Об уникальности сложных систем и пределах познания

Саночкин В.В.

Аннотация.  ⇓ 

Чем сложнее системы, которые берётся изучать наука, тем чаще сетования на их уникальность, как причину непригодности привычных методов для их изучения. Однако действительно уникальное изучать бесполезно, ибо наука нужна для предвидения, а уникальное никогда не повторится. Поэтому повторяемость и воспроизводимость были и остаются необходимыми основаниями науки. Желая прогресса в изучении сложных систем, надо понимать, что доступная для понимания и управления сложность ограничена сложностью самого исследователя. Поэтому раздвигать границы познаваемого можно только путём развития науки, личности и общества. Помочь в этом деле может искусственный интеллект, а также отсутствующая пока общая теория развития.

         

Эволюция 2008 №4

Это доработанная и адаптированная для сайта версия статьи:

Саночкин В.В. Уникальное и общее в познании, // Эволюция, 2008, №4, с.5-6.  

Исходную статью можно посмотреть в pdf-копии бумажного журнала "Эволюция" №4, выложенной на сайте здесь.  

Содержание.  ⇑ 

1. Введение.  ⇑ 

Чем сложнее системы, которые берётся изучать наука, тем чаще слышатся сетования на уникальность этих систем и невозможность изучать их привычными методами, рассчитанными на повторяемость и воспроизводимость явлений.

Обоснованы ли эти сетования? Возможны ли иные методы получения знаний?

Самая простая логика показывает, что не только невозможны, но и ненужны. Сложность и уникальность исследуемых систем нужно преодолевать поиском новых закономерностей и развитием самого исследователя. Помочь в этом процессе могла бы наука об общих закономерностях развития, которую необходимо создать.  

2. Знание об абсолютно уникальном абсолютно бесполезно.  ⇑  

Знания, в конечном счете, предназначены для того, чтобы, действуя на их основе, повышать свою устойчивость в среде обитания, повышать свои шансы на выигрыш естественного или искусственного отбора в этой среде и, соответственно, чтобы продолжать и улучшать существование своего вида и самого себя, любимого. В этом процессе для нашего обсуждения интересны два варианта.

  1. Человек сталкивается с уникальной, ни на что не похожей ситуацией, в которой ни у кого ещё нет опыта действий. Тогда ничего не остаётся, кроме случайного выбора поведения из всего доступного репертуара. Результат, соответственно, тоже случаен, и шансы на выигрыш могут быть невысоки.
  2. Человек сталкивается с ситуацией, частично знакомой по своему или чужому опыту, и, используя эти знания, может сузить круг реализуемых действий — поступать в соответствии с успешным опытом и не делать того, что, по опыту, ведет к проигрышу.

Таким образом, во второй ситуации знания увеличивают вероятность выигрыша, по сравнению с уникальной ситуацией, о которой знаний нет. Чем больше знаний имеет человек, тем более успешные действия он может выбрать, тем к большему разнообразию ситуаций он подготовлен и может пройти их без потерь.

Теперь представим, что человек прошёл уникальную ситуацию и знает, как в ней действовать. Однако, что с этим знанием делать? Ведь, если ситуация действительно уникальна, то она ни на что не похожа и никогда не повторится, и, значит, полученный опыт никогда и никому не понадобится. Как видим, знание об абсолютно уникальном абсолютно бесполезно.  

3. Что следует ожидать от науки?  ⇑  

Почему же наука, да и каждый из нас, так интересуется уникальными явлениями? Да потому, что ни одна реальная ситуация не может быть абсолютно уникальной. Ситуация может быть для нас новой, если мы с ней никогда не встречались, но, раз уж она случилась, то может повториться. Знания об «уникальном» только потому и сохраняют, что предполагают его повторение. То есть уникальность означает не абсолютную непохожесть и неповторимость, а лишь субъективную новизну ситуации, отсутствие знания о ней. Более того, эта субъективная уникальность и есть признак нашего незнания, есть указание на то, что любые действия в этой ситуации служат пополнению знаний, что действия и их результаты нужно запомнить, как новый опыт, который пригодится в будущем.

