Файл: Системный подход в современной науке..pdf

Управление. Это понятие в значительной мере коррелируется с по­ нятием организации. Управление можно охарактеризовать как дейст­ венное проявление организации. Такое понимание следует из смысла принципа разнообразия Эшби. В соответствии с ним функциональная организация системы предусматривает потенциальное многообразие возможностей воздействия на промежуточные состояния, возникаю­ щие в ходе преобразования исходной ситуации в конечную (см. рис. 1.). Но в реально возникающей ситуации осуществляется выбор конкрет­ ного воздействия (управление). Именно действенностью управления по отношению к организации обусловлено применение понятия «инте­ гративный механизм управления», использованного в определении ис­ кусственных систем. Интегративный механизм управления в своем ус­ тройстве воплощает причинно-следственную связь, обусловливаю­ щую (в виде интегративного процесса) преобразование исходной си­ туации в конечную, определенную целью созидательной деятельнос­ ти. При управлении в процессе достижения цели интегративный меха­ низм реализует конкретную форму причинно-следственной связи.

* *

Современный уровень созидательной деятельности, зачастую расширяющейся до планетарных масштабов, привел к тому, что вы­ сокоабстрактные представления и логические построения стали не­ посредственно обслуживать инженерную практику. Поэтому для нее достаточно конкретна мысль, заключенная в эпиграфе.

Степень обобщения, органически присущая концепции системно­ го подхода, придает ей статус универсальной теории. Эта универ­ сальность не означает, что в этой теории будут собраны все знания. Концепция системного подхода в разработанном виде должна пред­ ложить структуру общих свойств до этого, казалось бы, разнородных явлений и процессов.

В значительной мере выросла роль объяснения (как самому себе, так и соучастникам разработки) неформальных представлений о со­ здаваемой технике на самых ранних этапах возникновения замысла. Это может быть выполнено только на уровне высокоабстрактных представлений и логических построений9. В этом отношении интере­ сен разбор работ выдающегося создателя методов изобретательско­ го творчества Г.С. Альтшулера10 М.И. Сетровым11. Однако еще более

интересно сопоставление этих методов с анализом сущности техни­ ки М. Хайдеггером12. Без особых натяжек можно сказать, что работы Г.С. Альтшулера являются реальным воплощением этих идей выда­ ющегося философа.

Предложенное концептуальное определение системы также фор­ мирует образ создаваемого объекта, слабо связанный с видом его конкретной реализации. При этом будучи исторически конкретным, оно позволяет дать основу для дальнейшего развития современных системных представлений. Оно является интегративным по отноше­ нию к основным концептуальным теориям последнего времени: тео­ рии систем, кибернетике и теории функциональной организации.

Использование понятия «интегративность» приводит к тому, что эти подходы не просто объединяются, а ведут к формированию еди­ ной концепции, открывающей свойства, неявно выраженные в их рамках. Это позволит получить основу для накопления новых пред­ ставлений о несоответствии понятийного аппарата системного под­ хода и вновь открываемых фактов и явлений, а значит, создаст пред­ посылки для нового кризиса. И плодотворность его разрешения во многом будет зависеть от того, насколько удачно предложенный под­ ход сможет обслуживать современную исследовательскую и инже­ нерную практику.

ПРИМЕЧАНИЯ

1Анохин П К . Принципиальные вопросы общей теории функциональных сис­ тем // Принципы системной организации функций. М., 1973.

2 Сетров М.И. Основы функциональной теории организации. Л., 1972.

3 Эквифинальность — понятие, использованное Л. фон Бертапанфи, означа­ ющее достоверное достижение определенной конечной ситуации из неопределен­ ной начальной в условиях хаотического хода событий.

4В работе используется классификация причинно-следственных связей, пред­ ложенная в: Поспелов Д А . Ситуационное управление: теория и практика. М., 1986.

5Далее по тексту при использовании понятия «система» речь будет идти об искусственных системах.

6 Честнат Г Техника больших систем. М., 1969.

7 Сетров М.И. Основы функциональной теории организации. Л., 1972.

8 БахурА.Б. Анализ функционирования космического аппарата с точки зрения аналогии с гомеостатическим регулятором // Технологические системы и управле­ ние в организме: общие принципы и аналогии. Сб. трудов, вып. 3. М., 1996; Он же. О некоторых основных понятиях системного анализа в аспекте больших систем // Управление большими системами. Сб. докладов международной научно-практи­ ческой конференции. М., 1997; Он же. Подход к построению управления космиче-

ским аппаратом, основанный на теории гомеостатического управления // Пробле­ мы и технологии создания и использования космических систем и комплексов на базе малых КА и орбитальных станций. II межведомственный научно-практичес­ кий семинар. Тезисы докладов. М.: ГКНПЦ им. Хруничева, 1998; Он же. Подход к разработке проектной модели космического аппарата на основе теории гомео­ статического регулирования // Там же.

