Информационный подход в синергетике

Вещи сложны, но не хаотичны. В них есть разнообразие, но не беспорядок.

Цинь Шихуанди (259—210 до н. э.), китайский император

Синергетика, или теория самоорганизации развивающихся систем, имеет своим предметом неустойчивые и нелинейные процессы различной природы. Поскольку неустойчивость является необходимым условием всякого развития, любой динамики, синергетика обрела статус мегатеории и сделалась в наши дни наиболее популярным междисциплинарным методологическим подходом. Колыбелью синергетики послужила теоретическая физика, где она использовалась для построения математических моделей открытых нелинейных систем на микроскопическом, а затем на макроскопическом уровне. Очень быстро синергетические идеи нашли применение в химии, биологии, квантовой электронике. Прогрессивные социологи, экономисты, культурологи включили в свой лексикон термины «бифуркация», «аттрактор», «диссипативная система» и другие неологизмы. Привлекательность синергетики заключается в грандиозности ее притязаний («новый диалог человека с природой», попытка «найти в необычайном разнообразии современных естественных наук путеводную нить, ведущую в какой-то единой картине мира»¹) и в решительном отрицании «антинаучной метафизики». Есть основания считать синергетическую концепцию символом позитивизма XXI века^[1][2].

Разумеется, в обширном инструментарии синергетики нашлось достойное место и для информационного подхода, который реализуется как в корректном, так и в некорректном (стихийном) режиме. Корректный информационный подход присущ версии нормативного позитивизма, где четко различаются информационные (математические) модели и объективно существующие неустойчивые нелинейные системы. Некорректный информационный подход практикуется в двух версиях: вульгарный позитивизм, когда познавательные возможности математических моделей чрезмерно преувеличиваются, и наивный позитивизм, когда информационной терминологией начинают оперировать легкомысленные дилетанты^[3]. Рассмотрим эти версии.

1. Нормативно-позитивистский информационный подход в синергетике. Родоначальники синергетического мировоззрения Илья Романович Пригожин (1917—2003) и Герман Хакен (род. 1927)

в своих работах обращались к понятиям энтропии как меры хаотичности и информации (негэнтропии) как показателю самоорганизации физических или биологических систем. Так, Пригожин, исследуя «стрелу времени», обнаружил «энтропийный барьер», который «гарантирует единственность направления времени, невозможность изменить ход времени с одного направления на противоположное»¹, а при изучении «диссипативного хаоса» использовал шенноновское определение количества информации для оценки неожиданности отклонений от априорной равновероятности всех возможных состояний^[4][5][6]. Хакен также исходил из шенноновской концепции информации, достоинство которой он видел в том, что она «исключает всякого рода антропоморфизм», поскольку «шенноновская информация никак не связана со смыслом передаваемого сигнала; в концепцию информации не входят такие аспекты, как осмысленность или бессмысленность, полезность или бесполезность и т. д.»^[7].

Исключение антропоморфизма ради стремления «описывать физическую систему как можно более объективно» — характерная черта позитивизма, которую в данном случае демонстрирует Хакен. Правда, он затрагивает в дальнейшем проблему «саморождения смысла», понимая под смыслом «новое качество системы». Новыми качествами, по мнению Хакена, обладают: лазер, порождающий когерентное излучение, жидкости, образующие пространственные структуры, химические реакции, в которых наблюдаются периодические колебания. Хотя, признает ученый, «применительно к таким процессам вряд ли уместны такие слова, как целесообразность, цель и смысл», но «даже на этом уровне мы можем говорить о создании или хранении информации» (с. 44). Для биологических систем «новым качеством» и «решающим элементом существования самой жизни» служит информация. Причем обнаруживается иерархия информационных уровней, на которых используются разные носители информации: на низшем уровне — нервные импульсы или гормоны, затем генетические макромолекулы, в которых информация «отвердевает» (с. 48), в мозгу высших животных образуется и хранится «семантика нового рода», наконец, высший иерархический уровень образует сознание, которое, по словам автора, «правильнее считать не статическим состоянием, а процессом, в ходе которого информация непрерывно передается между различными частями мозга и многократно в них обрабатывается» (с. 49). Г. Хакен упоминает и о «современном обществе, надлежащее функционирование которого основано на адекватном производстве, передаче и переработке информации». Беда в том, что, уйдя от математических абстракций Шеннона, основоположник синергетики не определил природу и сущность тех типов информации, с которыми имеют дело лазеры, биологические организмы и человеческий социум. Вместе с тем он довольно вольно, нарушая границы корректного информационного подхода, оперирует понятиями «смысл», «семантика», «семантическая информация» в духе вульгарного позитивизма.

