Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Синергетика в постнеклассическои картине мира и междисциплинарных коммуникациях
1.1 Функции синергетики в формировании постнеклассическои кар тины мира и проблемы метаязыка.
1.2 Междисциплинарные ландшафты и синергетические стратегии коммуникации .
Глава 2. Становление и перспективы развития онтологии синергетики
2.1 Генезис методов синергетики
2.2 Онтологические и гносеологические основания синергетики
Глава 3. Методологические принципы синергетики
3.1 Структурные принципы Бытия
3.2 Порождающие и конструктивные принципы Становления
3.3 О границах применимости и перспективах развития методологических принципов
Глава 4. Методология синергетического моделирования и междисциплинарных исследований
4.1 Этапы синергетического моделирования в сложных междисциплинарных системах и междисциплинарных исследованиях
4.2 Сопряжение этапов моделирования, как познавательный коммуникативный процесс в пространствах культурных традиций и философской рефлексии
Глава 5. Синергетическое моделирование в социогуманитарной сфере и проблема времени
5.1 Моделирование в пространствах текстов культуры: теоретическая «лаборатория культуры»
5.2 Проблемы моделирования в гуманитарной сфере
5.3 Универсальный эволюционизм и нелокальные законы развития
Глава 6. Синергетика в образовании и диалоге культур
6.1 Эволюционно-синергетический подход к образованию гуманитариев
6.2 Курсы «Концепции современного естествознания» и «История и философия науки»: опыт междисциплинарного взаимодействия
6.3 Синергетические стратегии в образовании: возможности и управление формированием образовательных пространств
Заключение
Список литературы
- Междисциплинарные ландшафты и синергетические стратегии коммуникации
- Онтологические и гносеологические основания синергетики
- О границах применимости и перспективах развития методологических принципов
- Сопряжение этапов моделирования, как познавательный коммуникативный процесс в пространствах культурных традиций и философской рефлексии
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Формирование синергетического подхода обусловлено рядом масштабных парадигмальных сдвигов, произошедших во второй половине XX - начале XXI века, связанных с возникновением по-стнеклассической науки. Постнеклассический этап развития науки характеризуется изучением сложных развивающихся человекомерных систем, что требует совместных усилий специалистов многих дисциплин, целостного трансдисциплинарного взгляда на мир. Современные практики исследования сложных саморазвивающихся систем, междисциплинарного моделирования и проектирования уже невозможно представить без методов синергетики. Синергетика все шире используется не только в естествознании, но и в социогуманитарной сфере, в диалоге наук о природе и наук о человеке, применяется в образовании, педагогике, искусстве. Складывается образ синергетики как ядра новой холистической общенаучной картины мира. Этому способствует внедрение в последнее десятилетие элементов синергетических представлений во многие общеобразовательные курсы.
Несмотря на очевидные достижения синергетического подхода в естественнонаучной сфере, в областях социогуманитарного знания и междисципли нарной коммуникации существуют определенные проблемы мировоззренческого, познавательного и методологического характера. В гуманитарных онтологи-ях и полионтичных описаниях реальности синергетические методы пока применяются стихийно, зачастую интуитивно, на уровне метафор и эвристических соображений, что вызывает неприятие у многих специалистов приверженных дисциплинарному стилю мышления. Методология синергетики пока разработана недостаточно, чтобы отрефлексировать собственные основания и корректно переносить известные модели синергетики за пределы естествознания, создавать новые модели в иной онтологической реальности.
Решение этой задачи нам видится на пути создания принципов и технологий целостной открытой методологии синергетики, способной адаптироваться к сложным онтологическим ландшафтам современных междисциплинарных проблем. Такая методология должна быть открыта не только для новых математических модельных образцов и дисциплинарных знаний, но и для философской рефлексии над процессами моделирования реальности и переноса знаний. Эффективное применение такой методологии предполагает владение участниками исследовательских проектов основными понятиями и принципами синергетики, поэтому сегодня актуальна задача преподавания синергетики не только естественникам, но и гуманитариям, а также применение синергетики в образовательных процессах, в коллективной коммуникации.
Степень разработанности проблемы. Синергетика наследует и развивает ранее сложившиеся междисциплинарные подходы: тектологию А.И. Богданова, теорию систем Л. фон Берталанфи, кибернетику Н.Винера. Наследует она и методологические приемы и образцы: системно-структурную модель, понятия целостности и гомеостаза системы, принцип телеологичности, идею обратных связей и модель черного ящика. В то же время, синергетика существенно отличается от других междисциплинарных направлений тем, что ее терминология и методы опираются на достижения нелинейной математики и тех разделов естественных и технических наук, которые изучают процессы эволюции сложных систем.
