Принципы синергетического подхода в науке

3. Теория  аттракторов.

   Аттрактор (attractor) в переводе с  английского означает  "притягиватель"; в данном случае это точка или множество в фазовом  пространстве,  к  которым притягиваются  все   траектории   из   некоторой   окрестности   аттрактора, называемой также областью, или бассейном, притяжения. Аттракторы –  понятие, обозначающее  активные  устойчивые  центры потенциальных   путей   эволюции системы,  способные   притягивать   и   организовывать   окружающую   среду. Математически  аттракторы  определяются  как  предельные  значения   решений дифференциальных уравнений.  Соответствующий  аппарат  был  разработан  Анри Пуанкаре.  С  позиции  термодинамики,  аттрактор   характеризует   состояние динамического  равновесия,  то  есть  стационарный,   установившийся   режим развития системы,  когда  энтропия  ее  в  течение  времени  значительно  не меняется при непрекращающемся поступлении и диссипации энергии  и  вещества. Система, находящаяся  в  состоянии  динамического  равновесия  (аттрактора), является типично  диссипативной  самоорганизующейся  структурой.  Аттракторы являются базисными фактами теории самоорганизации.

      О.В. Митина и В.Ф. Петренко  пишут: «Партии, как магнит "притягивая"  к себе  сторонников  –  индивидов,  имеющих   близкие   ценностно-политические позиции (участвующих в  работе  партии  или  просто  голосующих  за  нее  на выборах), играют  роль  своеобразных  аттракторов»  [16].  Харизма,  удачный имидж политического деятеля выступает также аттрактором политической  жизни, представляющей те компоненты системы, которые собирают  вокруг  себя  важные ее элементы, втягивая их в движение, борьбу за  власть  и  придавая  системе дополнительные импульсы нестабильности, неравновесности, делающие  возможным перевод ее в иные состояния. Кроме того, в политической  сфере  аттракторами могут  быть,  к  примеру,  определенные  идеи  общественного  переустройства страны, а также  идеальные  типы  возможных  образований  в  пространстве  и времени, на которые выходят процессы общественной самоорганизации.

      Состояние  аттрактора  описывается   намного  проще,  чем  хаотический, запутанный путь к нему. Самый простой тип аттрактора  — неподвижная точка (точечный  аттрактор).  Посложнее аттрактор типа  предельный   цикл   (его движению соответствует периодическая траектория, или  цикл).  Знакомой  всем системой с  предельным  циклом  является  сердце.  В области политического анализа  такие  периодические  аттракторы  можно   применить    к   описанию стабильных двухпартийных систем.

      В   1963   году    американский    метеоролог    из    Массачусетского технологического  института   Эдвард   Лоренц   задался   вопросом:   почему стремительное совершенствование компьютеров не привело к воплощению в  жизнь мечты метеорологов – достоверному  среднесрочному  (на  2-3  недели  вперед) прогнозу погоды? Эдвард Лоренц предложил  простейшую  модель,  состоящую  из трех  обыкновенных   дифференциальных   уравнений,   описывающую   конвекцию воздуха, просчитал ее на компьютере и получил поразительный результат.  Этот результат – динамический  хаос  –  есть  сложное  непериодическое  движение, имеющее конечный горизонт прогноза, в детерминированных системах (то есть  в таких, где будущее однозначно определяется прошлым).