Итак, знания имеют отношение только к общему, повторяющемуся, а уникальность — это синоним непознанного, и это справедливо не только для сложных систем, а проявляется на всех уровнях, в повседневности. С одной стороны, несимметричность времени, невозможность вернуться в прошлое — это и есть проявление уникальности всех ситуаций: «Нельзя дважды войти в одну и ту же воду». Но, как мы знаем, эта всеобщая уникальность науке обычно не мешает, потому, что, с другой стороны, уникальность никогда не бывает полной: в чём-то ситуация уникальна, а в чём-то — нет. Вода в реке меняется, но общая структура реки постоянна: берега, дно, поверхность и течение воды, исток, русло, устье. Именно эту постоянную структуру, а не наполняющие её «уникальные» капли называют рекой. Поэтому в одну и ту же реку можно входить многократно, и именно на этом основана наука. Знания, вообще, и наука, в частности, являясь обобщением опыта, только эту неуникальную часть и могут описывать. Причём, как мы убедились в предыдущем разделе, ничего другого не требуется. Надо правильно понимать метод и место науки и не требовать от неё невозможного и ненужного. Наука на основании уже изученных ситуаций может предсказывать похожие на них. Для строгости она устанавливает критерии этой похожести и границы применимости своих предсказаний. Вот и всё. Но другого способа познания просто нет и быть не может. Любое понятие нашего языка отражает что-то общее, как и упомянутое слово «река». Любое ощущение нашего тела — это регистрация общего для многих объектов свойства, например: цвета, температуры, инерции.

В изменениях любой системы в ответ на определённые причины воспроизводятся закономерности. Причинно-следственная связь делает невозможной абсолютную уникальность, поскольку каждое следующее состояние связано с предыдущим, вытекает из него, наследует его элементы, его структуру. Так, нижнее течение реки наследует воду из верхнего, из притоков, из дождей, и его состояние предопределено этими причинно-следственными связями. Нет связей — нет и познания, но, к счастью, связи всегда есть — через влияния, взаимодействия. Общие черты этих взаимодействий наука фиксирует, формулируя законы природы, и только это общее позволяет нам прогнозировать, ставить цели и целенаправленно действовать.  

4. Есть ли повод для сомнений в основах науки?  ⇑  

Действия — единственный способ получения и использования знаний. Ничего не делая, никаких знаний получить невозможно, да и незачем. Поскольку ничего другого, кроме действий, в нашем распоряжении нет, то можно лишь улучшать их организацию, оснащённость, расширять репертуар с помощью знаний. Для этого, в частности, создают и совершенствуют системы, используемые в этих действиях — инструменты, приборы, машины. Наука — это специально организованный способ действий и фиксации их результатов, позволяющий получать более достоверные и систематизированные знания, по сравнению с действиями, организованными иначе. Причём, действия, в контексте процесса познания, приводят к положительной обратной связи [1] — новые знания расширяют репертуар возможных действий и позволяют выбирать из них наилучшие, новые действия приносят новые знания, которые снова разнообразят и улучшают наши действия. В конечном счете, этот цикл повышает динамическую устойчивость и конкурентоспособность вида Homo sapiens и его представителей. Наука ускоряет этот рост, и в этом главная причина её появления и востребованности. Однако сейчас наука не может дать ясный ответ, как решать глобальные проблемы, волнующие всех и угрожающие существованию человечества. Поэтому, наука оказалась в кризисе — общество в ней разочаровано и ищет альтернативы, в том числе, как уже не раз, в мистике и религии.

Чтобы развеять некоторые из этих сомнений по поводу науки, мы показали, что абсолютная уникальность, в принципе, невозможна, а в ответ на субъективную уникальность сложных систем, возможен только один способ действий — преодолевать эту уникальность. Для этого создают модели, которые отчасти устраняют уникальность оригинала или находят общее там, где до поры его не замечали, то есть, открывают новые законы природы, тем самым, совершенствуя науку. Развивая мысль известного физика 20‑го века, Макса Борна, можно сказать, что знание многих уникальных фактов наука должна сводить к знанию немногих универсальных принципов. Например, пока Менделеев не открыл свой периодический закон, химические элементы казались уникальными, а потом оказалось, что все они связаны простыми закономерностями, и это позволило значительно продвинуться в понимании природы и развитии техники. 

Однако не нужно заблуждаться — никакие знания не обеспечат нам абсолютно точное предсказание будущего, включая поведение любых реальных систем, поскольку абсолютная воспроизводимость, так же нереальна, как и абсолютная уникальность. Развитие — это структурная неустойчивость вследствие положительной обратной связи [1>п.9], а точно предсказать результат неустойчивости принципиально невозможно. Поэтому, прогнозируя, всегда есть риск ошибиться, и это проявление фундаментальных свойств природы, а не повод сомневаться в науке. Наука может лишь понизить риск, но не исключить его.  