История становления методов синергетики связана с именами многих выдающихся ученых XX в. Прежде всего, это великий математик, физик и философ Анри Пуанкаре, который заложил основы методов нелинейной динамики и качественной теории дифференциальных уравнений. Второй круг идей связан с вероятностными методами статистической физики, восходящими к Л.Больцману, методам осреднения и получения конечных уравнений для макрохарактеристик в системах с очень большим числом частиц. Нелинейные, статистические и компьютерные методы через сто лет после них станут основой математических методов синергетики. Можно даже сказать, что еще до возникновения самого термина «синергетика», она уже развивалась параллельно со своими предшественницами - кибернетикой и теорией систем.
В первой половине XX в. большую роль в развитии методов нелинейной динамики играла русская и советская школа математиков и физиков: A.M. Ляпунов, Н.Н. Боголюбов, Л.И. Мандельштам, А.А. Андронов, Н.С. Крылов, А.Н. Колмогоров, А.Н. Тихонов, Я.Б.Зельдович. Эти исследования стимулировались также необходимостью решения стратегических оборонных задач как в СССР, так и в США. При этом широко использовались первые ЭВМ: компьютерная модель морфогенеза (А.М.Тьюринг), уединенные волны - солитоны (Э.Ферми).
Рождение синергетики произошло в 60-70 годы, тогда совершился подлинный прорыв в понимании процессов самоорганизации в самых разных явлениях природы и техники. Теория генерации лазера Г.Б. Басова, A.M. Прохорова, Ч. Таунса, Г.Хакена; колебательные химические реакции Б.П. Бело-усова и A.M. Жаботинского; теория диссипативных структур И. Пригожина; теория турбулентности А.Н. Колмогорова и Ю.Л. Климонтовича; теория эволюционного автокатализа А.П. Руденко. Неравновесные структуры плазмы в термоядерном синтезе изучались Б.Б. Кадомцевым, А.А. Самарским, СП. Курдюмовым. Теория активных сред и биофизические приложения самоорганизации исследовались А.С. Давыдовым, Г.Р. Иваницким, И.М. Гельфан дом, А.М Молчановым, Д.С. Чернавским, В.И. Кринским. В 1963 г. произошло эпохальное открытие динамического хаоса, сначала в задачах прогноза погоды (Э. Лоренц). Начинается изучение странных аттракторов в работах Д. Рюэля, Ф. Такенса, Л.П. Шильникова. Создается математическая теория катастроф (скачкообразных изменений состояний динамических систем) Р.Тома и В.И. Арнольда, инициировавшая стремительный рост работ в области ее приложений: в науках о живом, в психологии и социологии. Формируется постнеклассическая по своему характеру эволюционная теория ав-топоэзиса живых систем У. Матураны и Ф. Вареллы. По сути, происходит формирование новой познавательной парадигмы самоорганизации, в контексте которой Герман Хакен в 1970 г. и вводит в научный обиход неологизм «синергетика» для обозначения нового междисциплинарного направления исследований сложных самоорганизующихся систем. В 1980-90 гг. продолжается изучение динамического хаоса и проблемы сложности. В связи с созданием новых поколений мощных ЭВМ развиваются фрактальная геометрия (Б.Мандельброт), геометрия самоподобных объектов, которая описывает структуры динамического хаоса и позволяет эффективно сжимать информацию при распознавании и хранении образов. Были обнаружены универсальные сценарии перехода к хаосу М. Фейгенбаума, Ив. Помо. Существенно развита эргодическая теория (Я.Синай). В 1990 году был открыт феномен самоорганизованной критичности. Его можно исследовать, рассматривая кучу песка (П. Бак). Сходящие лавинки воспроизводят распределения Парето по амплитудам событий для биржевых кризисов, землетрясений, аварий сложных технических комплексов и т.д.
Все эти открытия существенно пополняют и изменяют онтологический базис и методологические основания науки, формируют постнеклассический этап ее развития. Вводятся новые типы причинности, новые образы саморегуляции и саморазвития иерархических систем, ограничивается детерминистическая парадигма, возникают новые информационные онтологии в живых и социальных системах. Процессы возникновения и развития постнекласси ческой науки достаточно подробно рассмотрены в трудах В.С.Степина . Синергетика ассоциирует эти методы, однако целостного самосогласованного языка описания сложных систем все еще не создано.
Методологический анализ развития синергетики начинается в трудах самих классиков эволюционно-синергетичесой парадигмы Дж.Форрестера, И.Пригожина, Р.Тома, Г.Хакена, Ю.Л.Климонтовича, С.П.Курдюмова, Ф.Вареллы, У.Матурано, Д.С.Чернавского, А.П.Руденко, В.Эбелинга.
