Оглавление

ОТ ПРИНЦИПА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
К КОНТИНГЕНТНОСТИ

В.Е.Хиценко

Новосибирский государственный технический университет

        Принцип неопределенности Гейзенберга указывает естественный предел познания микромира. Ошибка в измерении количества движения, то есть импульса частицы, и погрешность измерения ее координаты оказываются связанными постоянной Планка, и любые попытки повысить точность измерения импульса приводят к росту погрешности определения координаты, и наоборот. Так проявляется антиномия “волна - частица” в квантовой физике. Возникает неустранимая неопределенность из-за влияния наблюдателя на наблюдаемый процесс. Возникает двунаправленный поток информации между субъектом и объектом исследования. В этой квантовой капле микромира отражаются проблемы познания сложных макросистем, грубо, искаженно, но отражаются.

        Первая аналогия – это, безусловно, неразложимость сложных систем. Целое не является суммой частей. Главные свойства системы, определяющие ее идентичность и целостность, не свойственны никакой из ее составляющих, не выводятся из свойств частей, а возникают от их соединения. Этот эффект называется эмерджентностью.

        Тем не менее мы уверенно разделяем проблемы экономики, социологии, психологии, плодим гипотезы, оправдывающие раздельный подход (прибавочная стоимость, рациональное поведение, совершенная конкуренция и т.п.), считаем случайным шумом все, что не вписывается в красивые модели, и ... тонем в шуме, получаем прогнозы с точностью “до наоборот”. Математизация общественных наук, развитие междисциплинарных подходов, таких как кибернетика и синергетика, мечта о метатеории - это попытки спасти ситуацию, где все так трагически смешалось, где сложность и связность нарастают вместе с бумом компьютеризации и информационных технологий. Эмерджентность мы назовем первопорядковой проблемой сложных систем, она на поверхности и осознана давно.

        Проблемы второго порядка начинаются при слиянии наблюдателя и объекта наблюдения, регулятора и управляемого объекта. При изучении высшей нервной деятельности человека, в науках об обществе мы в определенной мере наблюдаем за наблюдателями. В этой самообращенной ситуации теряют адекватность традиционные модели естествознания. Рассмотрим несколько новых гипотез относительно принципов работы систем, гипотез, правдоподобность которых растет с уровнем сложности наблюдаемых систем.

        Сложность системы может проявиться в невозможности локализации ее по входу и выходу. Дело не только в трудности проведения границы между системой и средой, а в том, что выходная реакция не обязательно связана с входным сигналом и сама влияет во многом на свое последующее изменение. Выход зачастую определяется внутренним состоянием, недоступным наблюдению, и не является реакцией на входной стимул. Это свойство называется операциональной замкнутостью [1, 2]. Система проявляет внутреннюю детерминацию, следует собственным законам. Входной толчок запускает цепь структурных рекурсивных изменений, итог которых зависит не от входа, а от внутренних свойств системы, от ее набора собственных поведений. Это больше, чем автономия в математическом смысле, как отсутствие входных сигналов или времени в уравнениях динамики системы [3]. Это выборочное восприятие среды. Какие-то сигналы игнорируются, другие воспринимаются, но поведение системы нельзя назвать реакцией на вход. Поведение определяет в основном текущая внутренняя структура, которую сложная система меняет в целях выживания.

        Кибернетический принцип “черного ящика” не работает, система неидентифицируема по схеме “вход-выход” (см. рисунок, а), в этом ее замкнутость. Это убедительно показывает Г.фон Ферстер [4] на примере простых технических устройств с памятью - конечных автоматов, у которых выходной сигнал однозначно определяется не только входным сигналом, но и состоянием автомата, меняющимся в зависимости от прошлого состояния и входного сигнала.

        В действительно сложной системе самообращенность так велика, что выходной сигнал становится как бы внутренним делом, результатом циркуляции входного толчка по конкретной конфигурации связей подсистем. Реакция системы будет свойственна этой структуре связей, будет ее собственным поведением.

        Представьте себе такую сложную систему, как кошка и входной сигнал типа мышиного писка или даже зрительного образа мыши. Голодная кошка отреагирует адекватно, а кошка сытая или озабоченная поиском самца, может и проигнорировать мышь. Поведение ее будет зависеть от внутреннего состояния, будет собственным.