9 Эти аспекты фундаментально разработаны школой концептуального проек­ тирования, возглавляемой С.П. Никаноровым (см. например: Никаноров С.П., Ни­ китина Н.К., Теслинов А .Г Введение в концептуальное проектирование АСУ: Ана­ лиз и синтез структур. М., 1995; Никаноров С.П. Концептуальные методы // Про­ блемы и решения. Научно-практический сборник. № 12 (2001). М., 2001).

10 Альтшулер Г.С. Алгоритмы изобретения. М., 1969.

11 Сетров М.И. Основы функциональной теории организации. Л., 1972.

12 Хайдеггер М. Время и бытие. М., 1993.

В.Г. Горохов

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ БЕРТАЛАНФИ, ВОЗНИКНОВЕНИЕ СИСТЕМОТЕХНИКИ И НОВОЕ ПОНИМАНИЕ НТП

КАК УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ

1. Теория открытых систем Берталанфи была связана, с одной сто­ роны, с развитием антимеханистических тенденций в биологии1, с дру­ гой же — с дальнейшим развитием механической модели объяснения функционирования организма2, как опоры нового более изощренного механистического объяснения в кибернетике и системотехнике3.

Людвиг фон Берталанфи, исходя из посылки о необходимости пе­ реноса центра тяжести исследований с частей на органическое целое и отвергая в то же время витализм, формулирует сначала в своих ра­ ботах по теоретической биологии новый организмический подход: биологический порядок является специфическим и выходит за преде­ лы закономерностей сферы неживой природы, но мы можем все бо­ лее и более глубоко продвигаться в исследовании биологических про­ цессов с целью установить более точные законы, соответствующие сущности органического, т. е. органические системы подчиняются иным закономерностям, чем неорганические. Механистическое на­ правление в биологии пыталось исследовать физическими методами свойства и характер отношений органических структур и объяснить их с помощью физико-химических законов. Однако приспособление, са­ морегуляция и самовоспроизведение не могут быть полностью объяс­ нены исходя из физико-химических принципов. Берталанфи подчер­ кивает целостный характер органических структур. Организм должен рассматриваться как динамическая система, и задача «организмической» биологии заключается в нахождении и формулировке законов, которым подчиняются свойства и отношения этих систем. Сам Берта­ ланфи следующим образом резюмирует суть организмического под­ хода: целостный подход к системам вместо аналитически-сумматив- ного подхода, динамическое представление вместо статического и машинного, рассмотрение организма как прежде всего активности,

а не в плане реактивности. Эти посылки означают, по его мнению, пре­ одоление противоречий между механицизмом и витализмом. Организмический подход признает необходимость и возможность комби­ нирования глубокого и последовательного анализа, определяющего отдельные компоненты, с выявлением организационных закономер­ ностей, в соответствии с которыми эти части и частичные процессы объединяются в единое целое. Позднее Берталанфи была сформули­ рована теория открытых систем (т. е. систем, обменивающихся с ок­ ружающей средой энергией и материей), которая позволила объяс­ нить процессы роста, приспособления, регуляции и вопросы равнове­ сия биологических систем. Она и легла в основу его общей теории си­ стем (ОТС), ставшей исходным пунктом системного движения во мно­ гих областях современной науки и техники.

Норберт Винер, развивая кибернетический подход, имел в виду общность процессов регулирования и информационного обмена

иу животных, и у машин. Он считал, что автоматы взаимодействуют, как и организмы, с окружающей средой — могут принимать и запо­ минать внешние образы (имеют органы восприятия, датчики и экви­ валент нервной системы) и соответственно им действовать в этой среде, даже корректировать свою деятельность. Поэтому они могут быть хорошо описаны с помощью физиологических представлений

иобъединены с механизмами физиологии в одну общую теорию. Ки­ бернетика пытается показать, что механизм обратной связи являет­ ся основой телеологичности, или целенаправленного поведения, как

всозданной человеком машине, так и в живом организме и в соци­ альной системе. Берталанфи возражает, что в данном случае техни­ ческие системы являются открытыми для обмена информацией, а не энергией и материей, как у органических систем. Говоря о близости идей кибернетики и ОТС, Берталанфи подчеркивает и их различие