Философские аспекты приложения теории самоорганизации и синергетики в естествознании рассмотрены в работах: B.C. Степина, Э.Янча, И.Стенгерс, Э.Ласло, В.И.Аршинова, А.А. Печенкина, Г.И.Рузавина, Б.Г.Юдина, И.С.Добронравовой, Ю.А.Данилова, Е.А.Мамчур, Ю.В.Сачкова, Н.К.Удумян, Б.Н.Пойзнер, А.И.Панченко, В.В.Казютинского, В.Г.Горохова, Р.Г.Баранцева, А.Г.Басина, И.А.Акчурина, Г.Г.Малинецкого, К.Майнцера, Э.А.Калинина, И.А. Липкина.
Сегодня синергетика быстро интегрируется в область гуманитарных наук, возникли направления социосинергетики и эволюционной экономики, методы синергетики применяются в медицине, психологии, педагогике, образованию, развиваются приложения в лингвистике, истории и искусствознании, реализуется проект создания синергетической антропологии. Философская рефлексия по вопросам применимости синергетики в гуманитарной сфере осуществлялась следующими авторами: Э.Морэн, В.И.Аршинов, В.Вайдлих, Дж.Николис, С.П.Капица, С.С.Хоружий, К.Х.Делокаров, Е.Н.Князева, В.Л.Романов, О.Н.Астафьева, А.П.Назаретян, И.А.Мелик-Гейказян, К.Майнцер, Л.П.Киященко, Л.И.Бевзенко, И.А.Герасимова, И.В.Ершева-Бабенко, Я.И.Свирский, В.А.Тарасенко, И.Е.Москалев, Н.В.Поддубный, М.С. Каган, А.Д. Урсул, В.А.Василькова, В.П.Бранский, В.С.Егоров.
Бесспорно, экстенсивный рост синергетики сопровождается издержками и псевдонаучными спекуляциями. Но так обстоит дело не только с синергетикой. В конце концов, междисциплинарность в современной науке предполагает взаимосогласованное использование образов, представлений, методов и моделей дисциплин как естественнонаучного и технического, так и со-циогуманитарного профиля. Это, в свою очередь, предполагает, существование единой научной картины мира. В настоящее время такой общенаучной (междисциплинарной) единой картины мира (в смысле самосогласованной целостности), строго говоря, нет. Существуют ее отдельные фрагменты, именуемые специальными картинами мира, дисциплинарными онтологиями, такими как физическая, биологическая, космологическая картины мира, репрезентирующие предметы каждой отдельной науки. Синергетика пытается «навести мосты» между этими картинами, создать общее поле междисциплинарной коммуникации, сформировать принципы новой картины мира. Большую роль в решении этих проблем играет естественнонаучное образование гуманитариев, использующее эволюционно-синергетическую парадигму науки. Вопросам становления общенаучной картины с учетом синергетиче-ского подхода, проблемам философии и методологии междисциплинарной и социальной коммуникации, а так же вопросам философии образования и проблеме времени посвящены работы: В.С.Степина, В.А.Лекторского, М.А.Розова, В.М.Розина, И.А.Алексеевой, Л.А.Микешиной, В.Г.Федотовой, П.Д.Тищенко, А.П.Огурцова, И.П.Меркулова, А.Л.Никифорова, А.А.Ивина, А.М.Анисова, А.С.Карпенко, В.Л.Васюкова, И.Т.Касавина, В.В. Миронова, В.Н.Поруса, Л.А.Марковой, П.П.Гайденко, М.А.Розова, В.П. Веряскину, В.М. Межуева, B.C. Швырева, Э. Фромма, И.К.Лисеева, Ю. Хабермаса, К.Ясперса, Р.Коллинза.
По-видимому, новая методология синергетики должна будет опираться не только на общенаучную методологию естествознания. Она должна гибко учитывать изменения норм и ценностей научного исследования и критериев демаркации при переходе к гуманитарным дисциплинам, - именно в этом будет заклю чаться основная сложность междисциплинарных проектов с участием одновременно естественников и гуманитариев. В случае успешного разрешения этого методологического конфликта возможно дальнейшее конструктивное применение синергетики в гуманитарной сфере. В этом также видится актуальность обращения к теме исследования.
Объект исследования - постнеклассическая наука и образование.
Предмет исследования - методология синергетики в постнеклассической науке и в образовании.
Цель и задачи исследования. Разработка концептуальных оснований и принципов методологии синергетики, выявление ее возможностей при моделировании социогуманитарной сферы и сферы образования.
Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих задач:
- раскрыть роль синергетики в формировании постнеклассической картины мира и в междисциплинарных коммуникациях;
- выявить генезис и перспективы развития онтологии и методологии синергетики;
- сформулировать целостный комплекс базовых принципов методологии синергетики;
- концептуализировать деятельностные представления методологии си-нергетического моделирования и междисциплинарных исследований;
- выявить специфику методологии синергетического моделирования в социогуманитарной сфере;
- раскрыть специфику конструирования времени в развивающихся системах;
- разработать основы эволюционно-синергетического подхода к образованию гуманитариев;
- сформулировать синергетические стратегии в образовании и подходы к управлению формированием образовательных пространств;
Методологические и теоретические основы исследования. Исследование методологии современной синергетики стало возможным: во-первых, на основе знания предметной сферы синергетики, ее истории и парадигмальных моделей; во-вторых, на основе коммуникативного, системно-деятельностного подходов; на базе культурологического анализа, структурно-функционального и феноменологического методов исследования; благодаря использованию методов математического и когнитивного моделирования, широкого привлечения образовательного и педагогического эксперимента. Исследование базируется на междисциплинарном комплексном подходе, основанном на концептуализации знаний различных областей науки - физики, математики, философии и методологии науки, философии культуры, социальной психологии и философии, коммуника-тивистики, истории. Взаимообусловленные методологические, онтологические и гносеологические аспекты принципов синергетики выявляются в познавательной и коммуникативной деятельности, в процессах моделирования сложного. Положения, выносимые на защиту.
1. Синергетика играет важнейшую познавательную, методологическую, мировоззренческую роль в формировании постнеклассической научной картины мира. Обладает эффективными средствами междисциплинарной коммуникации.
2. Генезис синергетики прослеживается в методах и подходах нелинейного моделирования, постнеклассической науки, теории систем и кибернетики, универсального эволюционизма, философии процесса, диалектики. Перспективы синергетики связаны с развитием аутентичной синергетики, квантово-синергийных онтологии, сетевых коммуникаций, обобщенной рациональности.
3. Базовыми онтологическими и эпистемологическими принципами методологии синергетики являются: структурные принципы, порождающие принципы становления, конструктивные принципы становления.
4. Деятельностное представление методологии синергетического моделирования и междисциплинарных исследований заключается в экспликации этапов процесса синергетического моделирования и его сопряжения с этапами развития познавательной деятельности.
5. Специфика методологии синергетического моделирования в социо-гуманитарной сфере заключается в ряде ценностно-смысловых, коммуникативных и социально-научных особенностей согласования онтологических установок разных дисциплин, в специфике процесса переноса знаний и представлений.
6. Специфика конструирования времени или выбора типа генетической памяти в развивающихся системах заключаются в том, что локальные законы универсального эволюционизма в окрестности точек бифуркации описываются принципами синергетики. Нелокальные законы в системах с памятью задаются типом генетики. Самые быстрые среди них представлены обобщенными рядами Фибоначчи и режимами с обострением, в частности, законами гармонии, сокращающими время эволюции.
7. В основе эволюционно-синергетического подхода к образованию гуманитариев лежит раскрытие методологии и онтологии синергетики в общеобразовательных курсах для гуманитариев.
8. Предлагается выделять следующие синергетические стратегии образования: синергетика для образования, синергетика в образовании, синергетика образования. Предложена синергетическая методология коллективного творчества и инновационного управления образовательными пространствами.
Научная новизна исследования определяется разработкой основ методологии синергетики - новых подходов к междисциплинарной проектно-исследовательской деятельности, моделированию и образованию, сущность которых заключается в следующем:
- роль синергетики в формировании постнеклассической картины мира: онтологическая и познавательная - как науки о сложных саморазвивающихся системах; методологическая - как междисциплинарной методологии; мировоззренческая -как ядра становящейся холистической постнеклассической картины мира. Для этого синергетика обладает необходимыми трансдисциплинарными языковыми,
познавательными средствами и адаптивным ресурсом в междисциплинарной коммуникации;
- генезис синергетики прослеживается в методах нелинейного моделирования и статистической физики, возникших на рубеже XIX-XX веков; в рождении пост-неклассического этапа развития науки; в развитии универсалистских идей и подходов теории систем и кибернетики, обогащенных идеями самоорганизации и эмерджентности и универсального эволюционизма; в использовании философии процесса и диалектики. Конструктивный синтез нелинейного моделирования, практической философии и предметного знания реализуется аутентичной синергетикой - ядром синергетического подхода. Перспективы синергетики связаны с развитием категории обобщенной рациональности, квантовых и синергетических оснований холизма, сетевой парадигмы и немарковских моделей, технологий междисциплинарных коммуникаций и образования, аутентичной синергетики;