        Таким образом, анализ операционально замкнутой системы (см. рисунок, б) сводится к распознаванию и поддержке конкретных собственных поведений.

p0101.GIF (380 bytes)

p0102.GIF (515 bytes)

а) б)

Обычная (а) и операционально замкнутая (б) системы

        Чтобы почувствовать разницу систем, представленных на рисунке, вставьте пропущенное число в предложение: “Если девять умножить на ... , то получится тридцать шесть”, а теперь вставьте правильное число в следующее утверждение: “Эта фраза состоит из ... букв”. Это уже поиск собственного значения операционально замкнутой системы, задача второго порядка сложности, по сравнению с первой, легко решаемой по схеме “вход-выход” или “стимул-реакция”, “посылка-следствие”.

        В общественных науках, где наблюдатели являются одновременно и объектами изучения, возникает особый вид неопределенности. Рефлексивная петля, включающая восприятие реальности действий на основе этого восприятия, не всегда верного и всегда неполного, влияние этих действий на реальность и вновь восприятие - вот отличие ситуации от изучения явлений природы. Дж.Сорос называет этот феномен теорией рефлексивности [5] и анализирует его применительно к финансовым рынкам. Действительной причиной событий может быть несовершенство их понимания, восприятия. Неверные ожидания могут двигать социально-экономический процесс. Чтобы оценить степень искажения представлений участников процесса, мы должны знать точную картину ситуации. Но это невозможно из-за рефлексивной петли - мышление участников процесса влияет на его ход. Равновесие недостижимо. Неясно, оказалось ли верным ожидание, либо реальность под него подстроилась - так называемое самоисполняющееся пророчество. Наличие правдоподобной теории, догадки изменяет практику. Здесь эффект вмешательства наблюдателя проявляется повсеместно, а не только на квантовой обочине предмета исследования, как в естествознании.

        Следует упомянуть уникальные работы В.А.Лефевра [6], его попытки математического моделирования рефлексивного человеческого общения. Рефлексия активного наблюдателя - это осознание собственной роли в управляемом процессе и корректировка ее на основе осмысления прошлого взаимодействия. В книге В.Франкла “Человек в поисках смысла” [7] есть фраза: “Я не только поступаю в соответствии с тем, что я есть, но и меняюсь в соответствии с тем, как поступаю”.

        Итак, автономия - это отсутствие влияния входов; операциональная замкнутость есть частичное игнорирование сигналов из среды, независимое от среды рекурсивное сжатие к собственным поведениям; рефлексия означает процесс взаимных изменений мыслящих системы и среды на основе непрерывного уточнения модели среды и модели взаимодействия с ней. Теперь мы готовы рассмотреть самореферентность - как особое свойство живых систем.

        Богатство собственных поведений, обеспеченное структурной гибкостью живых систем, позволяет им справляться с разнообразием среды обитания, наделяя внешние возмущения какими-то признаками, находя для них внутренние аналоги, создавая модель среды в своем мозге. Происходит не “схватывание” и не игнорирование внешней среды, а поиск внутренних референтов, спецификация реальности. Среда становится внутренним миром системы, неповторимым и индивидуальным. Эту способность систем ссылаться на себя называют самореферентностью [см. 1]. Происходит не отражение мира, а его полагание, привнесение в него смысла. В антропологии также отмечается, что “мир воспринимаемых нами вещей и событий мы творим с помощью внутренних шаблонов, которые обусловлены в основном нашим культурным опытом” [8].

        В теории познания известен “персептуальный цикл” Нейссера [9], согласно которому воспринимаемая среда является последовательно конструируемой реальностью и отражает лишь один аспект окружающей нас сложности и сомнительности. Эта селективно воспринимаемая информация изменяет “ориентирующую схему”, т.е. предубеждение, ожидание, что ведет к изменению информации, воспринимаемой из окружения, к изменению ее интерпретации, и эта в какой-то мере измененная реальность модифицирует “ориентирующую схему”, этот когнитивный шаблон. Чувствуется корреляция с теорией рефлексивности, хотя наблюдатель здесь предполагается пассивным, не влияющим на среду. Возможно, что именно так, в сложности и сомнительности доступного нам окружения, мы конструируем уместную и ожидаемую информацию.

