9. Понятие системы. Системный подход в науке хх века.

Одно из важнейших примет естественнонаучного прогресса в нашем веке—интеграция научного знания. Проявление этой интеграции многообразно. Это и возникновение междисциплинарных отраслей, подобных биофизике, и рождение наук, изучающих совокупность объектов, которые ранее изучались различными дисциплинами, и синтез специальных теорий на единой аксиоматической основе, и перенос теоретических представлений, разработанных в одной области явлений, на другую, нередко весьма далекую от первой, и многое другое.

Все эти тенденции—многоликое выражение стиля мышления в науке XX века, в преддверии нового тысячелетия. Осознание этого факта послужило толчком к анализу методологических приоритетов, определяющих такой стиль, который привел к разработке познавательной стратегии, которая получила название системного подхода.

Система — это комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих элементов; в результате их взаимодействия достигается определенный полезный результат.

Таким образом, система состоит из дробных частей — элементов, причем эти элементы представляют собой не случайную совокупность, а каким-то образом взаимодействуют. Следовательно, между ними существуют определенные связи.

Очень важно отметить следующую особенность. Существуют системы разных порядков. При этом сис­тема более низкого порядка выступает как элемент системы более высокого порядка. Получается нечто по­добное матрешкам. Так, например, если мы рассмотрим систему «человечество», то отдельный человек является элементом этой системы. В свою очередь, человеческий организм — это тоже система, в которой такой орган, как скажем сердце, представляет собой элемент. Идя дальше, можно рассматривать систему «сердце», одним из элементов которой является синусный узел, а клетки, из которых он состоит — это эле­менты системы «синусный узел» и т. д.

Классификации систем

Классификация систем может производиться по самым разным основаниям деления. Прежде всего все системы можно разделить на материальные и идеальные, или концептуальные. К материальным системам относится подавляющее большинство систем неорганического, органического и социального характера. Все материальные системы в свою очередь могут быть разделены на основные классы соответственно той форме движения материи, которую они представляют. В связи с этим обычно различают гравитационные, физические, химические, биологические, геологические, экологические и социальные системы. Среди материальных систем выделяют также искусственные, специально созданные обществом, технические и технологические системы, служащие для производства материальных благ. Все эти системы называются материальными потому, что их содержание и свойства не зависят от познающего субъекта, который может все глубже, полнее и точнее познавать их свойства и закономерности в создаваемых им концептуальных системах. Последние называются идеальными потому, что представляют собой отражение материальных, объективно существующих в природе и обществе систем. Наиболее типичным примером концептуальной сис­темы является научная теория, которая выражает с помощью своих понятий, обобщений и законов объективные, реальные связи и отношения, существующие в конкретных природных и социальных системах.

Другие классификации в качестве основания деления рассматривают признаки, характеризующие состояние системы, ее поведение, взаимодействие с окружением, целенаправленность и предсказуемость поведения и другие свойства.

Наиболее простой классификацией систем является деление их на статические и динамические, которое в известной мере условно, так как все в мире находится в постоянном изменении и движении. Поскольку, однако, во многих явлениях мы различаем статику и динамику, то кажется целесообразным рассматривать специально также статические системы.

Среди динамических систем обычно выделяют детерминистские и стохастические (вероятностные) сис­темы. Такая классификация основывается на характере предсказания динамики поведения систем. Как отмечалось в предыдущих главах, предсказания, основанные на изучении поведения детерминистских систем, имеют вполне однозначный и достоверный характер. Именно такими системами являются динамические системы, исследуемые в механике и астрономии. В отличие от них стохастические системы, которые чаще всего называют вероятностно-статистическими, имеют дело с массовыми или повторяющимися случайными событиями и явлениями. Поэтому предсказания в них имеют не достоверный, а лишь вероятностный характер.