- базовыми принципами методологии синергетики являются: структурные принципы - гомеостатичность, иерархичность, характеризующие фазу стабильности системы; порождающие принципы становления - нелинейность, незамкнутость, неустойчивость, являющиеся необходимым и достаточным условием реализации становления; конструктивные принципы становления -динамическая иерархичность, наблюдаемость, описывающие сборку в процессах становления и понимания. Принцип наблюдаемости является эпистемологическим, остальные принципы онтологические. В процессе моделирования сложных систем принципы находятся в отношении кольцевой связности. Различаются типы самоорганизации в фазе стабильности (бытия) и фазе становления;
- деятельностное представление методологии синергетического моделирования и междисциплинарных исследований заключается в экспликации десяти сопряженных этапов процесса синергетического моделирования. Каждый этап моделирования может быть одновременно описан в трех модусах, трех параллельных гомологических рядах разных темпоральных масштабов: 1. Этапы синергетического моделирования как деятельностно-технологические
этапы (креагенез). 2. Этапы когнитивной эволюции человека в познании мира и самого себя (онтогенез). 3. Этапы эволюции социальной коммуникации, отраженной в философии культуры (филогенез). Два последних ряда являются предметом исследования философских наук, в диалоге с первым они осуществляют стратегию приложения философии к синергетике, сжимая, тем самым, время моделирования;
- специфика методологии синергетического моделирования в социогумани-тарной сфере заключается в ценностно-смысловых и коммуникативных особенностей согласования: дисциплинарных критериев демаркации, целей и смыслов моделирования, строгости и надежности получаемых результатов, готовности делать междисциплинарные обобщения и гипотезы, менять онтологический базис, допускать виртуальные онтологии. Существует социально-научная проблема сборки и мотивации междисциплинарного коллектива исследователей — взаимообучающегося коллективного субъекта познания. Моделирование возможно как минимум на когнитивном уровне. Гуманитарные синергетические модели обычно носят феноменологический характер и могут возникать как за счет архитектурного переноса естественнонаучных моделей в антропную сферу, при этом возникает опасность навязывания новой онтологии, так и в результате более корректного решения обратной задачи восстановления модели по феноменологическим данным. В силу плохой определенности эмпирических данных часто приходится применять мягкое моделирование, пучки моделей. Существуют модели мягкой редукции, точнее, выводимости гуманитарных феноменов из естественнонаучных механизмов развития антропной сферы;
- специфика конструирования времени или выбора генетической памяти в развивающихся системах заключается в том, что локальные законы универсального эволюционизма описываются принципами синергетики. Нелокальные законы в системах с памятью описывают эволюцию временных спектров и паттернов, задаваемых типом генетики, среди которых есть самые быстрые, оптимальные законы развития, задаваемые обобщенными рядами Фибоначчи и режимами с обострением. В частности, нелокальными законами эволюции являются законы гармонии, сокращающие время эволюции, которые также описываются синергетическими механизмами. Простейший закон ускоренного развития назовем ритмокаскадом. В иерархической системе ритмока-скады организуются в комплексный фрактальный закон развития - дерево ритмокаскадов, дающий максимальную скорость эволюции сложной системы. Идеи конструирования времени, выбор генетики, позволяют ввести мета принцип отбора онтологии развития, отбора оптимальных законов развития; также проверить их природное и социальное происхождение, использовать в конкурентных искусственных средах и прогнозировании исторических систем;
- в основе эволюционно-синергетического подхода к образованию гуманитариев лежит раскрытие методологии и онтологии синергетики в общеобразовательных курсах для гуманитариев, с целью формирования холистического мировоззрения, преодоления проблемы двух культур, умения эффективно работать с междисциплинарными комплексными проблемами и большими объемами информации, умения адаптироваться в быстроменяющемся мире. Большой концептуальный материал по синергетике изложен в государственных программах автора по курсу «Концепции современного естествознания». Эффективно применение синергетической методологии этого курса к другим интегральным дисциплинам, например «Истории и философии науки», в которой можно использовать методологическое ядро - когнитивно-генетическую граф-модель развития физики. В ней также эффективно проявлены типологии частнодисциплинарных революций в науке, рождающихся на попарных противоречиях при согласовании дисциплин; даны иллюстрации позитивистских, постпозитивистских и деятельностных подходов в философии науки;- система образования является сложной саморазвивающейся системой, поэтому к ней применим синергетический подход. Предлагается выделять следующие синергетические стратегии образования: синергетика для образова ния - интегративные курсы синергетики для средней и высшей школы, факультетов повышения квалификации, по завершении очередного цикла обучения; синергетика в образовании - выявление в частных дисциплинах материалов иллюстрирующих принципы синергетики; синергетика образования - синергетика, примененная к самому процессу образования, становления личности и знания. Методология коллективного творчества вводится как трансдисциплинарный образовательный проект. Предлагается инновационный, опережающий сценарий управления образовательными пространствами, выявлены синергетические механизмы управления и развития образовательными пространствами, в частности образовательным пространством региона.
