Синергетические подходы

Шолохов Виталий
Синергетические подходы к изучению социальной эволюции

Краткая аннотация: Предлагается концепция единого взгляда на эволюцию Вселенной, Земли, жизни и общества, которая основывается на свойствах алгоритма поисковой оптимизации.

26-27 Сентября 2017  Евроазиатский центр мегаистории и системного прогнозирования (Институт востоковедения РАН) в сотрудничестве с Факультетом глобальных процессов МГУ провели III  Международный симпозиум «Мегаистория и глобальная эволюция» в рамках Международного научного конгресса «Глобалистика – 2017: глобальная экология и устойчивое развитие»
«Большая история – это попытка понять целостным междисциплинарным способом историю Вселенной, Земли, жизни и общества» . Для обсуждения на Симпозиуме был предложен широкий круг тем. Мы рассмотрим Синергетические подходы к изучению Мегаистории.
Одной из актуальных проблем современной науки оказывается объяснение существования циклической динамики истории человечества. Синергетика возникла во второй половине XX  столетия как наука, которвя берется создать Философию Истории, то есть, найти первые причины образования таких материальных структур, которые лежат в основе возникновения Биокосмоса. В целом, познание Мегаистории выливается в познание человеком мира, эволюции Космоса и жизни в нем.
Первая попытка научного, в чисто материалистическом ключе, рассмотрения поставленных проблем перед Философией Истории была сделана возникшей в XIX веке Термодинамикой. Последняя сосредоточила свои силия на использовании всемирного закона возрастания энтропии – функции, которая выражает величину «организованной сложности». Однако, любые организации и порядки в силу присущей Природе деградации и разрушений должны вести к хаосу. В то же время, Ч.Дарвин в своих исследованиях выявил факты  роста со временем сложности и совершенства организмов, которые и находятся в основе прогрессивной Эволюции Человечества.
Одним из выдающихся достижений в решении возникшей проблемы стала монография Сергея Николаевича Гринченко . Автор монографии выступил с докладом  «Что есть прогресс Человечества с информатико-кибернетических позиций?» на постоянно действующем научного семинаре «Центр проблемного анализа и государственно-управленческого проектирования» (Гринченко 2011: 5-25).
Рецензет-оппонент докладчика С.С.Сулакшин в своем выступлении  отметил, что: «Жизнь задается шестью сущностными признаками. Это сложная (1) материальная система (о сложности докладчик говорил), нацеленная на максимизацию (2) своей способности существовать (об этом ничего не говорилось), обмениваюшаяся с подобной и неподобной себе внешней средой информацией, веществом и энергией (3) (об этом ничего не говорилось), способная внутри себя организовывать обратные связи (эволюция; этого тоже почти не обсуждалась), самостоятельно, подобно воспроизводящая себя (4), размножаясь (5) - еще один признак, и, наконец, 'тот, о котором, в основном, доклад и сообщал, - осуществляющая экспансию в пространстве (6). Из этих шести признаков жизни обсуждено только два.» Но, в целом, была предложена очень интересная методология. Основу достигнутого успеха создало то, что системная информатика и кибернетический подход позволили С.Н.Гринченко «рассмотреть не только проблему прогресса Человечества, но и более широко –  о прогрессе жизни, об изменчивости развития жизни, неотделимости жизни от неживой Пророды» (Сулашкин 2011: 26-43).
Поиск модели
Существует очевидное противоречие между задачами устойчивого развития и фактом существования динамической цикличности биокосмической истории. Рассмотрим новейшую историю. Проблема глобальной экологии возникла в результате «устойчивого» развития глобального человечества. Представим себе устойчивое развитие в виде некой организационной формы. Ее можно назвать «прогрессом». Однако, эта форма многолика. Она включает аспекты ценностей, интеллектуальности, философии истории, телеологии, социальные и другие (Гринченко 2011: 4).
Если «форму» устойчивого развития представить себе как некую систему, то стремление к устойчивости может быть описана некоторой функцией энтропии, производная которой оказывается, как доказано наукой, информацией. Задача достижения максимальной устойчивости теперь может быть выражена математически как поиск максимума функции энтропии, а через нее – получением информации о состоянии объекта управления.
Первое авторское свидетельство на изобретение алгоритма поиска экстремума фунции было выдано в 1956 году на имя Растригина Леонарда Андреевича. Это был алгоритм, который использовал так называемый случайный поиск. В 1958 году я придумал алгоритм поиска экстремума функции цели, в котором поиск происходил за счет линейного изменения управляемой переменной  X. Реверс направления изменения X осуществлялся после достижения заданного изменения величины функции цели. В результате, движение в сторону экстремума функции цели продолжалось более длительный интервал времени, чем после реверса, когда изменение управляемой переменной вело к удалению от экстремума функции цели вследствие возрастания производной функции Y по X.
