критиковал закон Ньютона за то, что в нем проводится неопределенная «аналогия» между яблоками, планетами, морскими приливами и отливами и многими другими объектами; или если бы кто-то объявил теорию вероятности бессмысленной из-за того, что она занимается «аналогией» между игрой в кости, статистикой смертности, газовыми молекулами, распределением наследственных характеристик и т. д. 
Важная роль аналогии — или, скорее, изоморфизмов и моделей в науке — была хорошо показана Эшби. Поэтому, отвечая Баку, достаточно ограничиться несколькими замечаниями. Вопрос: «Ну и что же?» — в ложном виде представляет метод, являющийся фундаментальным для наук, хотя, как и всякий метод, он может быть неправильно использован. Даже первый пример Бака не является бессмысленной псевдопроблемой: в аналогии шахматных клеток и гостей на обеде топология может найти общий структурный принцип, вполне заслуживающий того, чтобы его сформулировали. Вообще говоря, использование аналогий (изоморфизмов, логических гомологий) или, что почти одно и то же, использование концептуальных и материальных моделей является не полупоэтической игрой, а важным инструментом научного исследования. Где бы находилась в настоящее время физика без аналогии (или модели) «волны», применяемой к столь несходным явлениям, как водяные волны, звуковые волны, световые и электромагнитные волны, «волны» (скорее в пиквикском смысле) в атомной физике? Использование аналогий нередко выдвигает важные проблемы; например, аналогия (подобная аналогии между шахматными клетками и гостями на обеде) между законами Ньютона и Кулона поставила вопрос (один из существенных для программы «унифицированной науки») об общей теории поля, объединяющей механику и электродинамику. В кибернетике общепринято, что системы, различающиеся материально, например механическая и электрическая системы, формально могут быть тождественны. Далекий от того, чтобы рассматривать это как бессмысленное «ну и что же?», исследователь должен выделить их общую структуру (граф связей), и это может оказаться весьма полезным для практической деятельности. 
Такое же отсутствие понимания Бак демонстрирует и в своей критике понятия системы. Согласно его подходу («невозможно представить себе какую-либо вещь», которая не проявляла бы признаков системы), механику следует отвергнуть как «логически пустую» дисциплину, поскольку каждое материальное тело имеет массу, ускорение, энергию и т. д. В соответствующих параграфах работы Бака имеются некоторые моменты, свидетельствующие о понимании им данного трюизма, но он, однако, снова возвращается к насмешкам над использованием Миллером аналогий. 
Хотя Бак справедливо подвергает критике определенные неудачные формулировки Миллера, непонимание им основных дискутируемых проблем заставляет удивляться, как подобная работа могла попасть в книгу по «философии науки». 
         На несравненно более высоком уровне находится критический анализ общей теории систем, данный советскими авторами—В. А. Лекторским и В. Н. Садовским. Они дают благожелательное и объективное изложение общей теории систем Берталанфи, прослеживая внимательно ее постепенную эволюцию от «организмической биологии» к теории открытых систем. Имея в виду приведенную выше критику Бака, представляет интерес следующая выдержка из этой работы: «...Особый акцент Берталанфи делает на то, что «общая теория систем» не есть исследование «туманных» и поверхностных аналогий... Аналогии, как таковые, имеют незначительную ценность, так как, кроме сходства между явлениями, всегда могут быть обнаружены и различия. Берталанфи заявляет, что изоморфизм, о котором идет речь в «общей теории систем», есть следствие того факта, что в некоторых отношениях соответствующие абстракции и концептуальные модели могут быть применены к различным явлениям».

«Можно лишь приветствовать цель общей теории систем,—пишут В. А. Лекторский и В. Н. Садовский,—  то есть попытку дать общее определение  понятия «организованная система», логически классифицировать различные  типы систем и разработать математические модели для их описания... Построенная  Берталанфи теория организации, теория организованных комплексов, является специальной научной дисциплиной. Вместе с тем она, безусловно, выполняет  определенную методологическую функцию» (то есть ликвидирует дублирование работ в различных дисциплинах  путем использования единого  формального аппарата). «...Построенный  в ней математический аппарат  может использоваться для анализа  сравнительно большого класса таких  системных предметов, исследованием  которых в настоящее время  занимаются биологи, химики, биохимики, биофизики, психологи и другие».

