Инновационная сложность

Сущностью процесса развития сложной системы является такая форма движения материи как усложнение, повышение организованности и разнообразия. Роль человечества в этом процессе обусловлена присущим ему разумом, которым наделены только люди, что предопределило их участие в развитии через управление. В таком контексте «управление развитием» определяется как ограниченная искусственная деятельность над естественным процессом.

Однако важно развести два понятия: «руководство» и «управление». Деятельность «руководство» имеет место, когда управляемая подсистема представляет собой иерархическую административную структуру. В таком случае целеполагание осуществляется только на самом высоком уровне, на остальных уровнях эта цель является задачей для выполнения, и собственные цели не формируются. Деятельность «управление» реализуется тогда, когда управляемая система не связана с управляющей подсистемой административными отношениями. Управляемые объекты здесь имеют свои собственные цели, от достижения которых не могут отказаться. В этом случае управляющее воздействие должно быть направлено на согласование всех искусственных преобразований с естественными процессами, протекающими в управляемой системе.

По существу управление сложной системой – это подчинение ее целям. Оно может считаться успешным, если будет направлять движение системы к ее естественному состоянию как аттрактору. Вся специфика управления целями сложной саморазвивающейся системы заключается в способности предвидеть грядущие бифуркационные состояния, выбирать из них желаемое и определять средства «подталкивания» системы к этому состоянию.

Можно сделать вывод, что управление самоорганизующейся системой с целью изменения направления ее дальнейшей эволюции вполне возможно. Оно предполагает искусственное изменение внешних условий через расширение или уменьшение числа возможных состояний (аттракторов) в результате управляющих воздействий. В зависимости от того, насколько вмешательство управляющей подсистемы совпадает с направлением ее естественного развития, система может продолжить развитие, не меняя направленности (мягкое воздействие). Другой вариант развития – управляющий орган подталкивает систему наперекор ее естественному движению, в результате она погибает и переходит к новому аттрактору, так как не может существовать в создавшихся условиях.

Управлять развитием могут определенные природные механизмы, но для нас важно, что управлять им может и человек, который всегда стремится влиять на условия существования самоорганизующихся систем в своих целях. Однако действия в этом направлении часто сопряжены не столько с результатом анализа их глобальных последствий, сколько со стремлением достичь сиюминутных выгод. Поэтому управление развитием, очень часто осуществляется при отсутствии адекватного понимания устойчивости его механизмов при поспешных, невежественных и грубых действиях, в то время как «управление есть искусство мягкого дирижирования» (К. Маркс). В случае активного вмешательства человека в экосистемы оно требует основательной методологической проработки и системного научного подхода, здесь нет возможности искать ответ методом проб и ошибок, а «навязывать» системе необходимое поведение очень трудно [334].

Н. Н. Моисеев определил способ бескризисного управления системой, который позволял бы понять и учесть естественные тенденции ее развития и тем самым сохранить себя и управляемую систему как «принцип кормчего». Он писал: «Стремясь достичь желаемой гавани, кормчий не должен рассчитывать только на свои силы; он в максимальной степени обязан уметь использовать могучие силы Природы (силу течения и ветра) и уж, во всяком случае, не направлять свой корабль наперекор потоку» [335].

Поэтому управление сегодня предполагает поиск методов определения аттракторов развивающихся систем, а также построение механизмов воздействия на их развитие. При этом в связи с нарастанием кризиса в социоприродной системе предстоит пересмотреть стоящие перед человечеством задачи и выработать новые подходы к их решению. На данном витке становления глобальной цивилизации невозможно избежать активного вторжения человека в процессы самоорганизации, поэтому так важно сформулировать общие цели развития человечества, совпадающие с целями природы. Необходимо также выработать новые мировоззренческие ориентиры: осознать значение информации, информационных технологий и новых знаний для поддержания прогресса. Только при интегрировании прошлого опыта с современными достижениями, овладении потенциалом информации, накопленной человечеством, возможен высокий уровень культуры мышления, способствующий принятию компетентных решений в вопросах надлежащего взаимодействия человечества с природой.

IV. Сложность технических систем

Эволюция сложности технических систем

В. Г. Горохов

Сложность машины как конгломерат простых машин – от античной механики до «театров машин» XVIII в. Сложные машины как целостность: анализ и синтез машин в теории механизмов и машин XIX–XX вв. Сложные технические системы в системотехнике: от технических систем к человеко-машинным системам (деятельность человека-оператора как сложная система) и социотехническим системам (сложные социотехнические проекты второй половины XX в.), сложность как комплексность – попытки редукции, сложность процесса создания больших (многоразмерных) технических систем. Сложность и простота многоразмерных и одновременно безразмерных наносистем в наносистемотехнике. Эволюция сложности в условиях роста технологических рисков.

Ключевые слова: сложность и простота, технические системы, макро– и нано– системотехника, социотехника, технологические риски.

Простота и сложность – две стороны одной исследовательской стратегии, уходящей корнями в Античность. Об этом писал еще Аристотель: «Мы только тогда полагаем, что познали сложную вещь, когда узнаем из каких и из скольких начал она состоит» [336]. Однако особое значение эта проблематика приобретает в технике. Первоначально упор делался на анализ простых машин, из которых собирались и к которым сводились сложные машины. Однако постепенно сформировался иной подход – проектирование сложных систем как целостных уникальных образований, не сводимых к конгломерату простых частей. Именно формированию этого подхода и посвящается данная работа.

Античная механика разложила по полочкам так называемые простые машины, из которых собраны все сложные. Каждой из этих машин (блок, винт, полиспаст и т. п.) соответствовали определенные методы расчета. Но сборка из них сложных машин оказывалась уже в Новое время не такой простой [337]. Над этой проблемой бились многие инженеры и ученые, в том числе и Галилей. Однако по-настоящему эта проблема возникла перед наукой о машинах в конце XVIII века, когда количество машин и механизмов стало настолько большим, что их описание заняло несколько объемистых томов различных «театров машин», наиболее известным из которых является десятитомный труд германского механика Якоба Леопольда [338]. Уже тогда стало ясно, что редукция сложных машин к простым не дает в руки механиков надежного инструмента не только для их создания, но и для анализа и описания.

К более поздним таким описаниям машин и механизмов можно отнести Энциклопедию Дидро, вышедшую в свет в 1762–1777 гг. и включившую в себя 35 томов со сведениями из самых различных областей науки и искусства. Наряду с так называемыми, свободными искусствами, важное место в энциклопедии отводится прикладным или механическим искусствам, включая технику [339], которые не только явно демострируют свою полезность, но и особую «философию»: они «обеспечивают людям то господство над природой, которое восхваляют прекрасные искусства. Господство, которое реализуется через комбинирование практики вместе с опытом и теории вместе с размышление» [340].