Н.Н.
Ляшенко
«О социальной
физике»
Вступление
Один из триггеров этой статьи – недавняя публикация Коноваленко о последних
глобальных политических событиях (см. [1]). Однако идея написать небольшой
очерк о социальной физике лежит глубже: теперешний, ставший уже хроническим
кризис, в котором находится сейчас мировое сообщество и попытки многих
аналитиков осознать его суть.
Чисто гуманитарно-публицистический подход страдает одним очевидным недостатком
– предвзятостью. Её невозможно избежать, если опираться на эмоциональную
оценку происходящего и оперировать только такими критериями как “справедливость”,
“благо общества”, традиционные “культурные и моральные ценности”, и т.п.
Расплывчатость этих понятий заставляет пишущего выбирать свой персональный
вариант интерпретации и описывать происходящее с точки зрения “преимущественной
системы отсчёта”.
В этом очерке я рассматриваю горячие аспекты нынешних дебатов с неэмоциональной
точки зрения, заимствованной из физики и теории систем. Термин социальная
физика существует уже полтора столетия. Примечательно, что его появление
в конце 19-го века примерно совпадает с возрождением статистической физики.
Аналогия на мой взгляд оправдана, хотя её модель вряд ли близка к популярным
классическим примерам. Mировое общество – это термодинамическая система
отнюдь не больцмановского типа. Характерны довольно сильные связи и наличие
вязкости. К тому же система вовсе не большая: число индивидов значительно
меньше чем, скажем, число Авогадро (масштаб типичный для статфизики). С
другой стороны, она и не настолько маленькая, чтобы быть управляемой. Можно
было бы описать аналогию более подробно, но есть одно обстоятельство, которое
вначале следует оговорить.
На тему физических моделей общества написано уже много. Поводимому, это
полезная предварительная работа перед более существенными прорывами, будущее
покажет. Тем временем, бросается в глаза отсутствие стержня в этой становящейся
области, который определил бы цели исследований и основные вопросы, на
которые теория могла бы ответить.
Я постараюсь описать возможный вариант, отчасти суммируя то, что уже можно
усмотреть в исследованиях, и отчасти предлагая собственный взгляд на эту
тему. Приблизительно я определю общий объект описания как "устойчивость
систем с информационными обратными связями" (или "устойчивость адаптивных
рефлексивных систем"). Формулировка будет уточнена после некоторого предварительного
рассмотрения. Будучи взятой в такой общей и приблизительной формулировке,
наша тема имеет отношение к самым различным дисциплинам. Касательно же
фактов, понятно, что в настоящее время социология вынуждена иметь дело
с описаниями, в большой степени подверженными субъективной интерпретации.
И всё же они – то лучшее, на что мы можем рассчитывать на старте формализации.
Рассмотрим для начала результаты некоторых исследований, которые, на мой
взгляд, могут служить удобным инструментом для решения проблем.
1. Общие определения
жизни и разума: autopoiesis и уменьшение энтропии
В конце 1970-х и в начале 80-х известный чилийский биолог и философ Умберто
Матурана разработал довольно общую теорию, определяющую понятие жизнь.
С основами теории можно познакомиться в его работе [5], написанной совместно
с его учеником Франциско Варелой. Они ввели термин авто-поэзис (autopoiesis),
который был быстро подхвачен в расширенном смысле теорией систем и социологией.
Само слово можно перевести как самореализация. Оно образовано от греческих
слов “авто” (само) и “поэзис” (творение, продукт). Русское слово поэзия
– от того же корня. Авторы определяют жизнь как процесс, основной составляющей
которого является рефлексивная обратная связь, обеспечивающая самосохранение
и самовоспроизведение. Изучение механизмов, делающих это возможным, было
главным фокусом исследований Матураны.
Непосредственный объект этой теории – обучение и познание в природе, но
неожиданно общий взгляд на тему делает выводы Матураны применимыми к физике
и далее к объектам, об устойчивости которых имеет смысл говорить. Популярность
идей Матураны не случайна. Его подход не только бьёт в точку, но и достаточно
общ, чтобы привлечь внимание других дисциплин. Недаром он был членом общества
“Кибернетика второго порядка”.
