Инновационная сложность - Коллектив авторов

Цикличность – важнейшая характеристика эволюционных процессов. Сама эта идея не нова, но встает целый ряд вопросов:

чем обусловлена эта цикличность, как объяснить наблюдаемый в природной и человеческой истории характер циклов и какие внутренние механизмы запускают эти циклы? Циклический подход к пониманию человеческой истории развивал немецкий философ и теоретик культуры Освальд Шпенглер. Его теорию называют теорией культурных циклов. Он обратил внимание на то, что нет единой культуры, а есть культура египетская, вавилонская, греческая, индийская и т. д. Каждая культура имеет стадии своей Античности, своего Средневековья и своего Нового времени. Эволюцию культуры можно представить по аналогии с эволюцией живого организма: умирая, культура как живой организм с творческим началом становится цивилизацией как мертвым, технизированным, унифицированным механизмом.

Свою теорию цикличности культурно-исторического развития развил английский философ Арнольд Джозеф Тойнби. На протяжении человеческой истории мы наблюдали в общем счете 21 цивилизацию, причем 7 из них остаются живыми, а 14 уже мертвые. Любопытно, что он указывал на то, что существуют и нерожившиеся цивилизации, к каковым он относит скандинавскую. Все цивилизации проходят стадии рождения, становления, расцвета, надлома и разложения. Критерий роста цивилизации – прогресс самоопределения, эта идея Тойнби подобна идее Гегеля, выдвинутой им в его философии истории, что движение истории есть прогресс духа в сознании свободы. Тойнби считал, что время существования цивилизаций не может быть указано точно.

С. П. Курдюмов, занимаясь режимами с обострением, также высказывал мысль о необходимости циклического характера эволюции, сопровождающегося чередованием процессов расширения и сжатия структур, медленного и быстрого роста. Он утверждал, циклы необходимы для формирования новых сложных структур и поддержания высокого уровня сложности.

Закономерность циклической эволюции относится и к человеческой истории, так сказать к филогенетическому развитию человечества, и к индивидуальному развитию человека, его онтогенетическому развитию, как, впрочем, и к онтогенетическому развитию любого живого организма.

И. М. Дьяконов в своей книге «Пути истории» вводит 8 фаз исторического развития и замечает, что их длительность сокращается по определенному закону, имеющему точку сгущения. В модели С. П. Капицы выделяются 11 циклов исторического развития человечества. Общей закономерностью является сокращение протяженности циклов по времени, которое сопровождается возрастающей сложностью. Эволюция не протекает равномерно, она происходит скачками, имеет дискретный характер. Сжатие исторического времени по гиперболическому закону для человеческой истории имеет свой предел, когда, как говорил С. П. Капица, мы доходим до кванта исторического времени – времени жизни одного поколения, которое составляет примерно 40 лет.

Если мы представим ход эволюции сложных систем в виде ступенек, то мы получим лестницу, в которой высота ступенек все время возрастает, а ширина сокращается. Это и есть гиперболический закон роста, но он не непрерывный, а ступенчатый. Если мы будем рассматривать последующие стадии развития сложноорганизованных структур, по Тойнби это стадии надлома и разложения цивилизации, для индивидуальной жизни – это стадии прогрессирующих болезней, старения и умирания организмов, то картина хода эволюции будет прямо противоположной. Эволюционные ступени снижаются по высоте и удлиняются по времени.

Сложившаяся эволюционная картина мира утверждает, что эволюция происходит неравномерными циклами, по восходящей спирали и включает в себя периоды становления новых структур, усиление стабильности и организованности и периоды нарастания внутренних противоречий, флуктуаций, ведущих систему к кризису, потерю единства, приближающих к точке бифуркации.

Эволюция систем происходит в ускоряющемся режиме, и пространственный размер циклов сокращается, они охватывают все меньшее число подсистем, и по времени период циклов сокращается. Базовая модель эволюции Курдюмова объясняет появление такой последовательности циклов. На рис. 2. изображен фазовый портрет саморазвивающейся системы. По оси ординат откладывается главный параметр эволюции – некоторая интегральная характеристика системы, характеризующая ее развитие, например, усредненная плотность населения людей для демографической системы. По оси абсцисс отложен характерный пространственный размер системы (например, полуширина). Магистральная траектория развития в режиме с обострением – основной тренд, обозначен жирной кривой и буквой А (автомодельная траектория); к ней стремятся все другие траектории. Автомодельная траектория описывает взрывной рост главной характеристики системы и сокращение полуширины распределения. Это говорит об увеличении разрывов в развитии со временем между элементами системы.