В дальнейшем, выдвигая «принцип максимума информационной энтропии» и «принцип максимума информации», Г. Хакен опирается на шенноновскую теорию информации, исходя из известной формулы.

где I — количество информации, p_f — вероятность события ?, In р, — натуральный логарифм р;. Преобразуя количество информации I в информационную энтропию S, Хакен строит математические модели для идеального одномерного газа, для термодинамики необратимых процессов, для таких самоорганизующихся систем, как одномодовый и многомодовый лазер, использует принцип максимума информации для определения параметров неравновесных фазовых переходов и решает целый ряд задач в контексте теоретической физики. Предложенный математический аппарат был применен для описания непроизвольных осцилляторных движений двух указательных пальцев рук и показал хорошую корреляцию с экспериментальными данными. Особенно интересные результаты Г. Хакен получил при создании информационных моделей распознавания образов. Однако теория, развиваемая в многочисленных книгах «крестного отца» синергетики (как известно, авторство термина «синергетика» принадлежит Хакену)^[8], на вопрос «что такое информация?» дает ответ, известный со времен Клода Шеннона: информация — это научная абстракция, т. е. элемент научного, точнее — математического знания. Знакомство с трудами основоположников синергетики показывает, что никакой особой «синергетической информации» не обнаруживается, как нет «синергетических» логарифмов или вероятностей^[9]. Но может быть, она существует в работах их верных последователей?

К моему удивлению, обратившись к публикациям активных пионеров и пропагандистов синергетики в России С. П. Курдюмова и Е. Н. Князевой¹, я не обнаружил апелляции к информации. Представляя синергетику как междисциплинарную теорию самоорганизации и коэволюции сложных систем, демонстрируя успешное применение синергетических моделей в гносеологии, демографии, когнитивной психологии, образовании и обучении, управленческой деятельности и исследовании будущего, авторы не испытывают нужды в информационной терминологии. Мое недоумение усилилось, когда в капитальной монографии авторитетного социолога-синергетика В. В. Васильковой^[10][11] я не нашел ни одного упоминания о Шенноне^[12]. Значит, можно изучать самоорганизацию и эволюцию сложных неустойчивых систем, быть компетентным синергетиком и пренебрегать информационным подходом. Странно. Может быть, так произошло потому, что указанные авторы не относятся к числу современных позитивистов?

К счастью, существует монография Д. С. Чернявского, проясняющая ситуацию^[13]. Дмитрий Сергеевич Чернявский (род. 1926), доктор физико-математических наук, известен как специалист в области биофизики, склонный к философским обобщениям позитивистского толка. Отвергая принцип дополнительности Нильса Бора, согласно которому невозможно описать на одном языке все явления в окружающем нас мире, Д. С. Чернявский утверждает, что синергетика, использующая язык теории нелинейных динамических систем, реализует универсальный общенаучный подход к познанию реального мира, ибо в синергетике точные, естественные и общественные науки рассматриваются на равных правах (с. 12).