По характеру взаимодействия с окружающей средой различают, как отмечалось выше, системы открытые и закрытые (изолированные), а иногда выделяют также частично открытые системы. Такая классифи

9.2 кация носит в основном условный характер, ибо представление о закрытых системах возникло в классической термодинамике как определенная абстракция, которая оказалась не соответствующей объективной действительности, в которой подавляющее большинство, если не все систе­мы, являются открытыми.

Многие сложноорганизованные системы, встречающиеся в социальном мире, являются целенаправленными, т. е. ориентированными на достижение одной или нескольких целей, причем в разных подсистемах и на разных уровнях организации эти цели могут быть различными и даже придти в конфликт друг с другом.

Классификация систем дает возможность рассмотреть множество существующих в науке систем ретроспективно и поэтому представляет для исследователя большой интерес.

При изучении любой науки и при решении ее задач часто бывает необходимо определить, на уровне какой системы следует вести рассмотрение. Специфика мировосприятия математика, физика, химика, биолога на этом уровне представляется лишь частными случаями диалектики познания, а предметное содержание этих наук рассматривается как иллюстрациия диалектики природы. Поэтому для представителей каждой из этих дисциплин, заинтересованных в конструктивных методологических приемах решения своих специфических проблем, необходим менее абстрактный, но более предметно содержательный арсенал методологических средств, ориентированный на конкретную область науки и, главное, способствующий выбору рациональной стратегии научного поиска. Этим требованиям отвечает системный подход.

Для творческого восприятия данной методологической концепции необходимо проследить за ее становлением в процессе развития естествознания.

Внимание исследователей к системному подходу было привлечено работами Л. Берталанфи по общей теории систем. После этого системный анализ все чаще стал привлекаться в различных областях науки.

В настоящее время системный подход представляет собой наиболее рациональный стиль мышления при изучении объектов живой природы. Системные воззрения синтезируют в себе весь методологический опыт естествознания в прошлом. Вскрывая односторонность ранее существовавших познавательных стратегий, системный подход определяет их место и роль в процессе познания окружающего мира на современном этапе.

Возникновение системного подхода, несомненно, центрального методологического направления современной науки, нередко связывают с преодолением кризиса научного познания на рубеже XIX—XX вв. Именно в это время возникли серьезные противоречия между уровнем накопленных знаний и методоло­гией научного познания. В различных областях науки появились новые идеи, концепции, представления, коренным образом отличавшиеся от господствовавшего образа мышления. Прогрессивный характер этой тенденции заключался в том, что выразители этих новых взглядов ориентировались на вызревавшие в рамках существующей парадигмы элементы того направления в прогрессе познания, которое широко развернулось в нашем веке. Основной чертой этого направления в содержательном плане следует назвать интеграцию научного знания.

Человек в процессе своего развития исследует и изучает огромное множество объектов, явлений и процессов окружающего мира. Наиболее простой и естественный путь получить представление о незнакомом объекте—выяснить, из каких элементов он состоит. Если речь идет о процессе, полезно узнать, из каких стадий он складывается и можно ли его представить совокупностью более простых движений. На практике это привело к нахождению общего элементарного основания у объектов разнообразной природы. В химии этим общим основанием оказались химические элементы, организованные затем в периодическую таблицу Менделеева (открытие периодического закона ознаменовало начало нового этапа развития хи­мических представлений—синтетического). В физике такими элементарными сущностями стали типы силового взаимодействия и элементарные частицы, образующие атомы. Становление биологии нового времени началось с изучения разнообразия биологических форм животного и растительного происхожде­ния, а затем поиска признаков, по которым можно было бы систематизировать это разнообразие. Возникновению физиологии предшествовало анатомическое изучение строения организма человека и животных. Существенную роль в последующем развитии биологии сыграла клеточная теория строения организмов. Именно целостный подход был методологической основой идеи единства органического мира в его эволюционном развитии.

