интересно
Предыдущая | Содержание | Следующая

Понятие системы

Как показано в одной из последних работ (П. К. Анохин, 1970), взаимодействие как таковое не может сформировать систему, поскольку анализ истинных закономерностей функционирования с точки зрения функциональной системы раскрывает скорее механизм содействия компонентов, чем их взаимодействие. Это серьезный вопрос, связанный с выработкой самого понятия системы, и он требует специального и подробного разбора.

Возникает вопрос: может ли взаимодействие компонентов, взятое само по себе, создать что-то системное, т. е. что-то упорядоченное. Неопределенность и неконструктивность всех приведенных выше формулировок делает понятным тот удивительный факт, что, несмотря на многолетнюю пропаганду, системный подход, в особенности общая теория систем Берталанфи , не стал достаточно популярным среди исследователей конкретных организмов и не привел к значительному преобразованию самой исследователь-кой практики.

В самом деле, что специфически системного может извлечь исследователь-физиолог, например, из выражения система — это комплекс взаимодействующих компонентов, если взаимодействие частей организма даже для начинающего исследователя является аксиоматическим фактором жизни?

Мне кажется, что именно здесь завязан тот узел, не развязав которого исследователь никогда не приблизится к истинным механизмам системы и потому, естественно, не сможет использовать ее в своей конкретной работе.

Попытаемся провести более глубокий анализ этих ходячих определений, чтобы вскрыть их недостаточность как для формулировки понятия системы, так и для утверждения ее как фактора научного прогресса. Прежде всего поставим перед собой вопрос: может ли вообще взаимодействие компонентов быть основой какого-то системного процесса. Мы даем совершенно определенный ответ: нет, не может. И этот ответ легко аргументировать на любом примере взаимодействия.

Для характеристики понятия множеств и для подсчета числа возможных степеней свободы для взаимодействия в этом множестве приведем пример расчета, сделанного Эшби. Он берет площадку с 400 лампочками (20x20) и делает расчет возможного количества комбинаций взаимодействий, которые можно составить из этих лампочек. Оказывается, что этих взаимодействий такое огромное количество (10) , что они превосходят общее количество атомов, содержащихся в видимой нами Вселенной (10 ).

Но ведь эта квадратная площадка с 400 лампочками в количественном отношении совершенно ничтожна по сравнению с головным мозгом. Для того чтобы применить такое же вычисление по отношению к мозгу, мы должны взять в качестве исходного количества лампочек, т. е. нервных клеток, по крайней мере количество в 14 млрд.

Кроме того, известно, что соединения между этими лампочками идут через синаптические контакты, так что каждая располагает не двумя возможными состояниями, как в примере Эшби, а в среднем по крайней мере 5000 возможных состояний в зависимости от приходящих к синапсам импульсаций . Причем надо помнить, что каждый из этих контактов может придать состоянию нейрона особое качество.

Однако для полной характеристики множества взаимодействий на примере мозга даже и этого количественного расчета недостаточно. Мы непременно должны учесть также и те общие состояния каждого отдельного нейрона, которые определяют характер его участия во взаимодействиях нейронального множества.

Так, например, Буллок указывает, что имеется по крайней мере пять возможных изменений в градации состояний нейрона, а следовательно, и сипаптического образования: возбуждение или торможение, облегчение или депрессия, положительное или отрицательное последействие (или оба вместе), спонтанное расслабление или тонизация нейрона, градуированные ответы спайкового или неспайкового характера.

Важно, что каждое из этих взаимодействующих множеств: нейрон, синапс, градуированное состояние нейрона и др. — может создать условие, при котором деятельность элемента в таком обширном множестве может радикально измениться, а это значит, что конечный результат деятельности мозга может быть иным. Трудно решить даже воображением задачу подсчета того количества комбинаций взаимодействий в целом мозге, которое может быть выведено из указанных выше цифр.