Как и в кибернетике, одним из основных понятий синергетики объявляется информация, которую автор определяет так: «информация есть запомненный выбор одного варианта из нескольких возможных и равноправных» (с. 17). Достоинства этого определения видятся в том, что оно «четко, понятно и широко используется в естественных науках», оно допускает введение меры — количества информации и «позволяет понять такие тонкие явления, как возникновение жизни и механизмы мышления с естественно-научной точки зрения, построить мост между естественными и гуманитарными науками» (с. 18). Именно синергетика, по мнению Дмитрия Сергеевича, позволяет «увидеть общую картину информационного процесса и понять суть феномена информации». Не случайно, уверяет он, «в гуманитарных науках информация предстает как многоликий образ — термин яркий, эмоциональный, метафорический, но не четкий. В синергетике это понятие формулируется четко и конструктивно, так, чтобы с ним можно было работать».

Д. С. Чернавский в своей книге довольно интенсивно «работает» с предложенной им трактовкой информации. Например, была построена модель развития европейской истории, начиная со средних веков и до наших дней. В модели не учитывались параметры, соответствующие экономике и технике, главную роль играла цель сохранить и по возможности распространить «свою» информацию, в качестве которой выступали язык, религия, идеология, культура, правила поведения и т. п. Модель показала, что социальная активность (включая духовную) в критические моменты истории играет существенную роль. Использование модели для построения глобального прогноза отдаленного будущего показало, что мир станет глобальным, и будет управляться одним государством; будут один государственный язык и единые правила поведения, которые пока не предсказуемы (с. 109). Подобные прогнозы напоминают катрены Мишеля Нострадамуса (1503—1566), которые четыре с половиной столетия интригуют человечество. Меня в данном случае волнует не корректность прогнозируемых изменений, а корректность использования информационного подхода, другими словами, вульгаризация нормативного позитивизма.

2. Вульгарно-позитивистский информационный подход в синергетике возникает тогда, когда нормативный позитивизм перерождается в сциентизм и физикализм, признающие в качестве источников истинного знания только естествознание и математику и абсолютизирующие значение языка физики в качестве универсального языка всех наук. Немецкие философы не без основания отмечают: «Физикализм прямо-таки неизбежно представляют те обучавшиеся лишь точным наукам естествоиспытатели, которые не обладают основательными знаниями о сущности и постановке проблем в философии и должны поэтому отвергать их в пользу собственной ограниченной методологии, которую они объявляют подлинной философией»^[14]. Действительно, ученые математики предпочитают строить свои теории применительно к идеализированным и абстрактным объектам — безразмерным точкам и линиям, совершенно круглым и твердым шарам, предельно малым и бесконечно большим величинам, мнимым и комплексным величинам, «абсолютно черным телам» и прочим фикциям.

Синергетика, сформировавшаяся на почве теоретической физики, никогда не заботилась об упрощении своего математического аппарата. Скорее наоборот. «Синергетика пришла на смену кибернетики, — отмечает Чернавский и делает позитивистскую оговорку, — если кибернетиком может считаться человек, не владеющий математикой, то в синергетике владение математическим аппаратом (теорией динамических систем, математическим моделированием) считается необходимым условием» (с. 86). Сциентизм и физикализм не безобидный педантизм. Эрвин Шредингер, крупнейший физик XX столетия, написал однажды: «Та теоретическая наука, представители которой внушают друг другу идеи на языке, в лучшем случае понятном лишь малой группе близких попутчиков, — такая наука непременно оторвется от остальной человеческой культуры; в перспективе она обречена на бессилие и паралич, сколько бы ни продолжался и как бы упрямо ни поддерживался этот стиль для избранных в пределах этих изолированных групп специалистов»^[15].

В синергетике изначально была взята на вооружение шенноновская теория информации, что предполагало корректное использование информационного подхода, когда понятия «информация» и «энтропия» относятся к математическим моделям, а не к моделируемой реальности. Вульгаризация начинается тогда, когда это условие не соблюдается, и обыденное понятие информации по умолчанию распространяется на моделируемые семантические (смысловые) процессы познания, коммуникации, творчества. Недостатки, как известно, — продолжения достоинств. Книга Д. С. Чернавского — одна из лучших в отечественной синергетике и по богатству содержания, и по научно-литературной форме. Но и ей присущи типичные проявления вульгарного позитивизма.