Критика русских авторов  направлена против несовершенств общей  теории систем, которые, к сожалению, имеют место: «Определение Берталанфи скорее является не претендующим на четкость описанием того круга явлений, которые  мы можем назвать системами, чем  строго логическим определением понятия  «система». «...Это описание, по существу, не содержит и намека на логическую стройность...» «Для исследования системного предмета элементарные методы анализа  и синтеза недостаточны». Вполне справедливо авторы заключают, что  «отмеченные недостатки говорят  лишь о том, что «общая теория систем», как и любая другая научная  теория, должна дальше развиваться  и в ходе этого развития стремиться к более адекватному отражению исследуемого объекта».

«Основные недостатки общей  теории систем», согласно В. А. Лекторскому  и В. Н. Садовскому, заключаются в  отсутствии в ней «методологии» (то есть, по-видимому, правил установления и применения системных принципов) и в приписывании общей теории систем роли «философии современной  науки». Что касается первого, то настоящее  исследование как раз посвящено  этой проблеме. Второй же упрек—результат  неправильного понимания. Общая  теория систем в ее настоящем виде является одной — и притом весьма несовершенной —моделью среди других. Если бы ее развитие было полностью  завершено, она включила бы в себя «организмический» взгляд на мир, акцентирующий  внимание на проблемах целостности, организации, направленности и т. д., подобно тому как это делали прежние философские концепции, выдвигавшие в соответствии с достигнутым этапом развития науки, например, математическое мировоззрение (философские системы more geometrico), физикалистское мировоззрение (механистическая философия, основанная на классической физике) и т. д. Но даже и тогда эта «организмическая» картина мира не претендовала бы на то, чтобы быть «не чем иным, как» философией: она должна была бы осознавать свою направленность только на определенные аспекты реальности (которые она смогла бы представить более полно и глубже, чем предшествующие теории, так как опиралась бы на новейшие достижения науки) и никогда не стала бы исчерпывающей, исключительной или конечной.

Согласно этим авторам, марксистско-ленинская  философия «сформулировала ряд  важнейших методологических принципов  анализа сложных объективных  систем» и советские ученые «пытаются  дать общее определение понятия  «система» и получить классификацию  систем. К сожалению, трудности, существующие в международных научных связях, делают невозможным для нас оценить  эти утверждения. 
Другой критический анализ нашей концепции, исходящий из того же самого мировоззрения, был предпринят Я. Камаритом. Его главные аргументы заключаются в следующем:

1) Недооценка структурных  и морфологических аспектов организации  в теории открытых систем (подразумевается  также, что это имеет место  и в общей теории открытых  систем). Теория открытых систем, утверждает Я. Камарит, не «решает»  проблемы жизни, ее происхождения  и эволюции, в то время как  это с успехом делается в  современной биохимии, субмикроскопической  морфологии, физиологической генетике  и т. д. Наш ответ на это  замечание таков: в теории открытых  систем подчеркиваются функциональный  и процессуальный аспекты жизни,  в частности путем их противопоставления  структурным гомеостатическим механизмам. Но при этом, конечно, не отрицается  ни важность последних, ни специфика  материальной основы жизни. «Морфология  и физиология—различные "и дополняющие  друг друга способы изучения  одного и того же единого  объекта». Если хотите, это можно  назвать «диалектическим единством  структуры и функции» (Я. Камарит).

2) Игнорирование «качественной  специфики» биологических открытых  систем, и прежде всего их «химическо-динамической»  специфики. На это мы скажем: результаты термодинамического  анализа (машин, химических реакций,  организмов и т. д.) формулируются  в виде высказываний о равновесии, относящихся к системам в целом  (при этом не учитываются детали  отдельных реакций, компонентов,  организаций и т. д.). Поэтому  один из разделов теории открытых  систем занимается анализом таких  обобщенных равновесий систем  в целом. Если же теория применяется  к индивидуальным процессам, таким,  как формирование протеинов, поведение  трассирующих составов в организме,  ионные устойчивые состояния  и т. д,, то, вполне естественно,  исследованию подвергается специфика  соответствующих компонентов. 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Учитывая эволюцию, к-рую  претерпело понимание "О. т. с." в  работах Берталанфи, можно констатировать, что с течением времени имело  место все более увеличивающееся  расширение задач этой концепции  при фактически неизменном состоянии  ее аппарата и средств. В результате создалась следующая ситуация: строго научной концепцией (с соответствующим  аппаратом, средствами и т.д.) можно  считать лишь "О. т. с." в узком  смысле; что же касается "О. т. с." в широком смысле, то она или  совпадает с "О. т. с." в узком  смысле (в частности, по аппарату), или  представляет собой действит. расширение и обобщение "О. т. с." в узком  смысле и аналогичных дисциплин, но тогда встает вопрос о развернутом  представлении ее средств, методов  и аппарата.