Я подчеркну два не совсем обычных вывода, сделанных Матураной из своей
теории:
а)
Способность учиться (с целью поддержания своей исправности) равносильна
определению жизни.
б)
По одному только поведению нельзя отличить целенаправленное поведение (т.
е. поведение, направленное на отдалённую цель) от простой тенденции плыть
по течению, т.е. действовать из локальных соображений.
Первый вывод не вызывал у меня сомнений. Читатели, знакомые с нашими совместными
статьями с В. А. Коноваленко о разуме, могут заметить, что наш “гомеостатический”
подход к определению разума и жизни во многом находится на том же пути
(как направление исследования).
Второй тезис поначалу вызвал удивление, но проекция на физику быстро поставила
всё на места. Многие разделы теоретической физики убеждают нас, что локальное
поведение эквивалентно некоторому глобальному критерию. Например, ньютоновские
законы движения могут быть эквивалентным образом переформулированы как
критерии минимизации / максимизации (вариационное исчисление). Инерционное
движение по геодезическим линиям пространства с гравитацией (ОТО) делают
это ещё более очевидным. Из квантовой механики можно привести пример эквивалентности
гейзенберговского и шредингерова формализмов.
Когда речь идет об аутопоэзисе, (который можно понимать как наличие адаптивного
гомеостата) возникает вопрос: вписываются ли реализующие его системы в
общий контекст термодиамики, с которой я начал эту статью. Если мы имеем
дело с массовыми системами, то энтропийную бухгалтерию обойти нельзя. Дело
даже не во втором законе термодинамики. Мы можем не оспаривать утверждение,
что за локальное уменьшение энтропии придётся заплатить её увеличением
в некоторой более широкой надсистеме. Вопрос в том, с какой стати и как
именно такое уменьшение происходит.
В терминологии Матураны это вопрос о том, насколько общо можно описать
ситуации, благоприятные для автопоэзиса. Для ответа можно привлечь элемент
теории разума, предложенный антропологом из университета в Беркли Диконом
Терренсом (см. [4]). Он убедительно показал, что интересующие нас ситуации
можно описать с помощью обобщенного понятия инерции. Параметрически
его можно описать как движение по некоторому градиенту, определяемому средой.
Многие процессы, не требующие особого вмешательства и затрат энергии, являются
в терминологии Терренса градиентными. Однако интерференция различных
градиентных процессов в ряде случаев приводит к контра-градиентному
изменению параметров. (Большое количество примеров приведено в [4].)
2. Устойчивость,
сложность, модулярность и уровни организации
К понятиям, применимым к социологии, но изучаемым в значительно более широком
контексте, чем социология, относятся: модулярность большей части наблюдаемых
систем, устойчивость, управляемость, предсказуемость, самоорганизация.
В частности, теоретико-информационные понятия, играющие зачисленную роль
в статфизике, не менее важны для изучения ансамблей в более широком контексте.
Если остановиться, в частности, на модулярности, то можно отметить два
крайних полюса общности, которые, как ни странно, имеют одинаково существенное
отношение и прозрачную интерпретацию в (“обобщённой”) социологии. На очень
общем абстрактном уровне, на каких бы непротиворечивых принципах функционирование
системы ни было основано, селекционные (итерационные, оптимизационные)
процессы выбора устойчивых вариантов – определяют преобразование феноменологических
параметров поведения в структурные параметры “механизма”, осуществляющего
поведение. Именно этот механизм в идеале должен наследоваться следующим
состоянием (или следующей версией) системы.
Печальным фактом для оптимизаторов и существенным для природы является
тот факт, что восстановление алгоритма по поведению относится к так называемому
классу НП-полных проблем, безнадёжных по сложности не только для компьютерного
анализа, но и для природы, ибо требуют определённого уровня стабильности
среды. С другой стороны, известно, что умеренные отступления от требования
оптимальности (приближённая оптимизация) часто не ведут к недоступно сложным
алгоритмам. Одним из методов такого ускоренного приближённого подхода является
разбиение системы на подсистемы и их отдельная оптимизация – то есть модуляризация.