В математических моделях Д. С. Чернавского обнаруживаются два наложенных друг на друга информационных подхода. Во-первых, корректный подход, представленный в виде уравнений информационных динамических систем, где информация понимается как выбор одного из возможных вариантов и запоминание его. Во-вторых, некорректный подход, когда появляется понятие «своя информация», которая применительно к живым объектам соответствует «выживанию индивидуума или вида» (с. 110), а применительно к человеческому обществу «языку, религии, социальной принадлежности». Ясно, что «своя информация» никакой не «выбор вариантов», а биологические организмы или виды общественного сознания, служащие объектами моделирования. Утверждения «целью каждого элемента является сохранение своей информации» (с. 110); «принцип сохранения своей информации соответствует не только желанию выжить, но и стремлению к познанию и творчеству» (с. 115); «информация, связанная с языком, религией, образом мыслей и т. п. является условной» (с. 116); «в момент возникновения информации любого типа ни одна из них не является ценной, ценной становится какая-то одна из них в результате выбора и вытеснения других вариантов» (с. 118) и т. п. являются бессмысленными, потому что нет дефиниции «своей информации».

Некорректное использование термина «информация» обнаруживается и в других разделах монографии. Д. С. Чернавский, рассматривая обработку информации в нейросетях, указывает, что «при мышлении происходит обработка информации, как уже имеющейся, так и поступающей извне» (с. 185). Очевидно, что в данном случае речь идет не о «своей информации» и не о «выборе вариантов», а о семантической информации, которая в синергетике не фигурирует, видимо, по причине ее «нечеткости и неконструктивности». Анализируя порядок и хаос в общественной жизни, автор рассуждает о конъюнктурной и прогностической, условной и безусловной информации, нигде не раскрывая их суть как видов социальной информации. Вульгаризация информационного подхода — типичное проявление физикализма, которым страдают многие выдающиеся синергетики. Зато они, как правило, уверенно, четко и конкретно отвечают на вопрос: «Что такое информация?» Информация — то, что Шеннон определил формулой:

Гуманитариев, чуждых физикалистскому стилю мышления, такой ответ не устраивает. В то же время некоторым новаторам хочется распространить модную теорию самоорганизации на свои традиционные предметы исследования. В результате их усилий возникает наивный синергетический позитивизм.

3. Наивно-позитивистский информационный подход в синергетике остроумно проиллюстрирован в книге Л. А. Мосионжника^[16]. Я же ограничусь рассмотрением весьма интересного опыта использования информационно-синергетического подхода в теории библиографии, который осуществила Татьяна Александровна Новоженова^[17]. Т. А. Новоженова рассмотрела исходный пункт библиографии с позиций теории самоорганизации и пришла к выводу, что «библиографическая информация является центральным общим элементом библиографии, выражает ее сущность, определяет структуру, свойства, взаимоотношения с внешней средой и обусловливает ее основную функцию — посредническую роль между элементами исходного противоречия данной системы [имеется в виду противоречие „документ — потребитель“. — А. С.]. Таким образом, положения синергетики обосновывают вспомогательность, вторичность библиографии, а также двойственность библиографической информации и ее статус в качестве критерия отделения библиографических явлений от небиблиографических, т. е. специфики библиографии, что представляет собой основу ее самостоятельности, целостности и, следовательно, теоретического воспроизведения библиографии»¹. Вывод этот, конечно, не нов, но хорошо, что его «синергетика обосновывает».

Далее, обращаясь к терминологии синергетики, Т. А. Новоженова объясняет необходимость появления библиографии тем, что вследствие увеличения количества и разнообразия документов в документных потоках возрастает хаотичность (растет энтропия), документальная система теряет устойчивость и приближается к точке бифуркации, когда из «хаоса рождается порядок» и возникает библиография как «безальтернативное упорядочивающее средство». Благодаря этому, система документальных коммуникаций обретает новое качество и восходит на более высокую ступень ее эволюции. В данном процессе реализуется синергетический принцип, согласно которому такая эволюция системы осуществляется с максимальной экономией ресурсов, выражающейся в свойстве библиографии «свертывать свой объект в библиографической информации». Синергетика, замечает Т. А. Новоженова, «является методологическим фундаментом обоснования этого сущностного качества библиографии». Конечно, библиографоведы давно знали об этом «сущностном качестве» (Ю. С. Зубов толковал о библиографии как «системе свернутого знания» в 1981 году), но синергетика — «методологический фундамент…».