Теоретическая и практическая значимость исследований заключается в философском анализе категорий, определении принципов и выявлении форм реализации общенаучной междисциплинарной методологии синергетики. В обосновании необходимости формирования новых исследовательских программ и стратегий в области междисциплинарного моделирования в гуманитарных знаниях, в сфере преподавания и управления образованием. Научно-практическая значимость работы определяется выше изложенными актуальностью и новизной работы. Результаты данного исследования более десяти лет активно применялись и применяются в авторских и государственных программах по курсу «Концепции современного естествознания» для студентов гуманитарных специальностей, а так же курсов «Синергетика» для студентов философских факультетов и факультетов управления государственных служащих. Результаты исследования использовались в педагогических экспериментах в старшей школе, в процессах моделирования исторических систем, в работе методологических семинаров по философии науки, вопросам естествознания, образования и междисциплинарной коммуникации.
Апробация диссертации. Основные идеи диссертанта нашли отражение в 48 публикациях автора общим объемом 59 п.л., а также неоднократно обсуждались на семинарах, организованных в секторах «Междисциплинарных проблем науки и техники» и «Философии естествознания» Института философии РАН, а также проходили экспертную оценку и были поддержаны индивидуальными исследовательскими грантами РГНФ: «Парадигма синергетики в методологии естественнонаучного и социогуманитарного познания» (1995 - 1997), «Междисциплинарная методология постнеклассической науки и принципы синергетики» (1998-2000), «Когнитивная синергетика: проблемы междисциплинарной коммуникации и образования» (2001-2003), «Формирование постнеклассической научной картины мира» (2004-2006). Эти идеи разрабатывались и обсуждались в рамках международного проекта ИНТАС «Human Strategies in Complexity» контракт MP/CA 2298 (2000 -2003). Многие идеи реализованы в государственной концепции и программах курсов «Концепции современного естествознания» Министерства образования РФ (1995, 2000).
Промежуточные результаты докладывались на многих международных и российских конференциях, среди которых: XI Международная конференция «Логика, методология, философия науки». Москва-Обнинск, 1995; Международная научная конференция «Московский синергетический форум» М. 1996; «Человек - Философия - Гуманизм». Первый Российский философский конгресс. СПб., 1997; «Рационализм и культура на пороге III тысячелетия». III Российский философский конгресс. Ростов-на-Дону. 2002; Международные конференции «Математика, компьютер, образование» Дубна-Пущино (1996-2006); «Нелинейный мир» Суздаль (1996, 1998, 2000 ); Конференции по социальной синергетике, РАГС (1996-2006); Первая международная научно-практическая конференция «Стратегии динамического развития России: единство самоорганизации и управления. М., 2004; «Философия и будущее цивилизации». IV Российский философский конгресс. М., 2005; Международная конференция «Проектирование будущего: междисциплинарный подход». Звенигород, 2006. Всероссийская научная конференция «Национальная идентичность России и демографический кризис». М., 2006.
Апробация синергетических подходов в образовании проходила в 1994 -2007 годах в рамках чтения авторских курсов «Концепции современного ее тествознания» и «Синергетика» на гуманитарных факультетах УРАО, МГУ, ГУГН, РАГС, а также в педагогических экспериментах на кафедре «Синергетика образования» УдГУ и в гимназии №56 г. Ижевска.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, 15 параграфов, заключения, списка литературы.
Основные положения диссертации отражены в публикациях:
Междисциплинарные ландшафты и синергетические стратегии коммуникации
Во введении мы довольно подробно рассмотрели историю становления синергетики, отметим лишь, что синергетика полностью ассоциирует методы системного анализа и кибернетики, однако указывая области их применимости. В этих подходах сформировались общие представления о системах и их конфигурировании, о механизмах поддержания целостности или гомеостаза систем, о способах управления системами с саморегуляцией и т.д. В то же время синергетика существенно отличается от своих предшественниц тем, что ее язык и методы опираются на достижения нелинейной математики и тех разделов естественных и технических наук, которые изучают процессы эволюции еще более сложных саморазвивающихся систем. В XX веке осознано, что к таким системам следует относить не только живые системы и биосферу, но и сложные неживые, информационные, социальные, технические системы. Современное естествознание, включая физику, стало эволюционным, поэтому универсальный эволюционизм, основанный В.Вернадским, Т.Шарденом, Э.Янчем, Н.Моисеевым, также является мировоззренческой, онтологической основой синергетики. В современной фило-софиии эти онтологии активно исследуются в рамках философии постне-классической науки, эволюционной эпистемологии, философии становления, когнитивистике, теории познания, а так же в философии образования. Однако основной генетический материал синергетике по-прежнему поставляет естествознание и математика.
