Инновационная сложность - Коллектив авторов

4. Все вышесказанное, имеющее непосредственное отношение к процессам гармонизации систем, а значит и к постижению феномена качества сложных систем в любой области человеческой деятельности, обеспечивается привязкой коллективной переменной, интегральной меры структурированного целого (относительной энтропии), выражающей их состояния, к одному из ее узловых значений. Это открывает принципиально новые и весьма широкие перспективы познания мира объектов как систем и как систем объектов и позволяет, в частности: закономерно и законосообразно организовывать внутреннее пространство любой системы, состоящей из ряда сравнительно независимых, разнообъемных, разномасштабных компонентов (подсистем, страт, групп, событий, естественных подразделений или частей целого и пр.); обеспечивать процессы гармонизации структурно сложного целого, придавая ему высокие качества – функциональные, эксплуатационные, эстетические и другие; проектировать наиболее оптимальную структурную организацию сложных систем как систем сложенных, придавая тем самым эффективность соответствующим режимам их функционирования; гарантировать конкурентоспособность производимых композиционных материалов; осуществлять диагностику сложных систем как целостных формирований, организмов в аспекте их нормы или патологии (глубокой и острой); минимизировать затраты на поиск эффективных вариантов производственных циклов и производственных процессов, резко улучшив управление экспериментом через избавление от метода проб и ошибок; при эпидемиях и эпизоотиях надежно совершать селекцию наиболее действенных вариантов терапии человека и животных в условиях дефицита времени; осуществлять биоиндикацию состояния экологических сред и т. п. Тем самым в данном случае мы имеем стратегическую линию, реализуем стратегический проект по превращению естествознания и наук о человеке в одну единую науку, как это прогнозировал, глядя в будущее, К. Маркс.

Пространственно-временная динамика эволюционных процессов в сложных системах

Е. Н. Князева

Е. С. Куркина

В данной главе раскрывается содержание эволюционной модели, предложенной С. П. Курдюмовым, рассматриваются выдвинутые им ключевые идеи, составляющие ныне фундамент для развития методологии исследования сложных саморазвивающихся систем – синергетики. В основе этой эволюционной модели лежат четыре представления: связь пространства и времени, сложность и ее природа, режимы с обострением, в которых происходят самоорганизация и быстрый, лавинообразный рост сложности, эволюционные циклы и переключение режимов как необходимый механизм поддержания «жизни» сложных структур. Эта методология позволяет понять природу инновационных сдвигов в природе и обществе и показать возможность управления инновационными процессами и конструирования желаемого будущего. Определяются подходы для возможных применений этой модели для понимания динамики сложных социальных, демографических и геополитических систем.

Ключевые слова: инновация, конструирование будущего, коэволюция, нелинейность, неустойчивость, режимы с обострением, пространство и время, самоорганизация, синергетика, сложные системы, темпомиры.

Модель Курдюмова эволюции сложных систем

В 2013 году исполнилось 85 лет со дня рождения С. П. Курдюмова (1928–2004), выдающегося ученого, который по праву считается основателем синергетики и главным вдохновителем синергетического движения в России. Его вклад в развитие современной междисциплинарной теории и методологии исследования сложных саморазвивающихся систем трудно переоценить. Исследуя динамику формирования и развития неравновесных структур при термоядерном горении плазмы, он интуитивно осознал, что она является достаточно общей и определяет основные черты эволюции многих систем самой разной природы. С его ученицей Е. Н. Князевой они заложили фундамент нового научного направления в философии, которое ныне интенсивно развивается[144].

