Внутренние и внешние системы

Первый параграф четвёртой главы "СИСТЕМЫ и МОДЕЛИ"

С точки зрения гносеологии теорию систем можно рассматривать как логическое средство описания реальных объектов в их многоаспектности и противоречивости. Системный подход преодолевает ограничения теоретико-множественного подхода за счет отказа от отождествления реального объекта с множеством его элементов. Интерпретируя реальный объект как систему, исследователь выделяет в ней части (компоненты), образующие то или иное представление системы. Эту идею системного подхода удается эксплицировать в форме математического аппарата, дающего язык для описания систем [72]. Но сначала остановимся на самом понятии системы.

Выразительная сила обычного человеческого языка столь велика, что позволяет прояснить смысл весьма глубоких понятий, установив их смысловые связи в языковой системе. (Авторы не дрогнули, написав здесь слово «система». Мы ведь не стремимся дать определение, и порочный круг здесь не страшен. Наоборот, употребив имя понятия, о котором только начинает идти речь, мы как бы декларируем свою трактовку этого понятия.)

Часть смысловых связей к слову «система» легко обнаруживается в ряде естественных противопоставлений: система - беспорядочное образование, системность - аморфность, система - случайная совокупность, системность - случайность, система - множество из элементов, не связанных в целое.

Наоборот, в синонимический ряд хорошо укладываются понятия: системность, целостность, тотальность, организованность, закономерность и т. п.

Мы не будем следовать часто применяемым в литературе способам определять систему через структуру или через наличие четких и простых законов описания. В них плохо то, что структура (или закон) должна наличествовать в чем-то, что, собственно, не есть система. Эта трудность часто преодолевается за счет того, что рассматриваются закон или структура на некотором множестве. Тогда система оказывается ничем иным, как хорошо организованным множеством. Именно последней редукции нам хотелось бы избежать. Хотя при этом теряется иллюзия, что понятие системы введено через определение. Редуцированные «определения» системы фактически сводятся к тому, что под системой в конечном счете понимается модель (множество с отношениями, как это определялось в гл. 2) или класс изоморфных моделей, т. е. структура.

Нам представляется более отвечающим сути дела понимание системы как целостности, определяемой некоторой организующей общностью этого целого. Такая трактовка системы (системности объекта), хотя и не является формальным определением, приводит сразу к двум важным вопросам. 

• Каковы способы проявления организующей общности, делающие объект системным? 
• Каковы те свойства объекта, которые связаны с его целостностью? 

По сути дела только возможность ответить на эти вопросы и создает понятие системы. В таком понятии системы заключена антиномичность. Организующая общность принципиально невыразима ни в каком конкретном представлении системы как множества компонент и тем не менее выражается только в этих представлениях. Разрешение этой антиномичности и есть развертывание понятия системы.

Интуиция, основанная на повседневном опыте, подсказывает нам, что есть два основных пути проявления целостной общности в объекте: внутренний и внешний (для смысловой ассоциации можно было их назвать организменным и классификационным).

Внутренний путь состоит в том, что исходная целостность мыслится как нерасчлененная, а присущая ей организация позволяет выделять в ней естественные членения на компоненты, которые сами могут рассматриваться как подсистемы. Эти компоненты могут находиться в достаточно сложных причинных и целевых отношениях, образуя тем самым пространственно-временное единство.

Так конкретный живой организм можно представить как множество органов или тканей, или функциональных подсистем, или каких-то иных компонент - морфологических или физиологических.

Каждое представление этой системы дается ее членением на компоненты.  Поскольку между компонентами, образующими членение системы, выполнены некоторые отношения, то мы приходим к выводу, что представление системы есть модель.И так, система сама по себе не модель и даже не множество, но может быть представлена как модель. Базовым множеством этой модели является множество компонентов, возникающих в данном членении. Это множество не строится из заранее заданных элементов, а, наоборот, элементы его (компоненты системы) формируются в процессе описания (исследования) системы. Зато после того, как эти элементы выделены, их полный состав четко определяется системой. Каждое членение системы образует закрытую совокупность, а не открытый класс. Ясно, что система может иметь много представлений: может быть представлена многими способами. Системы, в которых целостность проявляется внутренним путем, мы будем называть внутренними системами.

Теперь рассмотрим, каков внешний путь проявления целостности, определяющий внешние системы. В этом случае целостность системы мыслится не как возможность естественного членения на компоненты, но как возможность естественного объединения в классы заранее имеющихся объектов. Общность этих объектов состоит в наличии у них единой природы, позволяющей естественным образом сопоставлять между собой эти объекты и образовывать из них естественные классы. 

Типичным примером здесь служит классификационная система (см. гл. 5), где системность проявляется в самой возможности естественной группировки классифицируемых объектов. Эти объекты могут не обладать ни пространственной, ни времменной общностью, ни даже генетической связью (общностью происхождения). Важна лишь общность природы, образующая внешнюю систему объектов. С другой стороны, эти объекты, вообще говоря, не образуют хорошего множества (как членение внутренней системы), но составляют классы с достаточно размытыми границами. 

Вполне правомерен вопрос о том, стоит ли внешние системы причислять к системам? В связи с этим полезно упомянуть два соображения.

Во-первых, существуют системы промежуточного типа. Скажем, солнечная система имеет черты и внешней, и внутренней системы, она состоит из объектов общей природы небесных тел, образующих открытый класс, но здесь уместно говорить и о различных членениях некоей физической целостности. 