      В том же 1963 году Рэй Брэдбери  опубликовал фантастический рассказ   «И грянул гром», в котором он также сформулировал идею динамического  хаоса.  В этом рассказе один  из  организаторов  предвыборной  кампании  после  победы своего кандидата отправляется в путешествие по времени. Фирма,  организующая такую поездку, устраивает  с  помощью  машины  времени  для  своих  клиентов сафари – охоту на динозавров, которым в  ближайшее  время  суждено  умереть. Компания тщательно выбирает животных для  отстрела  и  специальные  маршруты передвижения охотников, чтобы происшедшее практически не имело  последствий. Чтобы не нарушить сложную ткань причинно-следственных связей и  не  изменить будущее, следует двигаться по специальным тропам.  Однако,  по  случайности, герой рассказа  во  время  неудачной  охоты  сошел  с  маршрута  и  нечаянно раздавил золотистую бабочку. Возвратившись назад, он видит, что изменились состав атмосферы, правила правописания и итог  предвыборной  кампании.  Едва заметное движение повалило маленькие костяшки домино, те  повалили  костяшки побольше, и, наконец, падение  гигантских  костяшек  привело  к  катастрофе. Отклонения  от  исходной  траектории,   вызванные   раздавленной   бабочкой, стремительно нарастали. Малые причины имели  большие  следствия.  Математики называют это свойство чувствительностью к  начальным  данным  или  "эффектом бабочки". Оно было обнаружено в  1903  году  основоположником  теории  хаоса французским  математиком  Анри  Пуанкаре.  При  попытке  заранее  рассчитать орбиты  планет  с учетом  их  взаимодействий,  оказалось,  что минимальное изменение используемых в  расчетах  входных  величин  приводило  в  конечном итоге к совершенно различным результатам [17, с.23].

      Режимы,  чувствительные  к   начальным  условиям   называют   странными аттракторами.  Предсказать  поведение  траекторий  хаотических   систем   на длительное  время  невозможно,  поскольку   чувствительность   к   начальным условиям высока, а начальные условия, как в физических экспериментах, так  и при компьютерном моделировании, можно  задать  лишь  с  конечной  точностью. Обнаруженный Лоренцем аттрактор, называемый теперь его именем,  стал  первым примером   хаотического,   или   странного,   аттрактора.    Он    описывает непериодическое движение. Движение в этом случае  не  станет  периодическим, сколько бы мы ни ждали. В странном  аттракторе  система  движется  от  одной точки к другой детерминированным образом, но  траектория  движения  в  конце концов настолько запутывается, что  предсказать  движение  системы  в  целом невозможно. Характерно высказывание Ленина, которое приводит в  своей  книге

Хобсбаум:  "Революцию  нельзя  учесть,  революцию  нельзя  предсказать,  она является сама собой… Разве  за  неделю  до  февральской  революции  кто-либо знал, что она разразится?" [18, с.82]

      К настоящему времени странные  аттракторы  обнаружены  в   самых  разных фрагментах  мира  природы  и  человека,  начиная  с  метеорологии  и  кончая нейрофизиологией.  Выяснилось,  что  множество   систем   нашего   организма работают в  хаотическом  или  близком  к  нему  режиме.  Причем  часто  хаос выступает как признак здоровья, а излишняя  упорядоченность  –  как  симптом болезни.   В   психоанализе    неосознанные   желания,    установки    могут моделироваться как странные аттракторы.  Исследуя  процессы  взаимопереходов порядка и хаоса  в  обществе  через  призму  синергетики,  В.В.  Василькова, отмечает, что «социально-организующая роль  утопий  проявляется  в  феномене спонтанного  воспроизводства  архетипических  образов  идеального   порядка, дающих  социальные  ориентиры  развивающемуся  человечеству.  В  этом  плане утопии выступают своего рода идеологическими  странными  аттракторами»  [19, с. 457].

      Задача избирательных технологий  – или создать такой  образ   кандидата, избирательного   движения,   который   будет   являться   аттрактором    для максимального  числа  избирателей,  или  переключить  избирателей  с  одного аттрактора на другой. Во втором случае это возможно либо путем  формирования более   «аттрактивного»    аттрактора    (использование    незадействованных возможностей  фазового   пространства   (к   примеру,    психосемантического пространства политического сознания), как это было сделано в 1999  году  при формировании нового избирательного блока «Единство» для «отъедания»  голосов от другого избирательного блока «Отечество – Вся Россия»),  либо  переход  к новому аттрактору через точку  неустойчивости  (дестабилизацию  политической обстановки).