Модульные системы не обязательно оптимальны, но быстро настраиваемы при
условии, что изменения среды не требуют иной модульной структуры. Модульность
физически поддержана средствами относительной изоляции модулей от слишком
интенсивного взаимодействия с другими конпонентами. Такие средства обычно
называют “оболочками” (мембранами, фильтрами и т.п.). Их наличие позволяет
упростить оптимизацию системы, сводя общую задачу к частным задачам оптимизации
подсистем. При их описании разделами науки, изучающими эти подсистем, говорят
о критериях оптимизации, специфических для подсистем.
Феноменологически общая картина выглядит как что-то похожее на "закон"
изменения критериев оптимальности поведения (взаимодействия) с возрастанием
уровня агломерации компонент. Так, на нижнем уровне общества законы функционирования
во многом воспринимаются как очевидные для большинства окружающих моральные
ценности (например, сочувствие, щедрость, взаимопомощь, самопожертвование,
и т.п.) и я наблюдал их преобладание, где бы я ни жил. Однако эти категории
как будто не наследуются макро-характеристиками, которые лучше видны со
стороны.
Если же встать на общую точку зрения, что любая устойчивая система, будь
её устойчивость основана на простом контуре обратной связи или на сложном
варианте рефлексивного автопоэзиса, прежде всего должна достичь более менее
точного баланса между компонентами и средой, картина выглядит иначе: принцип,
поводимому, один и тот же, но система имеет дело с различными видами
среды. Оболочки позволяют элементам подсистемы “не знать” о многих
проблемах, с которыми имеет дело более высокий уровень.
Примеры оболочек и критериев (от микромира к макромиру):
1)
Закон Паули для фермионов и связанная с ним статистика Ферми – Дирака феноменологически
описывает "охрану" фермионами (напр., электронами) своих "границ". Нельзя
сжимать группу электронов до бесконечности. Зато это не присуще бозонам,
ответственным за обмен и экспансию (напр., фотонам), и благодаря этому
возможен лазер.
2)
С точки зрения модулярности, аналог этого поведения в биологии – клетка
и её мембрана (оболочка). При этом известна также большая роль мембранного
транспорта, определяющая нормальное функционирование клетки и её отношения
с "внешним миром".
3)
Уровнем выше – роль компонент и обратных связей в простых инженерных устройствах.
Причём отрицательные обратные связи (которые, казалось бы, противодействуют
внутренним тенденциям модуля) обеспечивают устойчивость и не позволяют
системе идти вразнос.
4)
Малые группы в обществе: восприятие поведения различно в зависимости от
уровня. Так, группа подростков (или переростков), бравирующих друг перед
другом, могут ломать скамейки в общественном парке и видят в этом своеобразную
доблесть. Отношение же к этому окружающих с более широким понятием своей
"клетки" и её "оболочки", разумеется, иное. Другой пример (из советской
действительности): лозунг "Народ и партия – едины" ни у кого (из встречавшихся
мне) не вызывал чувства абсурда, разве лишь чувства чего-то мало интересного
и казенного. С другой стороны, представьте себе, что в нормальной семье
сын вешает на стену плакат: "папа и семья едины". Любой почувствовал бы,
что что-то неладно в этом семействе (отрезвляющий способ "малой модели").
5)
Легко усмотреть аналоги в целых странах. Убийство считается преступлением
или доблестью в зависимости от места процесса внутри или снаружи от “мембраны”.
Другой пример: показ в США фильма Майкла Мура "Капитализм", показывающий
капитализм в неприглядном свете и заканчивающий фильм пением Интернационала,
вызвал сочувствие у окружающих меня зрителей и согласие с автором об абсурдности
популярного и вредности идеала легкого обогащения. Куда девается это мнение
позднее, когда те же люди погружаются в более широкий контекст и имеют
дело с другой оболочкой? Ответ даёт элементарный материализм: либо человек
и общество подчиняются законам природы, и тогда это столь же нормально
как и ласковое солнышко или землетрясение, или же человеческий разум –
это что-то вне законов природы.