Нами была проведена работа по использованию линейного алгоритма поиска функции цели в промышленных условиях для достижения и поддержания условий X , обеспечивающих получение максимума выходной продукции. Испытания показали, что «оптимизатор» обеспечивает выполнение задачи получения максимума продукции даже в условиях сильных помех, инерции объекта оптимизации и наличия запаздывания в контуре системы управления / оптимизируемого объекта.
На электронном моделирующей установке – ЭМУ были выполнены исследования используемого оптимизатора в нескольких режимах его применения.
Так, увеличение скорости изменения управляемой переменной уменьшает длительность поиска района функции цели, но одновременно уменьшает «точность» поиска района цели – аналог соотношения неопределенности в физике: произведение точности оценки координаты кванта и скорости его движения есть постоянная величина.
Исследование свойств алгоритма поиска экстремуиа функции параболического вида показали, что максимум функции цели принципиально не может быть найден из-за увеличения относительной величины случайных процессов, которые всегда присутствуют в природе. Так по мере приближения к максимуму изменение значения функции энтропии стремится к нулю и становится независимым от поискового сигнала. Заключение: никакая задача поиска экстремума функции цели не может быть достигнута.
В реальных условиях применения «оптимизатора» была возможность использовать две управляемые переменные /конкретно – объем реактора и температура в нем/.  Исследование на ЭМУ влияния  на искомый результат подключения сразу двух управляемых переменных показало увеличение скорости поиска района цели в два раза. Путем уменьшения скорости изменения поисковых переменных достигается увеличения точности поиска максимума функции цели – среднего значения недостижения теоретического максимума в корень из двух раз. Этот же эффект имеет место, если цель зависит от нескольких управляемых переменных. Предельное число переменных равно 16. В случае необходимости в дальнейшем усложнениее оптимизируемого объекта происходит метасистемный скачок на более высокий уровень иерархии, а в целом возникает перспектива образования системы иерархической оптимизации.
В сложной системе – организме каждая цель «обслуживается» своим «оптимизатором». Исследования показывают, что «оптимизаторы» не мешают друг другу. Отсюда делается вывод об абсолютной устойчивости систем, которые были созданы с использованием алгоритмов поисковой оптимизации. Противоположный пример: системы управления с отрицательной обратной связью. Исследования проблем устойчивости подобных систем показывает, что они становятся неустойчивыми, если число управляемых переменных становится болше трех!!!
 В том случае, если оптимизируемая система действует в среде с запаздыванием, то это приводит к возникновению «динамической цикличности»! Моделью такого явления оказывается взаимодействие подсистем, которые находятся в состоянии устойчивого неравновесия и обмениваются равными потоками энтропий.
Общий вывод: алгоритмы поисковой оптимизации базис объяснения существующего мира и синтеза научного знания.

Проблема «устойчивого развития»
Устойчивое развитие это – результат двуединого процесса государственного управления, которое имеет своей задачей обеспечение «прогресса» в человеческой деятельности и одновременно и обеспечение «устойчивости» не только в том, что связано напрямую с управлением, но и с состоянием окружающей среды.
В каждой сфере социально-производственной деятельности Человечества на Земле, а теперь еще и в Космосе, действуют соответствующие органы управления. Часто цели и результата управления пересекаются и даже противоречат друг другу. Некоторое время назад возникла идея «междисциплинарного подхода», который позволил бы с единой позиции решать все глобальные проблемы. Однако, многолетние попытки создания единого междисциплинарного подхода закончились отрицательным выводом: междисциплинарный подход не может быть создан.
Один вариант государственного управления – управлять во всех сферах по всем аспектам. Второй вариант – разделить задачи хотя бы на две части: одна – связанная с научно-техническим прогрессом, а вторая – с взаимодействием людей.
С.Н.Гринченко создал иерархическую модель бытия, рассматривая иерархическую адаптивную поисковую оптимизацию как физическую модель, которой подчиняется не только неживая и живая ветви природы, но также и социально-технологическая часть ее. У С.Н.Гринченко мы находим, что более высокие уровни иерархии задают условия существования более низких уровней иерархии. Каждый уровень иерархии есть отдельный Субъект с его целями и алгоритмами достижения этих целей.
Созданная модель С.Н.Гринченко позволила ему найти, что последовательность этапов истории эволюции человечества ускоряется по мере вызревания точных и естественных наук. Покажем, что динамическая цикличность в политике имеет принципиально другой вид, а именно, повторяясь строго периодически.