      После того, как система вошла  в область притяжения нового  аттрактора, в  ней  начинаются   процессы   адаптации   к   нему,   что   сопровождается возникновением новых процессов и явлений. К примеру, после точки бифуркации 1929-1933 гг., затянутой Второй мировой войной,  появились межнациональные корпорации, изменились как отношения между  "центром"  мировой  экономики  и периферией (крах колониальной системы), так и конфигурация самого центра,  в котором стали доминировать США.  Таким  образом,  приспособление  системы  к выбранному ею аттрактору может  сопровождается  не  только  внутрисистемными изменениями, но и трансформацией среды.

      Причины того, что происходит сейчас, находятся в прошлом. Особенно это воззрение укоренилось в  психоанализе,  предполагающем,  что  корни  проблем взрослого человека уходят в травмы  первых  лет  его  жизни.   Такой  подход подтвердил на практике свою эффективность, что однако ни в  коем  случае  не означает,  что  только   такой   подход   единственно   правилен.   Развитие определяется не столько  прошлым,  сколько  будущим  системы.  [20].  Теория аттракторов   позволяет   понять   суть   управления   сложными   системами. Воздействие может быть эффективным, изменить тенденции системы, только  если оно переводит состояние системы в  область  притяжения  другого  аттрактора. Чем ближе система к асимптотической стадии развития,  к  своему  аттрактору, тем сложнее «переключить» ее на другой  аттрактор.  Пороговость  воздействия играет здесь первостепенную роль. Прежний аттрактор "не отпускает"  систему, и  нужно  приложить  существенные  усилия,  чтобы  преодолеть   существующие тенденции, выйти из его области притяжения. Длительное,  но  слишком  слабое или неправильное типологически воздействие будет лишь пустой тратой  времени и энергии, система вновь вернется на прежний путь.  Синергетика  исходит  из принципа "точечные слабые воздействия, но в нужное время и в нужном  месте". Здесь часто проводятся аналогии с восточными  методиками  точечного  массажа или иглоукалывания. В политических процессах отрицательным  примером  служит "перестройка", когда "гласность и демократия2 развалили государство.   Очень важно учесть также текущее состояние системы, определить к  бассейнам  каких аттракторов она прилегает. Одна и та  же  система  при  различных  начальных условиях может проявлять совершенно разные, даже  противоположные  тенденции развития, стремиться к различным "целям"  -  аттракторам,  и  действовать  в одном случае по  аналогии  с  другим  неэффективно  или  даже  бессмысленно. Поэтому нельзя, например, непосредственно переносить опыт развития  западных стран  на  российскую  "среду",  слишком  различны  начальные   условия   (а

возможно, и сами среды) [21].

     Итак, принципиальное отличие процессов   самоорганизации  в  неживой   и живой природе в значимости и качестве информационного обмена,  в  приоритете коммуникационной  составляющей.  А  сходство  –   в   существовании   набора устойчивых поведений-аттракторов. Поиск  этих  поведений  –  одна  из  задач исследователей самоорганизации [22]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Режимы  образования порядка

      Необходимыми условиями  для   возникновения  процессов   самоорганизации полагаются  открытость  и  нелинейность  системы.  Но  не  всякая   открытая нелинейная система самоорганизуется и  выстраивает  структуры.  Здесь  важно учитывать действие двух факторов  –  нелинейных  источников  и  рассеивающие процессы.

      Первый фактор создает неоднородности  в  сплошной  среде.  Это   фактор самовлияния,  процессов  в   сложной   системе.   Примером   может   служить распространения тревожных слухов. В обществе,  с  его  сеткой  взаимосвязей, состояние одного индивида влияет на окружающих,  и  это  порождает  обратные связи, т.е. самопричинные процессы. В первом приближении для  человека  есть три  универсальные  категории  возбуждающих  толчков:   личный   контакт   с возбужденным;   восприятие   возбужденного   поведения   окружающих   людей, “вязкость толпы”;  давление информации из масс-медиа [23].