5. Чем определяются и раздвигаются границы познания?  ⇑  

Уникальность сложных систем — это, с одной стороны, признак необходимости поиска пока неизвестных нам общих принципов их организации и функционирования, а с другой, повод для осознания того, что уровень сложности доступных для нашего понимания и управления систем, ограничен нашей собственной сложностью. Ещё в середине прошлого века У. Эшби показал, что управляющая система, чтобы быть таковой, должна быть сложнее управляемой [2]. Это значит, что человек не может полностью управлять системами, близкими по сложности к его мозгу и более сложными. В этом случае можно говорить, скорее, о влиянии, чем об управлении. Глобальная экосистема и социум по числу элементов и связей явно сложнее мозга, хотя бы потому, что это много мозгов. К тому же социум всё более зависим от технических систем жизнеобеспечения, которые стали его неотъемлемой частью, усложняются и всё чаще требуют для управления столь быстрых и точных решений, которые не по силам нашему мозгу. «Чернобыль» — хорошая иллюстрация на тему того, что происходит, когда управление попадает в руки неуспевающих за ситуацией или непонимающих, чем управляют. В свете этих проблем наука должна поставить и решить вопрос о возможном и целесообразном объёме управления сложными системами, о наборе требующих контроля и управления критических параметров таких систем, о критериях самой возможности достижения целей управления и условиях, дающих такую возможность. 

Выйти за открытый У. Эшби предел понимаемой и управляемой сложности невозможно. Можно лишь отодвигать этот предел, усложняясь индивидуально, социально и технически. Этому, в частности, служит образование, смысл которого в том и состоит, что развитие и усложнение личности позволяет ей понимать устройство и функционирование всё боле сложных систем и успешно взаимодействовать с ними. Другими действиями в том же направлении являются развитие науки, совершенствование организации общества, и, наконец, создание искусственного интеллекта. Причем, если этот интеллект в своём развитии превзойдёт человека, а развивается он гораздо быстрее, то уже не мы будем управлять им, а он нами, и это совсем неплохо, если мир от этого станет гармоничней и безопасней.

Вообще, нарастающий темп развития общества, науки, техники оставляет всё меньше времени на осознание всё более сложных ситуаций и требует от человека качественно нового уровня в понимании процессов развития. Это новое качество должна обеспечить отсутствующая пока наука о закономерностях развития. Такая наука, в силу важности и общности процессов развития, должна стать основой современной философии, основой мировоззрения 3-го тысячелетия [3]. Некоторые аспекты науки о развитии намечены в синергетике, а также в работах [1, 4-6], где, в частности, показано, что такая наука тесно связана с идеями Ч. Дарвина и наукой об информации.

В результате, отвечая на вопрос о пределах познания, надо констатировать, что они индивидуальны, зависят от текущего развития субъекта познания и расширяются по мере этого развития. В то же время надо понимать, что полное познание систем, превосходящих по сложности субъекта познания, невозможно. Это делает актуальным вопрос о особенностях и приоритетах познания таких систем.  

6. Заключение.  ⇑  

Итак, наши рассуждения показывают, что масштаб некоторых задач приближает человека к границам его интеллектуальных возможностей и требует адекватных мер, с одной стороны,  по их расширению — дальнейшему развитию образования, науки, техники и организации общества, а с другой, по изучению и оптимизации самого процесса познания сложных систем. Это гораздо полезнее для решения проблем, стоящих перед современным человечеством, чем сомнения в многократно проверенных основаниях науки — требованиях к повторяемости и воспроизводимости изучаемых явлений. Это тем более ясно, что отказ от этих требований делает невозможными такие принципиально важные для развития действия, как проверка и применение знаний (см. разделы 2 и 3).

Обсуждаемые основания науки обречены и далее выдерживать проверку ещё и потому, что уже являются продуктом многовекового опыта, и найти им разумную альтернативу не удаётся. Иногда, сомневаясь в науке, уповают на какой-то «божественный» или «космический» сверхразум, который, якобы, знает решение наших проблем. Однако это бесперспективная позиция лентяя, который хочет списать у умного соседа, не сознавая того, что без собственного развития, без собственных усилий по усвоению всех необходимых знаний не сможет применить, а то и понять полученную подсказку. Как говорится: «На бога надейся, а сам не плошай». «Человек разумный» стал таковым только потому, что он человек деятельный и памятливый — действовал самостоятельно и многократно проверял, что ведёт к успеху, а что — напротив.   

Литература.  ⇑  

  1. Саночкин В. В. Природа информации и развития. Сборник статей. — М.: 2004, 76 с. (на этом сайте здесь).  

  2. У. Р. Эшби. Введение в кибернетику. // Перевод с англ. М.: ИЛ, 1959 г. – 432 с.  

  3. Э. Ласло. Основания трансдисциплинарной единой теории. // Пер. Ю. А. Данилова. Эволюция №1, 2004 г., с. 10-14. См. также (электронный ресурс).  

  4. Ганжа А. Г., Саночкин В. В. Учение Дарвина как основа общей теории развития. // Эволюция, 2008, №4, с.12-14.  

  5. Саночкин В. В. Почему и как развивается природа. // Эволюция, №4, 2008, стр.7-12.  (на этом сайте здесь).  

  6. Саночкин В. В. Структурная неустойчивость природы // Эволюция, №6, 2009, с.4-8.  (на этом сайте здесь)

 

 _⇑_ 

Для добавления комментариев, пожалуйста, войдите на сайт.