Более ста лет назад великий математик Анири Пуанкаре ввел основные представления нелинейной динамики: понятия аттракторов (притягивающих множеств в пространствах состояний открытых системах), точек бифуркаций (значений параметров задачи, при которых появляются альтернативные решения, либо теряют устойчивость существующие), неустойчивых траекторий и, фактически, динамического хаоса в задаче трех тел небесной механики (притяжение Земля-Луна-Солнце). Только в последние десятилетия эти образы становятся языком общенаучной картины мира. Действительно, вот уже тридцать лет синергетика предоставляет нам уникальную возможность философской рефлексии над ярким феноменом становления постнеклассической научной парадигмы. За это время синергетика, выросшая из довольно частной научной программы исследования механизмов генерации лазера Г. Ха-кена, стала широким междисциплинарным течением с универсалистскими претензиями, несущими свою методологию и порождающими новую онтологию общенаучной картины мира1. В культуре прижились термины: неравновесность, аттрактор, бифуркация, фрактал, динамический хаос. Они структурируют динамическую сложность нашего мира, хотя их часто понимают искаженно. Синергетика обосновывает концепцию универсального эволюционизма, снимает противостояние естественнонаучного и гуманитарного подходов к реальности. И не случайно на III философском конгрессе 2002 года В.С.Степин назвал синергетику ядром постнеклассической науки XXI века1. Генезис методов синергетического моделирования.
Математические методы синергетики возникли в фокусе трех основных направлений развития современной прикладной математики. Первое из них это теория нелинейных динамических систем, восходящая к А.Пуанкаре (обыкновенные дифференциальные уравнения) и Р.Куранту (дифференциальные уравнения в частных производных). Второе направление связано с вероятностными методами статистической классической и квантовой механики, активно начатое еще Л. Больцманом, методами осреднения в многочастичных задачах кинетики, с развитием равновесной и неравновесной термодинамики. Третье направление связано с компьютерным моделированием нелинейных сред, восходящее к послевоенным работам А. Тьюринга по морфогенезу и Э.Ферми по теории солитонов. В это же время Н.Н.Боголюбов создает метод коллективных координат для квантования полей и теорию квазисредних в статистической физике. Плодотворный синтез всех этих направлений начался в шестидесятые-семидесятые годы, когда появились методы нахождения асимптотических состояний, параметров порядка в нелинейных средах (теорема А.Тихонова) и эффективные алгоритмы счета нелинейных задач. С этого и началась синергетика, причем ее творцы стартовали с разных предметных областей и с разных уровней описания материи1.
О различиях научных школ. Например, Г. Хакен стартует со стохастического уравнения Фоккера-Планка для излучения в активной среде, в то время как И. Пригожий использует в основании своей теории диссипативных структур химической физики более грубое приближение неравновесной термодинамики. Это дает Г.Хакену возможность обнаружить границы применимости подхода И.Пригожина. Подход к задачам теплопроводности в школе С.Курдюмова по уровню общности находится между двумя предыдущими подходами, однако в нем делается акцент на рассмотрении сильно нестационарных процессов — режимов с обострением.
Онтологические и гносеологические основания синергетики
В этом разделе мы приводим, следуя В.И.Аршинову1, концепцию эпистемологического пространства, поскольку она, на наш взгляд, является основой синергетической коммуникативной парадигмы.
Еще один путь становления коммуникативной парадигмы может быть инициирован посредством введения представления о постнеклассическом эпистемологическом пространстве как таком пространстве, в котором находит себя синергетический субъект. Необходимость его введения обусловлена тем, что синергетика в качестве междисциплинарного направления включает в себя и философское измерение, коммуникацию философской традиции, сопрягая ее некоторым образом с современной постмодернистской парадигмой, в которой субъект не задан изначально, но становится, не утверждает, а утверждается в разнообразии самотрансценденций, разнообразии коммуникативных практик.
Существенно, что постнеклассическое эпистемологическое пространство порождается ситуацией междисциплинарности, в которой самоопределяется "синергетический" субъект. А потому - это коммуникативное пространство воспроизводимых (повторяющихся), различимых диалогов-событий-встреч организуется изначально скорее по хаотически выстроенному сетевому, фрактальному принципу, не в соответствии с изначально заданной жесткой логической иерархией. "Метрика" в таком пространстве задается не степенью "близости к истине", которая, в свою очередь, контролируется логикой дедуктивно развертываемых высказываний и утверждений.
В постнеклассическом эпистемологическом пространстве, на которое ориентируется синергетика, мера близости и удаленности задается мерой близости и удаленности "Я" и "Другого". Соответственно, будут иметься в Аршинов В.И. Синергетика как феномен постнеклассической науки. М.: ИФ РАН, 1999. 203 с. виду разные типы коммуникативности, пространственное, символичности, телесности.