впроисхождении и в базисных моделях (контур обратной связи вме­ сто динамической системы взаимодействий) при общем интересе к проблемам организации и телеологического поведения. ОТС явля­ ется результатом не военных и технических разработок, как киберне­ тика, а фундаментальных наук, в частности биологии, однако для этих дисциплин характерны в одинаковой степени междисциплинарность и методологическая направленность, в них исследователь первона­ чально абстрагируется от внутренних свойств системы, анализируя только ее внешние связи (принцип «черного ящика»), а иерархичес­ кое рассмотрение систем является руководящим принципом и допол­

няется описанием элементов, «кирпичиков», составляющих систему и связей между ними. Отвлечение от вещественного субстрата мате­ риальных процессов и рассмотрение их функциональных зависимо­ стей является одним из основных требований и кибернетики, и ОТС. Однако предметом исследования кибернетики являются системы уп­ равления и информационные аспекты этих систем, а системотехни­ ки — первоначально сложные технические или человеко-машинные системы, сфера же ОТС распространяется на любые системы, а так­ же любые аспекты и срезы систем.

2. Системотехника развивает методы управления разработкой проектов и созданием так называемых больших систем и возникла прежде всего как попытка представления сложных человеко-машин­ ных комплексов в виде иерархических систем, находящихся в посто­ янном взаимодействии с окружающей средой4: перенесение модели технической системы, взятой из кибернетики и теории систем, т. е. как поточной системы, через которую протекают потоки вещества, энергии и информации (см., например, Гослинг5) на человека (см., на­ пример, перечни Фитца6) и всю человеко-машинную систему в целом, а затем корректировка этих представлений на базе развития антро­ потехники, инженерной психологии, эргономики и т. д. и перенесение их на технические компоненты и системы и всю систему в целом (см., например, Синглтон7).

Перенос механических свойств и функционирования машины на объяснение живого организма (независимо от оценки продуктивнос­ ти этой исследовательской программы для изучения организма) имел следствием проведение сравнительного анализа организма и маши­ ны, который оказался впоследствии весьма продуктивным для раз­ вития машинной техники. Такого рода сравнения привели к тому, что некоторые свойства организмов были перенесены на машины, и ста­ ли говорить о природе машины, памяти компьютера, самообучаю­ щихся роботах, эволюции технических изобретений по типу естест­ венного отбора и т. п. Это привело и ко многим продуктивным техни­ ческим решениям и разработкам, и к изменениям в научной картине мира, развитию системной картины мира и кибернетических пред­ ставлений на основе обобщения не только физических и техничес­ ких, но и биологических моделей действительности. В конечном сче­ те некоторые характеристики живых систем переносятся на техниче­ ские системы и служат прообразом для создания новых типов таких систем:

(1)живые системы — это саморегулирующиеся системы и систе­ мы с адаптацией, что соответствует явлению гомеостазиса в слож­ ных технических системах (как достижение баланса в живом организ­ ме) и имеет прототипом терморегуляцию у теплокровных животных;

(2)самоорганизация живых систем переносится как образец на сложные технические системы — система организует саму себя

впроцессе прогрессивной дифференциации, эволюционируя от со­ стояния простого к состоянию более высокого уровня сложности;

(3)способность к обучаемости живых систем становится прообра­ зом создания обучающихся автоматов, а позднее сложных вычисли­ тельных комплексов и систем с искусственным интеллектом (речь идет, например, о моделировании информационных процессов в моз­ ге, анализе нейронных сетей, психологических механизмов работы мозга и создании на этой основе вычислительных систем и программ, экспертных систем, развитии инженерии знаний, т. е. представления знаний для компьютерных систем и т. д.);

(4)моделирование поведения живых систем становится основой для создания прототипов новых технических систем, например, в тех­ нической биологии и бионике.

Отсюда напрашивался следующий шаг — перенесение эволюци­ онных представлений из биологии в сферу физических систем. Не только отдельные физические системы, но и мир в целом (Все­ ленная) стал рассматриваться как органическое целое, как динами­ ческий процесс, как самоорганизующаяся система (перенесение ки­ бернетических принципов, взятых из биологии и обобщенных в ки­ бернетике на мир неживой природы), как эволюционирующая систе­ ма (глобальный эволюционизм), как сложный объект комплексного исследования.

Сфера приложения системного проектирования расширяется прак­ тически на все сферы социальной практики (обслуживание, потребле­ ние, обучение, управление и т. д.), а не только на промышленное про­

изводство. Наряду с системотехническим проектированием формиру­ ется социотехническое проектирование (например, градостроитель­ ное, эргономическое, организационное и т. п.), задачей которого ста­ новится целенаправленное изменение социально-организационных структур, фактически проектирование систем деятельности, и главное внимание должно уделяться не машинным компонентам, а социальным и психологическим аспектам. Собственно, и современное инженерное проектирование видоизменяется под влиянием системного проектиро­