Социальные эволюции и революции
«В социальной философии понятия революции и эволюции рассматриваются как формы развития обществ. Но они же являются и формами формационных и иных социальных конфликтов и в этом качестве выступают внутренними источниками развития обществ и человечества. Они представляют формы идеологической, экономической, политической борьбы различных формационных общностей за изменение формации общества, т.е. системы его основных сфер.»   [Соколов С.В., «Социальная конфликтология»]
«СИНЕРГЕТИКА – междисциплинарное направление научных исследований, возникшее в начале 70-х гг. и ставящее в качестве своей основной задачи познание общих закономерностей и принципов, лежащих в основе процессов самоорганизации в системах самой разной природы: физических, химических, биологических, технических, экономических, социальных.
Под самоорганизацией в синергетике понимаются процессы возникновения макроскопически упорядоченных пространственно-временных структур в сложных нелинейных системах, находящихся в далеких от равновесия состояниях, вблизи особых критических точек – точек бифуркации, в окрестности которых поведение системы становится неустойчивым.
Последнее означает, что в этих точках система под воздействием самых незначительных воздействий, или флуктуаций, может резко изменить свое состояние. Этот переход часто характеризуют как возникновение порядка из хаоса. Одновременно происходит переосмысление концепции хаоса, вводится понятие динамического (или детерминированного) хаоса как некой сверхсложной упорядоченности, существующей неявно, потенциально, и могущей проявиться в огромном многообразии упорядоченных структур.» (Интернет).
Первые наблюдения
«В жизни и вообще – в природе есть процессы, связанные с постановкой и достижением цели, отличной от того, что мы видим в текущий момент времени.
Для достижения цели нужна активность человека.
Постулируется, что цель может быть достигнута в той или иной мере.
Степень достижения цели доступна оценке или измерению.
Для достижения конечной цели последовательные «положительные» действия необходимо закреплять.
После достижения района цели активность должна продолжаться, так как положение цели может изменяться или сама активность может вести к «отрицательным» последствиям.
«Район цели» имеет параболический вид, и внутри его случайные процессы и явления оказывают настолько сильное влияние на результаты оценок достижения цели, что , как сейчас говорится в теории управления, «информация тонет в шумах».
Результат достижения цели зависит от большого числа черт характера человека. Удвоение этих черт – «добродетелей» по Аристотелю, увеличивает вдвое скорость достижения цели человеком.
Эвдемония содержится в деятельности разума и является основой совершенной жизни.»
Особенности и специфика прогнозирования и моделирования социокультурных процессов и явлений
«Возникли ситуации и уже существуют обширные области, где методам синергетики (теории самоорганизации на основе спонтанно возникающего корпоративного эффекта) нет альтернативы. Это — изучение поведения вблизи неустойчивых критических режимов, резких скачкообразных переходов, способов потери устойчивости, условий возникновения хаоса, взаимодействия хаоса и порядка, энтропии и информации, ритмического поведения и законов отклонения от ритмов, приёмов накопления энергии и её диссипации. В методах синергетики на первый план выступают такие качественные структурные факторы, как неустойчивость в поведении решений, наличие точек, где теряется единственность решений, нелинейность, управляющие параметры, гистерезис (зависимость настоящего от прошлого), явления элиминации, особенности и природа социокультурных аттракторов и т.д.»  (Интернет).
В социологии - взаимосвязь приложенных усилий субъектом влияния и достигнутым результатом
«Формирование общественного мнения и управление им никогда не осуществляется мгновенно. Всегда есть какая-то задержка. Это связано с полным или частичным отказом от стереотипного традиционного мышления и необходимостью «поддаться» в определенных случаях переубеждению и следованию новым взглядам, которые формируются определенными субъектами. В качестве субъектов формирования общественного мнения и управления им могут выступать государство, партии, общественные организации, их лидеры, руководители и управленцы различного уровня и др.»  («Гистерезис» )
Модель конкурентной политической борьбы
Чем отличаются демократы от республиканцев? Различие должно лежать в самом основании бытия. Так Аристотель определил, что первые категории имеют две сущности: первого и второго типа – «сущности видов» и «сущности родов». Можно предположить, что республиканцы видят мир как состоящий из видов. А демократы все оценивают через родовые понятия: Демократия, Равенство, Свобода, Законность и тому подобное. Время республиканцев приходит тогда, когда в результате прогресса, возникает потребность в перестройке, или в революции. Задача демократов – сохранить достигнутый уровень развития общества. Можно сказать так, что республиканцы «за деревьями не видят леса». А демократы, в борьбе за сохранность леса, полагают, что порода леса определяется по статистическому большинству. Ну и власть так же.
Модель борьбы республиканцев и демократов
Конкретной моделью оказывается лес. Рассматривается лес, состоящий из двух пород, – демократы – «березы», а республиканцы – «елки».
