Знание-сила, 2008 № 11 (977) - [18]
Прошло немало лет. И все сложилось именно так, как предвидел Сергей Павлович. Этот разговор мне вспомнился последней зимой в «Доме научно-технической книги» на Ленинском проспекте. Я увидел название отдела «Физика. Механика. Синергетика». Да и, судя по тематике серии «Синергетика: от прошлого к будущему», на недостаток внимания специалистов к идеям самоорганизации жаловаться не приходится. Спектр широк — от проблем сознания до нанотехнологий, от математики до сверхпластичности, от радиофизики до социологии и математической истории.
О последнем можно сказать особо. В 1996 году С.П. Капица, С.П. Курдюмов и автор этих строк предложили исследовательскую программу, связанную с математическим моделированием исторических процессов. Ее цель — развить технику и построить соответствующие модели для исторического прогноза (те самые 20 — 30 лет, о которых шла речь). При этом у истории появляется сослагательное наклонение — возможность всерьез, на научной междисциплинарной основе анализировать исторические альтернативы. И история из описательной дисциплины становится предсказательной. Без намного более глубокого понимания прошлого не заглянуть в будущее.
Началось энергичное движение по этому пути. Появились простые (это очень важно!) модели математической истории. В 2007 году мы провели две научные конференции, посвященные этому захватывающему предмету.
И все же жизнь гораздо богаче, неожиданней и намного суровей, чем самый прозорливый прогноз. Еще пару лет назад трудно было предположить, что такое стремительное развитие получит прикладная синергетика.[* В научно-образовательном центре ИПМ, которым руководит Н.А.Митин, группа прикладной синергетики под руководством В.В.Шишова занимается моделированием инновационного развития и региональной динамикой, угрозами, возникающими при вступлении России в ВТО, и сценариями вывода из кризиса отечественной науки, проблемами открытых кодов и управления рисками.]
Еще совсем недавно синергетическое оружие воспринималось как фантастика. Но сегодня это уже реальность. Та самая реальность, которая не позволяет себя игнорировать. Та самая реальность, в которой предстоит жить, бороться, намечать цели и искать средства для их достижения. Будущее — слишком ответственная вещь, и к нему придется относиться всерьез.
Юлий Данилов
Синергетика — лицом к человеку
В том, что синергетика, занимающаяся изучением сложных (многоэлементных) систем, элементы которых взаимодействуют между собой нелинейным образом, обратилась к изучению столь сложной системы, как человек и человеческое общество, вполне естественно и поэтому не вызывает удивления.
По оценкам современных нейрофизиологов, мозг человека состоит из 10>11 нейронов, на каждый из которых приходится по 10>4 связей. Эти данные достаточно убедительно свидетельствуют о том, что головной мозг человека по праву можно считать сложной системой, какого бы определения сложности мы ни придерживались. Ясно, что детальное описание активности каждого из 10>11 нейронов — занятие бесперспективное и довольно бессмысленное. Даже если бы такое описание удалось реализовать, то обилие информации препятствовало бы сколько-нибудь рациональной ее обработке и использованию (налицо была бы ситуация, явно противоречащая шутливой по форме, но глубокой по существу заповеди: «Глупость вычислителя не должна превосходить вычислительные возможности компьютера»).
Не менее сложными объектами для исследования служат электрические и магнитные сигналы, свидетельствующие об активности головного мозга.
И в случае анализа структуры головного мозга, и в случае анализа электро- и магнитоэнцефалограмм необходимо прибегнуть к так называемому «сжатию информации».
Операция «сжатия информации» знакома всем, кто работает в областях, занимающихся изучением сложных систем, но в каждой области производится по-своему. Например, в статистической физике принято отказываться от описания индивидуальных элементов, образующих большой «ансамбль», а описывать усредненные характеристики ансамбля. Нужно ли говорить, что при таком способе сжатия информации неизбежно происходит ее частичная потеря. То же самое можно сказать и о способах сжатия информации, используемых в других науках, занимающихся изучением сложных (многоэлементных) систем.
В отличие от них, синергетика использует принципиально другой подход к сжатию информации, позволяющий избежать частичной потери информации. Синергетический подход основан на использовании так называемого принципа подчинения. Было показано, что каждая сложная система, эволюционируя во времени, достигает такого момента, когда старое состояние теряет устойчивость, и на смену ему приходит новое, первоначально стабильное состояние. Стабильное состояние системы описывается так называемыми параметрами состояния. Их довольно много. В момент перехода из одного состояния в другое в игру вступают так называемые параметры порядка. Их существенно меньше, чем параметров состояния, которые становятся функциями параметров порядка, или, иначе говоря, параметры состояния «подчиняются» параметрам порядка. В результате описание системы резко сокращается — происходит сжатие информации. А поскольку параметры порядка несут в себе всю полноту информации о системе, потери информации не происходит.