      Второй фактор размывает неоднородности  в нелинейной системе,  процессы на микроуровне влияют на структуру макроуровня..  Это  может  быть  миграция населения, распространение болезней, передача знаний, научной  и  культурной информации, культурно-исторических традиций, рыночные отношения. Это  фактор когерентности, установления связи между структурами, согласования  структур, развивающихся в разном темпе, в единое целое.

      Конкуренция  между  этими   двумя  факторами  –  действием   нелинейных обратных связей и диссипативными,  рассеивающими  процессами  -  приводит  к различным режимам развития процессов в  открытых  нелинейных  системах.  Для того,  чтобы  охарактеризовать  механизм  существования  и   самоподдержания структур, рожденных в  открытых  нелинейных  средах,  Е.Н.  Князева  и  С.П. Курдюмов вводят понятия – модели двух основных режимов  (фаз)  развертывания процессов в открытой нелинейной среде.

      Базовым понятием для Е.Н. Князевой  и  С.П.  Курдюмова  становится  так называемый  S-режим – режим горения, развития процесса с обострением,  когда процесс локализуется.

      Режимы с  обострением  (blow-up)  имеют  такую  особенность,  что  ход процессов в них имеет две существенно отличающиеся  друг  от  друга  стадии: длительную метастабильную стадию, когда все характеристики процессов  растут чрезвычайно  медленно   и   незначительно,   и    стадию    асимптотической неустойчивости   вблизи   момента   обострения,   когда   возникает   угроза стохастического, вероятностного распада сложной структуры.  Принято  думать, что  процессы  быстрого  роста,  такие  как возрастание населения   Земли, «экономическое чудо» или увеличение потока  научной  информации,  происходит по экспоненте. На самом деле, большинство  процессов  лавинообразного  роста происходят не по экспоненте, а гораздо  быстрее,  в  режиме  с обострением, когда рассматриваемые  величины  благодаря  нелинейным  источникам  хотя  бы часть времени изменяются по закону неограниченного возрастания  за  конечное время.  В  действительности,  разумеется,  бесконечность   не   может   быть достигнута, в частности, за счет попадания через  неустойчивость  в  область затухания, но  значение  и  скорость  роста  этих  величин  вблизи  "момента обострения" возрастает в тысячи и  миллионы  раз.  В  психологии,  очевидно, гнев, скандал  зачастую могут  моделироваться  именно  таким  режимом.  И.А. Кучин, анализируя  распространение  христианства,  приведшее  к  образованию Ватикана, пишет: «И сейчас  по  этой  схеме  может  возникнуть  любое  новое государство теократического  или  националистического  толка.  Причем  очень быстро. Пример  ширящегося  успеха  талибов  или  ваххабитов  у  всех  перед глазами.  Источником  такого  рода  движений  является   стремление   людей, Одержимых какой-либо идеей, к  единению,  к  сопереживанию  этой  идее  и  к распространению ее среди других народов. И чем больше населения  вовлекается в начинающее движение, тем оно становится мощнее  и  социально  активнее…  И любые другие внешние факторы (природного и ли  экономического  плана)  не  в состоянии с ним конкурировать или оказывать на него заметного  влияния.  Во-первых, они меняются со временем не столь быстро, а во-вторых,  материальные (природные, производственные и проч.) условия не  имеют прямого выхода  на сферу сознания. Только через культуру, ментальность  и  образование.  А  они срабатывают с большой задержкой во времени и не  всегда  адекватно  моменту. Поэтому   распространение   религиозной   идеи    (политической    доктрины, национальной идеологии и т.д.  и  т.п.)  можно  сравнить  с  бегущей  волной горения или взрывом» [24].