Цифровой журнал «Компьютерра» 2013 № 46 (199) - [3]

http://www.youtube.com/watch?v=pJsRt9tl9tY

Феномен стая скворцов или эпифеномен? Сложный вопрос. Давайте обсуждать. Начнём с того, что стая скворцов — система, состоящая из отдельных особей. Рассмотрите видео внимательно — и вы убедитесь, что в показанных стаях нет вожаков. Слаженность их движений — не следствие команд из единого центра, а результат «горизонтальных» взаимодействий особей с особями.

Два с половиной года назад я объяснял, в каком случае в той иерархии систем, которую мы принимаем, надо выделять отдельный уровень. Меня искренне удивляют авторы научных и учебных текстов, обсуждающие, какой именно набор уровней биосистем следует считать «правильным». Какая важная проблема: следует выделять в качестве основных уровней только клеточный и организменный — или между ними должны располагаться тканевой уровень, уровень органов и уровень функциональных систем?

Дать ответ на заданный вопрос можно, сославшись на афоризм Аристотеля: «Система больше суммы своих частей». Аддитивные свойства систем являются суммой соответствующих свойств их компонентов, а их эмергентные свойства возникают на уровне системы как целого. Причина эмергентных свойств системы — во взаимодействии её компонентов. Если нас интересуют такие процессы, в которых мы видим несколько «этажей», уровней, на которых новые свойства возникают в результате взаимодействия рядоположенных компонентов, нам нужно рассматривать несколько уровней иерархии систем. Изучая какие-то другие процессы, мы не увидим ничего подобного.

Поясню на примерах. Мы изучаем размножение человека. Нас интересует организменный уровень и уровень клеток (хотя бы половых). Ткани, органы и системы органов для нас не важны. С той точки зрения, с которой мы смотрим на изучаемый процесс, на этом уровне не происходит ничего интересного. Однако если мы увидим, что на нормальный процесс оказывают влияние какие-то нарушения процессов трофики (питания; обмена веществ) задействованных клеток, в нашем поле зрения тут же возникнут эмергентные свойства тканевого и органного уровней (и, соответственно, сами эти уровни организации биосистем). Возможно, изучая причину обнаруженных аномалий, мы увидим, что на уровне регуляции организма как целого возник перекос в сторону повышения активности одной из физиологических систем (например, опорно-двигательной у профессионального спортсмена), и от этого страдают иные системы и их функции (например, репродуктивная). В таком случае нам важно будет рассматривать и уровень физиологических систем.

Разобравшись с этим, мы сосредоточиваемся на изучении генеалогий. Раз так, нас уже интересуют только организмы… Так какой же перечень систем является правильным, привилегированным? Его не существует, как не существует привилегированной системы отчёта в эйнштейновской физике: все зависит от того, как наблюдатель взаимодействует с наблюдаемой им действительностью.

Давайте не погружаться в споры, «существуют» ли те системы, о которых мы только что говорили, и «существует» ли стая скворцов как отдельная система. Спор об их «существовании» — не спор о свойствах систем, а спор о семантике слова «существовать». Обсуждение вопроса о том, можем ли мы сказать что-то определённое об «объективном», не связанном с нашим познанием, мире, уведёт нас в сторону от темы сегодняшнего обсуждения. Напомню, что мы его достаточно подробно обсуждали прежде (и в этом кратком обзоре, и в этихтрёхколонках, и даже ещё раньше).

Для меня достаточно того, что нам удобно рассматривать стаю скворцов как систему. Двигается она как согласованное целое? Значит, стая обладает определённым качеством, возникающим на её уровне, вследствие объединения её частей. Но, возвращаясь к предыдущей колонке, вспомню, что система может быть как феноменом, так и эпифеноменом — некой вторичной, несамостоятельной сущностью. Чтобы прояснить это различие, разберёмся в том, какими могут быть системы (или надсистемы, если мы смотрим на них с предыдущего «этажа»).

Размышляя над этим вопросом, я пришёл к выводу, что для описания разнообразия надсистем очень существенными являются две их характеристики. Первая: из сходных ли компонентов строится надсистема — или из функционально различных? Вторая: есть ли в надсистеме специфические управляющие структуры — или все её свойства являются результатом «горизонтального» взаимодействия её компонентов? Раз так, возникает простая матрица 2×2. Обозначим типы надсистем буквами (от A до D) и охарактеризуем их с помощью типичных примеров. Результат — перед вами.

Дифференциация компонентов

Управление

Результат взаимодействия компонентов, только горизонтальные управляющие сигналы

Наличие специализированных управляющих структур, нисходящие управляющие сигналы

Сходные

Тип A

«Популяция»

Тип C

«Государство»

Функционально различные

Тип B

«Биоценоз»

Тип D

«Организм»

С одной стороны, я нарисовал именно матрицу 2×2. С другой — охарактеризованные четыре типа надсистем составляют последовательный ряд с нарастанием уровня дифференциации частей и интегрированности целого.

Смотрите. Однородные элементы, взаимодействующие друг с другом, формируют систему типа