        Таким образом, внешний сигнал, в частности зрительный образ, запускает в нашем мозге рекурсивную цепь ассоциаций, обусловленную индивидуальным жизненным опытом, и увидим мы то, что можем и хотим увидеть. Совершенно незнакомую вещь да еще на незнакомом фоне мы вообще не увидим. Как поразительно разноречивы показания “очевидцев” морского змея! Известно, что аборигены какого-то острова в Полинезии не воспринимают пролетающих самолетов. Не потому ли и мы не видим в дыме костра их колдуна - то, что неизвестно нам и нашей науке? Проводимые в начале века исследования по гештальтпсихологии также доказывали преимущество синтеза над анализом при зрительном восприятии.

        Это ставит под сомнение любые описания реальности, и свидетельские показания в том числе, как основной критерий истинности. Они больше информируют нас о наблюдателях, о несовпадении их когнитивных областей, чем об объекте наблюдений.

        Самообращенность и рекурсивное уточнение – скорее, правило, чем исключение, в человеческом восприятии мира. Например, смысл слова нам становится понятен из всего предложения, но ведь смысл предложения определяется словами. Так что же первично в анализе текста - слово или фраза? Как создается граница системы, шкура животного, в результате деятельности организма, нежизнеспособного без шкуры? Подобная парадоксальность, непредикативность - присутствие в определении того, что определяется, все чаще заявляет о себе в современных исследованиях от клеточного до экологического уровня. Многие сводят проблему к несовершенству нашего языка, к неспособности понять фразу: “Это предложение означает то, что оно обозначает” [10].

        Наблюдения за наблюдателями имеют отношение к особой характеристике современного общества, которую называют контингентностью [11]. Это неоднозначность реального мира, признание того, что наблюдаемое может быть другим, это неопределенность в общественных процессах, обусловленная их самообращенностью и коммуникативностью. Контингентно все, что не является необходимым и не является невозможным. Это парадоксальность, выходящая за границы двузначной логики. Характерно, что этимология этого слова прослеживается в глубь веков почти до Аристотеля.

        Социология наблюдает поведение наблюдателей в попытке определить собственное значение общественного процесса, но его собственное - значение это контингентность. Так, политическая власть в современных условиях предельной коммуникации наблюдает в зеркале общественного мнения реакции наблюдателей своих усилий и достижений. Экономическая система ориентируется в подобных наблюдениях второго порядка, отслеживая цены конкурентов, исключая тем самым равновесие и диктат в процессах ценообразования. Участники финансового рынка пытаются узнать, во что верит большинство - в рост или падение курса. Постоянный дисбаланс спроса и предложения есть источник ценовых флуктуаций, реагирующих на ваше мнение о мнении большинства относительно цены актива. Любое внешнее давление немедленно осложняет чувствительный механизм наблюдения за наблюдениями, исключая любой прогноз. Н.Луман находит параллели в системе юриспруденции, в семье, искусстве [11].

        Встречая слово “хаос” в социально-экономическом контексте, замечаешь, что часто используют его как синоним беспорядка. Это неверно. Хаотический режим, по-моему, необходим для самоорганизации сложных систем, для их автономного и устойчивого развития. Предсказуемость поведения цен ломает рыночные регуляторы и приводит к коллапсу рынка. Мутации являются нужными случайными толчками на пути эволюционной адаптации к среде. Обнаружение определенной ритмичности в хаосе энцефалограммы головного мозга свидетельствует о патологии. Цикличность процессов общественного развития исчезла бы, если бы мы знали параметры этих волн, их точный период, что обеспечило бы эффективность мер по стабилизации. Тогда эти меры серьезно повредили бы автономию системы, ее способность к самоорганизации.

        Принципиально непредсказуем законотворческий процесс, как непрерывное совершенствование законов в ответ на выявленные практикой недочеты предыдущих совершенствований. Контингентность и непредсказуемость исключает четкую формулировку целей. Вместо поиска идеальных норм и законов, цен и структур власти нужно конструировать механизмы и условия для их эффективной и гибкой коррекции в ходе самоорганизации общественного процесса, с учетом эффективной самоорганизации негативных тенденций в обществе. Модель жизнеспособной системы С.Бира [12], его мысли о чутком балансировании между демократией и диктатурой, о структурах, обеспечивающих при этом управляемость, о кибернетике кризиса показывают верное направление. Нужно уметь ограничивать плохую свободу, иначе элементы системы приносят ее цели в жертву эгоистическим интересам и результатом будет диктат сильнейшего.