Еще задолго до появления системного подхода начало формироваться понимание того, что для познания недостаточно ориентироваться только на этот метод. Первый существенный шаг в данном направлении сделал И. Кант, указав на зависимость процесса познания не только от объекта изучения, но и от по

9.3знающего субъекта, способа его мышления. По Канту, познание—это не простое отражение действительности, а творческое осмысливание, требующее конструктивной мыслительной деятельности. Следующий шаг был сделан Г. Гегелем. Гегелевская диалектика являла по существу новый способ мышления, ориентирующий на поиски внутренних источников существования и развития объектов, предполагающий диалектическое единство целого и его частей.

Новые методологические подходы наметились в это же время и в физике. Они были связаны с углублением представлений о причинности. Господствовавший ранее лапласовский детерминизм — убеждение в том, что в конечном счете любые процессы предопределены однозначными причинными взаимоот­ношениями, уступил место вероятностному принципу объяснения.

Наконец, в математике XIX века произошло крупнейшее событие, провозгласившее концепцию симметрии, ставшую одной из методологических основ теоретико-физического мышления нашего века.

В 1872 г. была опубликована «Эрлангенская программа» Ф. Клейна. «Программа» выдвинула синтетический принцип, объединявший на единой концептуальной основе различные геометрии (евклидову, неевклидову, проективную, конформную и др.), ранее изучавшиеся изолированно. Разрозненные математические направления (элементы) были охвачены взаимосвязями и образовали структурное целое, которое уже в начале XX века обрело онтологическое (от греч. ontos — сущее. и logos—учение, слово) содержание.

Итак к началу ХХ века все предпосылки для интенсивного развития общей теории систем были налицо.

Теория системного подхода

Системное движение, получившее широкое распространение в науке после Второй мировой войны, ставит своей целью обеспечить целостный взгляд на мир, покончить с узким дисциплинарным подходом к его познанию и содействовать развертыванию множества программ по междисциплинарному исследованию комплексных проблем. Именно в рамках этого движения сформировались такие важнейшие направления междисциплинарных исследований, как кибернетика и синергетика.

Теория систем в том виде, как она представлена австрийским биологом-теоретиком Людвигом фон Берталанфи (1901—1972) и его последователями, ориентируется в целом на поддержание и сохранение стабильности и устойчивости динамических систем. Известно, что кибернетическая самоорганизация технических систем регулирования нацелена на сохранение их динамической устойчивости посредством отрицательной обратной связи. Новая, более общая динамическая теория систем, должна, очевидно, опираться на те фундаментальные результаты, которые были дос­тигнуты в науке и прежде всего в теории диссипативных структур. Без этого нельзя понять механизма возникновения нового поряд­ка и структур, а следовательно, и подлинной эволюции систем, связанной с возникновением нового в развитии. Вот почему современные авторы обратились к теории диссипативных структур и синергетике для объяснения значения системного подхода в процессе познания.

В самом общем и широком смысле слова под системным исследованием предметов и явлений окружающего нас мира понимают такой метод, при котором они рассматриваются как части или элементы опре­деленного целостного образования. Эти части или элементы, взаимодействуя друг с другом, определяют новые, целостные свойства системы, которые отсутствуют у отдельных ее элементов. С таким пониманием системы мы постоянно встречались в ходе изложения всего предыдущего материала. Однако оно применимо лишь для характеристики систем, состоящих из однородных частей и имеющих вполне определенную структуру. Тем не менее на практике нередко к системам относят совокупности разнородных объектов, объединенных в одно целое для достижения определенной цели.

Главное, что определяет систему, — это взаимосвязь и взаимодействие частей в рамках целого. Если такое взаимодействие существует, то допустимо говорить о системе, хотя степень взаимодействия ее частей может быть различной. Следует также обратить внимание на то, что каждый отдельный объект, предмет или явление можно рассматривать как определенную целостность, состоящую из частей, и исследовать как систему.

В неявной форме системный подход в простейшем виде применялся в науке с самого начала ее возникновения. Даже тогда, когда она занималась накоплением и обобщением первоначального фактического материала, идея систематизации и единства лежала в основе ее поисков и построения научного знания.