Я мог бы дойти до солнечной системы и галактик, но, пожалуй, это было бы
излишне. Мне кажется, что дополнение трезвого описания прозаической функциональной
роли феноменов, с которыми мы сталкиваемся, хорошо бы дополнило анализ
происходящего. При этом полезно было бы сравнить роли компонент системы
по обе стороны "оболочки".
В социологическом плане, если люди хотят что-то изменить, необходимо определить
конкретные физические условия такого изменения, а также многие его последствия.
Люди, рассуждающие о цивилизованном обществе и не слишком цивилизованном
поведении правительств иногда правы, но по большей части подобны домашним
животным, презрительно относящимся к особям живущим в джунглях. Есть выражение
to
be in a passanger seat, т.е., сидеть в пассажирском кресле. В быту,
где один из супругов ведет машину, а другой сидит в пассажирском кресле,
пассажир, как правило, критикует водителя. Когда они меняются местами,
бывший водитель становится критиком.
3. Ближе к социологии
Рассматривая примеры критериев из социологии, начну с наблюдения о критериях,
которыми руководствуются индивиды и группы. Популярны ссылки на иерархию
человеческих потребностей, сформулированную в своё время А. Масловым (A.
Maslow) и которую я не собираюсь оспаривать. В частности, принято говорить
о противоречиях не только между индивидами и группами, что понятно, особенно
когда речь идёт об ограниченных ресурсах, но также о противоречиях раздирающих
индивида (напр., общественный долг и личный интерес).
Обращаю внимание читателя на то, что масловские “потребности”, интерпретированные
как критерии выбора поведения, относятся к различным субъектам: индивидам,
малым группам и к обществу в целом с различными подразделениями. Люди часто
поставлены перед выбором поведения, но возникает вопрос: действительно
ли различны критерии? Поводимому, – нет. Один и тот же гомеостатический
принцип, применяемый к различным субъектам превращаются в различные (подчас
конфликтующие) требования к одному и тому же субъекту, поскольку он выступает
сразу в нескольких ролях: сам по себе и как элемент более сложных образований.
С этой точки зрения, одно дело – устойчивость некоторого субъекта, рассмотренного
изолированно (как любят делать физики, вычленяя простую “замкнутую систему),
другое – устойчивость системы, элементом которой он является.
Масловская схема по существу даёт алгоритм выбора поведения, основанный
на приоритетах: более приоритетные (низшие) потребности, по Маслову,
должны быть минимально удовлетворены, прежде чем критерий более высокого
уровня станет основным в выборе поведения. Однако приоритетный подход –
не единственный способ разрешения противоречий. Более эффективная реакция
может быть (и часто бывает) основана на упомянутых ранее принципах подсказанными
Диконом: возможно положительное разрешение противоречий, если использовать
две разнонаправленные инерции для достижения цели более высокого уровня
по сравнению с противоречащими компонентами. Читатели, знакомые с работами
Генриха Альтшуллера и его последователей о методологии решения изобретательских
задач (ТРИЗ, [6, 7]), могут заметить, насколько близки идеи ТРИЗа к нашей
теме.
В социальных системах изобретения выступают как организационно-структурные
нововведения: новые виды деятельности, новые социальные институты, реформы,
и т.п. Замечу, что в случае, когда противоречие реально угрожает устойчивости
подсистемы, такие нововведения по-существу создают дополнительные гомеостаты,
описанные в нашей совместной с В. А, Коноваленко работе “О Разуме” ([8]).
Такого рода развитие событий может иметь далеко идущие последствия, как
показывает пример появления разума в ходе эволюции.
Имея в виду сказанное, читатель возможно согласится, что современные общественно-политические
попытки справиться с нагромождением глобальных и локальных проблем, накопившихся
к настоящему времени, не только кажутся, но и по существу являются хаотическими.
Как бы ни представляли себе отдалённые цели отдельные участники процесса,
их равнодействующую можно усмотреть только в философском смысле общего
autopoiesis'а.