Сергей Павлович развивал синергетику как теорию режимов с обострением, режимов, которые начинаются с медленной квазистационарной стадии и заканчиваются взрывным развитием, коллапсом и гибелью системы. Как правило, до коллапса дело не доходит, в системе происходят качественные изменения, и начинается новый цикл развития обновленной системы. Структуры, развивающиеся в режиме с обострением, взаимодействуют друг с другом, на одних стадиях развития они формируются, объединяются в более сложные структуры, на других – распадаются. Некоторые структуры сильно опережают в развитии всех остальных, другие, наоборот, выпадают из общей тенденции развития навсегда. Примером быстро развивающихся структур могут служить города мирового масштаба, такие, как Нью-Ĥорк, Лондон, Москва, Сингапур и др. Примером структур, выпавших из исторического хода развития, являются анклавы цивилизации: аборигены Австралии и Новой Зеландии, некоторые племена Африки и Юго-Восточной Азии. Разные эволюционирующие сложные системы отличаются друг от друга временными и пространственными масштабами, природой и характером взаимодействий, смыслом переменных и параметров, но по отношению к процессу эволюции они могут быть рассмотрены с единой позиции – через призму взаимодействия и развития структур разной сложности. Сергеем Павловичем были сформулированы некоторые основополагающие принципы эволюции сложных структур: принцип коэволюции, или принцип объединения простых структур в сложные, принцип цикличности как необходимого условия самоподдержания и развития сложных структур, высказаны гипотезы о связи пространства и времени, о влиянии будущего на настоящее, а также сформулированы некоторые принципы управления сложными системами.

Ярким примером эволюции в режиме с обострением может служить развитие мировой капиталистической системы, которая на первых порах основывалась исключительно на рыночных отношениях и не регулировалась правительствами. Результатом стал мировой кризис и крах всей экономической системы в 1928–1932 годах, сильнейшее расслоение общества и депрессия. В режиме с обострением развивалось более миллиона лет и мировое сообщество людей. Об этом свидетельствуют исследования характера роста общей численности людей и мирового валового продукта. Демографический взрыв – последний этап развития мировой системы в режиме с обострением. Он наблюдался в середине прошлого века, а теперь имеет место – демографический переход и начало новой стадии эволюции.

Курдюмов впервые предложил применить модель нелинейной теплопроводности с источником, которую используют для описания процессов в плазме, к исследованию эволюции человеческого общества, и посмотреть на историю как на развитие структур разной сложности. Ему же принадлежит идея реализации и исследования циклического развития общества. Эта модель может быть использована и для описания эволюции других сложных систем. Динамика этой модели положена и в «Основания синергетики», поэтому мы назвали ее моделью эволюционной динамики С. П. Курдюмова. Развитие модели Курдюмова в применении к анализу эволюции общества (преимущественно в аспекте демографии) было осуществлено в работах учеников и последователей Курдюмова[145]. Режим с обострением был наложен на весь ход истории, и с этой точки зрения проанализировано изменение структур расселения и хозяйствования, исследована последняя стадия развития в режиме с обострением и сделаны прогнозы будущего развития. В работе[146]были исследованы и сравнены механизмы и причины усложнения систем в ходе биологической эволюции, экономической эволюции при капитализме и глобальной эволюции общества.

Настоящая работа лежит в русле этих исследований. Она опирается на результаты математического моделирования динамики сложных систем, и в первую очередь на модель эволюции Курдюмова, которая учитывает, как диссипативные процессы, так и кумулятивные – две главные движущие силы эволюции. В ней мы попытались сформулировать общие законы пространственно-временной эволюции сложных систем, развивающихся в режиме с обострением, исследовали механизмы циклов и их роль в появлении и распространении инноваций. Мы стоим на позиции универсального эволюционизма, рассматривающего эволюцию как непрерывный во времени единый процесс, который стартовал в результате Большого Взрыва и привел к формированию Вселенной, появлению человека разумного, способного к познанию. Парадигма универсального эволюционизма включает представление о познаваемости нашего мира, который существует независимо от человека, но отражает его присутствие в мире и креативные возможности его сознания. Мир познаваем, поскольку человек сам является эволюционным продуктом этого мира. Антропный принцип здесь рассматривается как следствие глобального эволюционного процесса. Как и многие ученые (А. В. Молчанов, А. Д. Панов, О. П. Иванов, А. П. Назаретян, Л. Е. Гринин, А. В. Коротаев,