В итоге оказывается, что «библиография как синтез хаоса в документном потоке и его порядка в ней самой есть диссипативная структура со всеми присущими ей чертами и свойствами. Она также существует во внешней среде — метасистеме, с которой обменивается веществом, энергией и информацией, в результате чего формируется в виде сложной открытой, неравновесной системы, поскольку сочетает в себе порядок с хаосом. Как диссипативная структура, библиография — целостная система, что обусловливается единством связывающих ее структурные элементы субстанции, сущности и главной функции, которые воплощаются в библиографической информации и ее опосредующей роли в системе документных коммуникаций»^[18][19].

Призадумаемся над приведенной цитатой. Метасистемой библиографии является система документальных коммуникаций, это очевидно. Неясно, каким «веществом и энергией» обменивается библиография со своей метасистемой. Здесь автор механически использовала клише, принятое в литературе по синергетике. Достаточно было сказать, что имеет место обмен информацией. Какой информацией? Т. А. Новоженова однозначно считает: библиографической информацией, понимая под ней в соответствии со стихийным информационным подходом библиограммы, т. е. результаты реального библиографирования (см. параграф 2.3). Синергетики же понимают информацию как меру у порядоченности системы, как негэнтропию (отрицательную энтропию), а не как «сведения о документах». Они утверждают: «Диссипативная структура посредством обмена поддерживает свою упорядоченность (говоря физическим языком, низкую энтропию) за счет усиления беспорядка во внешней среде (за счет, так сказать, сбрасывания избыточной энтропии во внешнюю среду). Таким образом, синтез порядка и хаоса в понятии диссипативной структуры имеет два аспекта: а) ее „порядок“ существует лишь за счет „хаоса“, вносимого в среду; б) благодаря своему „порядку“ она приобретает способность адекватно реагировать на хаотические воздействия и этим сохранять свою устойчивость»¹. Получается, что библиография, поставляя в свою метасистему (систему документальных коммуникаций) библиографическую информацию, повышает хаотичность этой метасистемы. На самом же деле библиография возникла в результате бифуркации для того, чтобы упорядочить хаос. Не сходятся концы с концами, потому что информация (энтропия), фигурирующая в синергетических моделях, совсем не то, что библиографическое «свернутое знание».

Впрочем Т. А. Новоженова, судя по ее собственным словам, не намеревалась углубляться в синергетические дебри. Она наивно надеялась, что без помощи математической модели библиографической системы сможет «по-новому осмыслить феномен библиографии в свете языка самоорганизации, олицетворяющего новейшие достижения в области познания и науки в целом» и апробировать с точки зрения синергетики «существующие библиографические концепции»^[20][21]. Для того чтобы «по-новому осмыслить феномен библиографии в свете языка самоорганизации», нужно овладеть этим языком, который представляет собой язык математического моделирования. Напомню слова Д. С. Чернавского, приведенные выше: «в синергетике владение математическим аппаратом (теорией динамических систем, математическим моделированием) считается необходимым условием». Без синергетической модели библиографии нельзя ни «осмыслить феномен библиографии», ни «апробировать с точки зрения синергетики существующие библиографические концепции». Библиографоведу-новатору поневоле пришлось ограничиться словесными оценками и цитатами. Исследовательский опыт Т. А. Новоженовой интересен тем, что он представляет собой прекрасный пример наивно-позитивистского использования информационно-синергетического подхода в гуманитарной сфере.