Однако, предложив решить эту задачу опытным математикам, мы получили совершенно фантастическую цифру. Оказалось, что число степеней свободы нервных клеток мозга с учетом всех тех переменных, которые были разобраны выше, может быть выражено единицей с таким количеством нулей, что они могут уместиться только па ленте длиной... в 9500000 километров. Стоит только представить себе это множество, чтобы понять, что человек практически никогда не сможет использовать всех грандиозных резервов своей мозговой деятельности.

Представим себе, какой хаос сложился бы в нервной системе, если бы все это множество стало взаимодействовать и взаимовлиять друг на друга! Ясно, что этот хаос не допустил бы никакого организованного поведения целого организма. И тем не менее взаимодействие вообще все-таки непременно входит во все формулировки понятия системы как решающий критерий.

Нам кажется, что такое положение наблюдается потому, что этот важнейший вопрос никогда не был серьезно проанализирован до конца, по крайней мере для биологических систем, и именно поэтому мы не имеем исчерпывающей и научно обоснованной формулировки системы.

Применительно к поведенческому акту мы должны прежде всего исходить из абсолютно достоверного нейрофизиологического факта, что каждый отдельный нейрон потенциально имеет огромное число степеней свободы как объект взаимодействия с другими нейронами. Следовательно, говоря о взаимодействии вообще, мы тем самым неизбежно допускаем одновременное и неорганизованное использование всех этих степеней свободы нейрона.

И это действительно так, поскольку все формулировки понятия системы, делая акцент на взаимодействии, не содержат в себе и не имеют даже в виду какие-либо факторы, ограничивающие многочисленные возможные степени свободы взаимодействия данного компонента с другими. Практически это касается не только центральной нервной системы, где этот процесс особенно отчетлив и многообразен. Это же наблюдается и в мышечной системе, где малейшее отклонение в механических соотношениях между сокращающимися мышцами ведет к хаосу и потере целенаправленности движения, и во многих химических констелляциях.

Итак, мы пришли к очень важному выводу: взаимодействие, взятое в его общем виде, не может сформировать системы из множества компонентов. Следовательно, и все формулировки понятия системы, основанные только на взаимодействии и на упорядочении компонентов, оказываются сами по себе несостоятельными.

Совершенно ясно, что именно в этом пункте мы имеем коренной недостаток в существующих подходах к выработке общей теории систем. Становится очевидным, что в проблему определения понятия системы необходимо ввести некоторые дополнительные аспекты, которые придали бы этому понятию конкретные механизмы организованного целого, детерминистически достоверного и логически понятного. Точнее говоря, мы должны вскрыть те детерминирующие факторы, которые освобождают компоненты системы от избыточных степеней свободы.

Внесение в формулировку системы выражения упорядоченное множество не исправляет исходного дефекта и, пожалуй, даже, наоборот, вносит в проблему некоторый привкус телеологического. В самом деле, кто упорядочивает распределение множества компонентов в системе? По какому критерию производится это упорядочивание? Не может же какое-либо множество стать упорядоченным без критерия (!) этой упорядоченности. Должен быть конкретный фактор, который упорядочивает систему.

Ясно, что, не имея четкого ответа на эти вопросы, мы фактически продолжаем стоять на месте. Примером такой нечеткости может служить выражение Эшби, который определил существо самоорганизующихся систем как изменение от неорганизованной системы к организованной. Все сказанное выше заставляет нас признать, что мы стоим перед необходимостью более глубоко проанализировать некоторые до сих пор еще не вскрытые детерминанты, направляющие взаимодействия компонентов в системе.

До тех пор пока системологи не определят точно фактор, который радикально ограничивает степени свободы участвующих в данном множестве компонентов, все разговоры о системе и ее преимуществах перед несистемным подходом будут столь же неплодотворны, как до сих пор была неплодотворной в конкретной исследовательской работе и сама общая теория систем.

Ниже и будет сделана попытка вывести системообразующий фактор из свойств живого организма и обсудить изоморфность этого фактора для различных классов явлений (организма, машины, общества).