Рис. 2. Фазовая плоскость системы. A(t) – автомодельная траектория;В., С.-траектории системы;С – циклы

Одни из них развиваются быстрее, другие явно отстают в развитии, и полуширина сокращается. Траектории, подходящие снизу к автомодельной траектории, являются циклическими. Они описывают режим растекания, распространения, диффузии новшеств, который на первых стадиях может сопровождаться даже уменьшением амплитуды (см. траектории С); а затем наблюдается взрывной рост амплитуды и выход на автомодельный режим. То есть решение, прежде чем выйти на автомодельный закон развития описывает цикл.

Рассмотрим один цикл. Цикл включает в себя эволюционный (в узком смысле) этап развития, предполагающий саморазвитие новых возникших структур, их усиление и рост, а также – «революционный этап», когда во время хаотизации, на обломках разрушенных структур возникают структуры, имеющие новые качества. В первом случае преобладают детерминированные процессы, нарастают количественные изменения, система находится в равновесном состоянии с увеличивающейся энтропией. Внутрисистемным источником такого развития является единство и борьба противоположностей: негэнтропии и энтропии, креативности и акцепторности, организованности и хаоса, случайности и закономерности. Рост системы происходит в режиме кумуляции, когда система мощно перекачивает энергию, ресурсы из внешней среды. Однако это равновесное состояние – лишь метастабильно устойчиво. Рост энтропии в реальных системах связан как с увеличением числа элементов и их разнообразием, так и с усилением неравномерности развития, ведущего к потере баланса, упорядоченности и эффективности. Так, большинство компаний и фирм, работающих на рынке, на первых этапах являются небольшими и эффективными, приносящими сверхприбыли. Потом начинают расти. В последствие они увеличиваются в размерах, обрастают побочным бизнесом, теряют эффективность и сбалансированность, теряют прибыль. Система приближается к критической точке, после которой начинается реструктуризация компании, деление или поглощение. По мере приближения к точке бифуркации нарастает энтропия системы, и она приближается к неравновесному состоянию, становится более восприимчивой для флуктуаций, новшеств, ориентированных на кардинальное изменение условий ее развития, которые на первом этапе ее развития подавляются за счет самоорганизации. Вблизи линии бифуркации (автомодельная траектория А) случайные возмущения могут либо привести к деградации и разрушению системы, на обломках которой возникнет новый цикл развития (траектории С на рис. 2), либо система обновится и продолжит свое развитие (траектории В).

Катастрофический исход вблизи линии бифуркации более вероятен. Здесь резко возрастает энтропия системы, что ведет к потере устойчивости и разрушению. На начальном этапе разрушения энтропия выплескивается в окружающую среду, резкое падение энтропии снижает способность к адаптации и еще больше ускорят процесс разрушения. Инновации, которые подавлялись на эволюционной стадии развития, теперь начинают в большом количестве появляться и развиваться. Идет процесс отбора на конкурентной основе, и подавляющее количество инноваций гибнет, выживают лишь немногие, наиболее эффективные и приспособленные к сложившимся условиям. Инновации подстраиваются друг к другу, начинают дополнять и сотрудничать, образуются новые структурные и функциональные цепочки. Инновации начинают распространяться и на периферию.

В целом, устойчивость сложных систем определяется балансом между цементирующими ее связями и флуктуациями, выводящими ее из состояния равновесия. В случае выхода за пределы устойчивого состояния система оказывается в точке бифуркации. Именно здесь происходит процедура выбора дальнейшего пути эволюции, на который могут повлиять даже незначительные флуктуации. В точке бифуркации господствует «его величество случай», который толкает систему на новый путь развития. Из огромного числа вариантов возможного будущего выбирается единственный для настоящего, снова вступает силу детерминизм. Именно в период кризиса одна из многих новаций воспринимается системой и становится «приводным механизмом» нового инновационного цикла. Порядок, стабильность и равновесие получаются в результате случайного совпадения траекторий разнонаправленных процессов и присуще системе на кратком этапе цикла развития.