        Прогноз развития сложной системы допустим лишь в виде общего анализа наиболее вероятных сценариев, что обычно и делается. Однако вероятности сценариев оцениваются наблюдателем, и мы уже знаем, как зависят они от его субъективного опыта, предвзятости при распознавании наблюдаемой ситуации. И наблюдая за этим наблюдателем, мы действительно получаем больше информации о нем, чем об анализируемой системе.

        Математика касается процессов детерминированного хаоса в теории динамических систем, в таких ее разделах, как эргодическая теория, символическая динамика, теория бифуркаций. Сложное и нелинейное взаимовлияние факторов реальных самоорганизующихся систем в принципе моделируется автономными системами дифференциальных уравнений. Но проблемы прогноза поведения систем в хаотическом режиме связаны, во-первых, с отсутствием аналитических решений, то есть, с неинтегрируемостью уравнений динамики в этом режиме. Мы не имеем прогнозного инструмента в виде функции времени, есть лишь накапливающие ошибку рекурсивные схемы. Во-вторых, накопление этой ошибки происходит с экспоненциальным ростом. Дело в том, что в хаотическом режиме система сочетает устойчивость всевозможных своих поведений, удержание их в определенном диапазоне, с неустойчивостью конкретного поведения, в смысле необратимого и быстрого нарастания малого отклонения от него. Мизерная и неизбежная практически неточность в начальных условиях или в параметрах модели быстро приводят ошибку прогноза к значениям, соизмеримым с названным диапазоном. Затем эта ошибка уменьшится, и прогноз вновь станет хорошим, но никто не знает, когда это произойдет.

        Эта гиперчувствительность к начальным условиям показана на простых моделях динамических систем. Реальные системы и процессы существенно сложнее и включают стохастические внешние влияния и влияния наблюдений, так что несостоятельность надежд на предсказуемость, а тем более на долгосрочный прогноз в общественных науках можно считать математически доказанной.

        Мы не можем, к счастью, влиять на процессы космического масштаба при их изучении. В естественных науках меньшего масштаба также возможно разделение наблюдателя и объекта, но при достижении квантового уровня мы уже неизбежно вмешиваемся в наблюдения. Изучая процессы общественного развития, наблюдая наблюдателей, мы не можем не влиять на них, не можем не ошибаться, уточняя и изменяя бесконечно свои модели контингентного мира.

        В заключение надо заметить, что, кроме принципа неопределенности, в естествознании известны и другие подобные “монстры”: теорема о неполноте Гёделя, диагональный элемент Кантора, предел Бремермана, парадокс Рассела. Все они по-своему говорят о логических и физических тупиках в познании реальности.

Литература

  1. Maturana H., Varela F. Autopoiesis and Cognition. - Dordrecht: D.Reidel, 1980.
  2. Хиценко В.Е. Самоорганизация в социальных системах. Эволюционный менеджмент: Реф. обзор. - Новосибирск: НГТУ, 1993.
  3. Хиценко В.Е. Хаотический режим как собственное поведение самоорганизующейся системы // Порядок и хаос в развитии социально-экономических систем: Материалы семинара. -Томск, 1998.
  4. Von Foerster H. Principles of self-organization in socio managerial context // Self-organization and management of social system / Ulrich H., ed. - Springer Series in Synergetics: Springer-Verlag. - Vol.26. - 1984.
  5. Сорос Дж. Алхимия финансов. – М.: ИНФРА, 1998.
  6. Lefebvre V.A. The fundamental structure of human refelextion. - Peter Lang Publ., 1990.
  7. Франкл В. Человек в поисках смысла. – М.: Прогресс, 1990.
  8. Keesing R.M. Cultural antropology. - N.Y.: Holt, Rinehart and Wilson, 1981.
  9. Neisser U. Cognition and Reality. - San Francisco: Freeman, 1976.
  10. Николис Дж. Динамика иерархических систем. – М.: Мир, 1989.
  11. Luhmann N. Beobachtungen der Moderne. - Opladen: Westdeutsche Verlag GmbH, 1992.
  12. Бир Ст. Мозг фирмы. – М.: Радио и связь, 1993.

Оглавление