Во-вторых, классам внешней системы соответствуют понятия, которые сами по себе образуют внутреннюю систему. Тем самым внешней системе соответствует внутренняя система в мире идей. 

Первое соображение является аргументом в пользу рассмотрения обоих типов системы.

Второе можно использовать и как аргумент, и как контраргумент.

Наконец, остановимся на том, какие свойства системы носят специфически целостный характер, а не являются простым накоплением свойств частей.К этому классу свойств следует отнести прежде всего симметрию в самом широком понимании этого термина (см. работы [59, 60]). В частности, А. А. Любищев [28] выдвинул идею рассмотрения симметрий для форм, не заполняющих целиком пространств.

Целостным свойством системы является наличие в ней ритма. В. В. Налимов высказал важную идею о том, что изучение ритмов, присущих системе, может дать о ней более глубокую и важную информацию, чем методы математического моделирования. При этом изучение ритма требует разработки специальной концептуальной базы. 

Система может характеризоваться своим стилем. Известны попытки определить понятие стиля для экологических систем. Мы не взялись бы давать здесь какое бы то ни было общее определение стиля, но семантика этого слова достаточно ассоциативна, чтобы представить себе целостный характер данного понятия.

И, наконец, свойство гармонии системы, безусловно, является целостным, хотя сегодня вряд ли все согласятся с тем, что эстетические категории правомерны в рамках научного описания систем.

Наличие yжe перечисленных четырех целостных категорий показывает правомерность особого методологического подхода к изучению целостных образований систем в развитом выше способе понимания этого термина. 

Далее мы в рамках этого параграфа сосредоточим свое внимание на внутренних системах. Поскольку основная черта системы - целостность, то, естественно, встает вопрос, как целостную систему можно представить в виде множества элементов с отношениями: модели в том смысле, как об этом говорится в гл. 2. Для этого понадобится процедура расчленения системы на элементы и интерпретации структуры системы на языке отношений между полученными элементами. 

Готовых «элементов» в системе может не оказаться. Поэтому представление системы в виде модели требует от исследователя творческого подхода. Вероятно, нельзя надеяться построить общий алгоритм, определяющий, как следует расчленять систему. Из этого следует в первую очередь неоднозначность представлений системы. Разные исследователи видят одну и ту же систему по-разному, с разных точек зрения. Например, такой объект, как лошадь, представляется совершенно по-разному в сознании жокея, ветеринара, биолога - специалиста по систематике, художника и повара. Тем не менее лошадь как целостная система вмещает в себя все эти представления. Более того, никакая естественная система не исчерпывается конечным набором своих представлений. В этом можно видеть один из критериев целостности системы. Таким образом, будем различать систему как органическое целое и как ее представления, позволяющие схематизировать и эксплицировать на математическом языке свойства этого целого. Такое понимание системы позволяет отказаться от отождествления ее с каким-то множеством. Множества появляются только на уровне представлений системы, связанных с тем или иным возможным членением. Разные представления системы взаимно дополняют друг друга. 

В науке очень часто возникают конфликты, в основе которых лежит столкновение нескольких представлений той или иной системы. Достаточно вспомнить противопоставление квантовых и волновых представлений о природе света, конфликт теории естественного отбора и различных течений номогенеза, борьбу преформизма и эпигенеза в эмбриологии и т. п. Для этих конфликтов характерно то, что поставленные вопросы принципиально не могут быть решены ни в рамках одной, ни в рамках другой концепции. Подобные споры возникают из-за априорной уверенности, что различные представления системы несовместимы, т. е. негласно постулируется наличие лишь одного представления системы. История показывает, что такие конфликты заканчиваются синтезом на новом теоретическом уровне, который включает как частные случаи ранее противопоставлявшиеся точки зрения.

Рассматривая некоторое представление системы, мы придаем элементам этого представления статус элементов базового множества, свойства которых проявляются только в отношениях, связывающих эти точки. В действительности элементы представления системы сами обычно суть подсистемы, т. е. обладают практически неограниченным классом представлений и соответственно присущих им свойств. Именно эти подсистемы, участвующие в допустимых представлениях данной системы, суть то, чему стоит приписать образование подсистем низшего или предшествующего уровня. Саму систему можно считать по отношению к этим подсистемам системой последующего или старшего уровня. При этом очевидно, что уровни при такой трактовке не могут быть перенумерованы натуральными числами. 

Во-первых, данная система может иметь разные представления и соответственно разные спектры подсистем предшествующего уровня. 

Во-вторых, последовательные переходы пo все более нижним уровням могут никогда не привести к минимальным подсистемам, т. е. самого низшего уровня может вообще нe оказаться. 

В-третьих, на одном из низших уровней можно натолкнуться на подсистемы, изоморфные системам гораздо высших уровней, (например, фридмоны - микрочастицы, содержащие Вселенную [33] , или цитоэтология [3], изучающая сложнейшее поведение клеток и даже субклеточных структур).

Для описания системы мы выбираем такие представления, которые можно себе отчетливо вообразить, а не только назвать. Так, если мы будем представлять организм как множество атомов или молекул, то описать разумным кодом эту структуру невозможно. Такое представление осмысленно только для изучения термодинамических (статистических) свойств организма, а не его системной организации.