Резюмируя результаты нашего изучения проблемы «синергетика и информация», можно сделать следующие выводы: во-первых, синергетика может успешно решать свои задачи без обращения к информационному подходу; во-вторых, корректный информационный подход в синергетике базируется на шенноновской концепции информации; в-третьих, некорректный информационный подход обусловлен либо избыточным физикализмом, либо наивным дилетантизмом в области синергетики. Самое же главное следствие заключается в том, что синергетика не предлагает новых концепций информации, а довольствуется наследием, полученным от кибернетики и шенноновской теории информации. Зато физикалистски камуфлированная и скандально претенциозная концепция информациологии удивляет информационной гигантоманией.

• [1] Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой.М., 1986. С. 66.
• [2] Ради полноты картины отметим, что вопреки семантике своего названия (синергия в переводе с греческого языка означает «согласованные действия, совпадение, содействие»), синергетика не встретила в научном сообществе единодушного содействия. Об этом свидетельствует, например, книга: Штеренберг М. И. Синергетика. Наука? Философия? Псевдорелигия? М.: Академиа, 2007. 176 с.
• [3] Как отметил Д. С. Чернавский: «в этом случае синергетике грозит опасность превратиться в клуб невежд, жонглирующих модными терминами, не понимая их смысла» О
• [4] 3 (Чернавский Д. С. Синергетика и информация. Динамическая теория информации.М., 2009. С. 272).
• [5] Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой.М., 1986. С. 367.
• [6] Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М., 1994. С. 94—95.
• [7] Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложнымсистемам. М., 2005. С. 33—35.
• [8] Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980. 406 с.; Он же. Синергетика. Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 1985. 424 с.; Онже. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам.М.: КомКнига, 2005. 248 с.
• [9] Ясности ради отмечу, что Г. Хакен предложил именовать синергетической информацией «ту часть информации, которая относится к параметрам порядка и отражаетколлективные свойства системы» (Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам. М., 2005. С. 240). Но «параметры порядка» — теже фикции, что и «количество информации», поэтому суть дела не меняется.
• [10] Князева Е. Н., Курдюмов С. П. Основания синергетики. Режимы с обострением, самоорганизация, темпомиры. СПб.: Алетейя, 2002. 414 с.
• [11] Василькова В. В. Порядок и хаос в развитии социальных систем. Синергетикаи теория социальной самоорганизации. СПб.: Лань, 1999. 480 с.
• [12] Кстати, критики синергетики утверждают, что область ее применения ограничивается чисто физическими явлениями, а к социальным и историческим процессамона неприменима (Штеренберг М. И. Место синергетики в науке // Научно-техническаяинформация. Сер. 1. 2002. № 8. С. 1—9).
• [13] Чернавский Д. С. Синергетика и информация. Динамическая теория информации.М.: Либроком, 2009. 304 с.
• [14] Философский словарь: Основан Г. Шмидтом: 22-е изд. / пер. с нем. М., 2003.С. 463.
• [15] Цит. по: Пригожий И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человекас природой. М., 1986. С. 61.
• [16] Мосионжник Л. А. Синергетика для гуманитариев: учеб, пособие. СПб.: Нестор-История, 2003. 155 с.
• [17] Новоженова Т. А. Методологические основания общей теории библиографии. Краснодар, 2003. 308 с.
• [18] Новоженова Т. А. Синергетическая концепция библиографии // Российское библи-ографоведение: итоги и перспективы: сб. науч. ст. М., 2006. С. 203.
• [19] Новоженова Т А. Синергетическая концепция библиографии // Российское библи-ографоведение: итоги и перспективы: сб. науч. ст. М., 2006. С. 207—208.
• [20] Бранский В. П., Пожарский С. Д. Социальная синергетика и акмеология. Теориясамоорганизации индивидуума и социума в свете концепции синергетического историзма. СПб., 2002. С. 11—12.
• [21] Новоженова Т А. Синергетическая концепция библиографии // Российское библи-ографоведение: итоги и перспективы: сб. науч. ст. М., 2006. С. 213—214.