Это ретроспективное усреднение тенденций хаотических компонент. Мне кажется,
что недостающее звено – умение ответить на системные вопросы, поднятые
в этой статье, применительно к конкретным ситуациям. Только тогда появилось
бы конструктивное понимание роли конкретных планов и предложений,
а также надежда на возможность предвидения хотя бы некоторых основных последствий.
4. О предвидении
и сознательных изменениях
В качестве интерлюдии, вспомним, что тема управления историей сама имеет
долгую историю. Она также популярна среди авторов научной фантастики от
А. Азимова с его Foundation серией и вымышленной наукой психо-историей
до нового (и ещё незаконченного) канадского сериала Continuum. Ряд
учёных (таких как физик Мичо Кейку) тоже приложили “руку” к прогнозам (в
основном, о последствиях новых технологий и новых открытий в физике).
По мнению Азимова, предсказывать можно только результаты массовых процессов,
масштаб которых – население средней планеты в нашей галактике. Более того,
психо-история требовала полного незнания прогнозов этой науки подавляющим
большинством участников процесса. Этим самым устраняются дополнительные
осложнения, вносимые обратной связью. (В повести Азимова "Конец вечности"
на этом был основан поиск так называемого минимального необходимого воздействия,
которое было инструментом вмешательства развитой цивилизации в своё собственное
прошлое.)
Ситуация становится более сложной в обсуждаемой нами контексте, если только
речь не идёт о тайных планах изменений. С другой стороны, из описанных
мной факторов следует несколько иной спектр возможностей. Есть соображения
за и против возможностей предсказания и управления.
Довод “за” основан на том, что мы имеем дело с модулярными структурами,
управление которыми поддаётся декомпозиции и сведению к двум другим типам
задач: управлению отдельными модулями и учёту их связей.
Довод “против” основан на исследованиях типов (паттернов) взаимодействий.
Известно, что даже если поведение определяется простым алгоритмом перехода
из состояния в состояние, феноменологическая картина может быть весьма
сложной. В частности, из обширных экспериментов Стивена Вольфрама (см.
[9]) следует пессимистческий вывод о том, что подавляющее большинство правил
порождения поведения создаёт паттерны поведения из класса НП-полных проблем.
В переводе на человеческий язык, это означает, что есть мало надежды расшифровать
порождающие правила из чисто эмпирических наблюдений (что вполне соответствует
позиции Матураны). Поводимому, основная трудность – в нахождении согласованного,
но комплементарного изменения на нескольких уровнях сразу.
Таким образом, нужны непрямые методы, а также гипотезы и модельные эксперименты,
цель которых – путем подходящих апроксимаций обойти проблемы сложности.
К счастью, в литературе уже показана возможность и описан накопленный опыт
приближённого решения НП-полных проблем. Эта задача совпадает с основным
в настоящее время направлением “Knowledge Discovery in Data” – одной из
составляющих современного искусственного интеллекта. Иначе говоря, расшифровка
судьбы мирового сообщества и возможность не только для индивида, но и для
человечества в целом стать сознательной единицей требует ещё одного дополнительного
гомеостата.
Литература
-
М. А. Железняк, “Дранг нах
Остен.”
-
A. Maslow, “A theory of
Human motivation”; Psychological Review, 1943.
-
A Maslow, “Motivation and
Personality”; book, Harper, 1954.
-
T. W. Deacon, “Incomplete
Nature. How Mind Emerged from Matter”; Norton & co., 2012.
-
H. Maturana, F.
Varela, “Autopoiesis and Cognition: The Realization of the Living”;
1979; Boston Studies in the Philosophy of Science). Paperback, 1991.
-
Г. Альтшуллер, "Найти идею.
Введение в ТРИЗ"; Москва, 2008.
-
А. Ревенков, Е. Резчикова,
"Теория и практика решения технических задач"; Москва, 2008.
-
В. А. Коноваленко, Н. Н.
Ляшенко,"О разуме".
-
S. Wolfram, ”A new kind
of science”; Wolfram Media, 2002.
В
оглавление