Исследования конкуренции деревьев в лесу показали, что параболическая кривая конкуренции достигает точки максимума примерно через 72 года. (Смотри Рис. 5.10)
Исследование леса, состоящего из двух пород, показывает что они сменяют друг друга примерно через 72 года, когда одна из пород достигает монополного положения. Это относится к той породе деревьев, которые выживают в процессе борьбы за ресурсы. Однако через 72 года породы меняются местами. Происходит «революционный / демократический» переворот!
Анализ Рис. 5.11
Что в истории коррелирует с цифрой 72?
В 1486 году Колумб смог заинтересовать своим проектом  герцога Медина-Сели.  Приблизительно 1558 год – Реннесанс в Европе. Точно в 1630 году – революция в Англии. Пётр Первый, продолжил реформы армии по европейскому образцу и сенью  1702 года русская армия в присутствии царя захватила крепость Нотенбург. Через 72 года в США Республиканцы пришли к власти (примерно в 1774 году). Через 72 года, именно, начиная с 1846 года, к власти приходят демократы и «властвуют» до 1918 года. Затем опять «эпоха» Республиканцев и она тянется до 1990 года. Сейчас пришло время управлять Демократам. И они продержатся до – 2062 года.
Любопытно, что Карл Маркс написал свой Коммунистический манифест в 1847 году. Если считать, что Революционеры-Республиканцы России пришли к власти в 1919 , то в 1991 году к власти в России пришли российские «Демократы».
Найденная нами закономерность периодической сменяемости эры республиканцев и эры демократов, конечно, сегодня оказывается только рабочей гипотезой, которая должны быть доказаны более широкими историческими исследованиями.
Модель конкуренции видов растительности в лесу, несмотря на то, что она дает правдоподобные результаты, рассматривается при стационарных условиях произрастания одной и той же комбинации пород в одном лесу. Фактически, смена пород может иметь место при случайных изменениях условий произрастания леса или в результате закономерных климатических изменений климата. В модели «деревья» это - люди с разными убеждениями. Возможно, что решение математического уравнения модели, для людей может варьироваться в зависимости и от других дополнительный условий
Например, социальные системы используют рефлексивные схемы управления и, как результат, циклы могут варьироваться, а периоды правления разный партий существовать «внахлёст». Подобный результат был получен в исследованиях Сергея Николаевича ГРИНЧЕНКО {ИПИ ФИЦ ИУ РАН, г. Москва} и Юлии Леонидовны ЩАПОВОЙ {Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова}  Результаты этого исследования были доложены на 13-ом Международном семинаре по Биокосмологии, Москва.
О динамической циклической теории П.А.Сорокина
Три года назад исполнилось 125 лет со дня рождения великого русского ученого Питирима Александровича Сорокина (1989-1968) – автора «состоявшихся – выдающихся, мирового значения (а также поражающих чрезвычайно широким диапазоном исследованных вопросов) научных свершений.»  Он – автор концепции Интегрализма и его форм, «основанных на Триадологическом подходе и осуществляющих срединный (но автономный) – между полярными Типами социокультурных суперсистем (Т_СКСС) – эффективный «синтез противоположностей», за счет равного использования средств, присущих для обоих полярных Типов социокультурных суперсистем (Т_СКСС)» (Тип социокультурной суперсистемы – ключевое понятие научной Триадологической концепции П. А. Сорокина. Как известно, ученый выделял Три Т_СКСС: два полярных – Чувственный и Идеациональный; и промежуточный – Интегральный (Идеалистический)) . (Хруцкий, К.С. 2017)
Существует ли интегральный тип социокультурной суперсистемы?
Питирим Сорокин еще в середине прошлого века, в своей триадологической «Социальной и культурной динамике» утверждал , что мир естественным образом вступил в эру доминирования Интегрального Типа социокультурной суперсистемы, промежуточного между полярными Чувственным  и Идеациональным (Сорокин Питирим. 1937–1941 гг.)
Так ли это?
Вместо Заключения
«Информация во всех её формах - от возникновения Вселенной до жизни, разума и социальных систем есть иерархическая физическая переменная. Переходом по ступеням иерархии управляет принцип максимума производства энтропии. Энергия в классической механике должна быть определена на основе уравнений состояния. Они как строгая форма соотношения неопределённости Гейзенберга есть причина детерминизма при роды. Действие в механике есть мера информации энтропия. Уравнение Шредингера есть условие нормировки этой энтропии. Фундаментальные постоянные для электромагнитного, гравитационного и сильного взаимодействия есть "постоянные Планка" этих видов взаимодействий. Вселенная детерминирована слабым взаимодействием на основе принципа максимума производства энтропии. Уравнения движения классической и квантовой механики необратимы при строгом определении в них энергии.»
Список использованной литературы