Эпистемологическое пространство, в котором находит себя наш субъект, видится (естественно, как некий желаемый идеализированный образ, как проект) как пространство возможных путей обретения новых смыслов, открытий и диалогов. Конечно, смена одной классической парадигмы монологического знания на другую для ученого, который годами вживался в нее, равнозначна смене места его обитания, смене обжитой им "экологической ниши". А это, как отмечалось выше, предполагает иной тип самотрансценди-рования, чем тот, который практиковался им ранее. И переключиться на другой способ самотрансцендирования зачастую оказывается крайне трудно, если не невозможно. Отсюда коммуникативный разрыв разных поколений в науке, раскол, остро сознаваемая драматическая невозможность достижения необходимого интерсубъективного согласия. Поэтому вполне понятен разговор о разных несоизмеримых парадигмах1, разных языковых онтологиях, разных мирах и\или пространствах, порождаемых употреблением разных языков.
Синергетика ориентируется на поиск и узнавание форм запоминания и оперирования информацией в ее нелокальном, динамически распределенном, виртуальном виде. Здесь синергетика встречается с так называемым коннек-ционистским подходом к нейроноподобным активным вычислительным средам хранения и обработки информации. Но синергетика идет дальше, предлагая более интригующую перспективу познания человеком самого себя в эволюционирующей самореферентной Вселенной, обладающей нелокальной голографической памятью. Кун Т. Структура научных революций. М.: Прогресс, 1975. Таким образом, в науке существует и несобытийный подход, возникший в конце XX века в теории нейросетей, клеточных автоматов, синергетических компьютеров1. Здесь в принципе не удается использовать теорию возмущений, событийный язык и идеи рефлексии. Это мир неприводимых, нелокали-зуемых процессов, а не событий. Системы работают целостно-неразложимо в режиме самоорганизации. Начиная с идей перцептрона 60-х годов, когда моделировалась обработка информации глазом, такие системы распознают образы, решают интеллектуальные задачи, и в этом смысле ближе к сознанию созерцания и интуиции, о которых наука по-прежнему ничего вразумительного сказать не может. Ведь даже в простейшей, ставшей знаменитой кле-точноавтоматной игре «Жизнь»2, где состояние объекта зависит от состояния окружающих объектов, в среде возникают паттерны возбуждения, называемые «животными». Для них приходится использовать описательные методы времен Ламарка, и никакой теоретический прогноз, редукция к элементарным формам жизни невозможна. Мы вынуждены просто накапливать ситуационный опыт в компьютерных экспериментах. Наука теоретическая, в своей высшей стадии генерирует пласт знаний, методы, освоения которого вполне исторические, гуманитарные. Вот эта конвергенция и начинается сейчас в новых поколениях экспертных систем, идей искусственного интеллекта. Конечно, мы можем говорить, что за пределами границы языковой сложности лежит область трансцендентного, но как-то не хочется верить, что это всего лишь невозможность распараллелить и отрефлексировать целостный процесс в нашем нейрокомпьютере и до чувств, эмоций, экзистенциальной философии, нам кажется, дело дойдет не скоро.
О границах применимости и перспективах развития методологических принципов
Невозможность пренебрежения взаимодействием системы со своим окружением. Свойство, которое долгое время пугало исследователей, размывало понятие системы, сулило тяжелые проблемы. Поэтому, хотя в природе все системы в той или иной степени открыты, исторически первой классической идеализацией было понятие замкнутой, изолированной системы, системы не взаимодействующей с другими телами. Она являет образ маленькой вселенной на ладони, прозрачной и подвластной нашему разуму, здесь есть что-то сродни таинству творения, игры: мы ее выделили, удалили из бесконечно сложного мира и тихонько подсматриваем за ней.
Важно понять, что любую систему можно с заданной точностью считать замкнутой достаточно малое время, тем меньшее, чем больше открыта система. И если это время существенно больше времен описания-наблюдения за системой, то такая модель оправдана.
Для замкнутой физической системы справедливы фундаментальные законы сохранения (энергии, импульса, момента импульса), радикально упрощающие описание простых систем. Но самое главное для нас: в замкнутых системах с очень большим числом частиц справедлив второй закон (второе начало) термодинамики, гласящий, что энтропия S (мера хаоса) со временем возрастает или остается постоянной AS 0, т.е. хаос в замкнутой системе не убывает, он может лишь возрастать, порядок обречен исчезнуть. Итак, замкнутая система не может увеличивать свой порядок, замкнутая Вселенная идет к хаосу — тепловой смерти. Осознание этого факта потрясло умы научной общественности XIX века, но потом вроде привыкли — слишком долго ждать.
Казалось бы, само существование жизни, высокоорганизованного разума, упорядочивающих этот мир восстает против такой перспективы. Но закон есть закон, и живые организмы и человеческая цивилизация создают порядок в себе и вокруг себя за счет увеличения общего беспорядка, энтропии планеты и окружающего космоса. Сами же живые системы и общество — системы открытые, потребляющие вещество и энергию, для них второе начало не применимо, и энтропия может уменьшаться. Именно открытость позволяет эволюционировать таким системам от простого к сложному, разворачивать программу роста организма из клетки-зародыша. Это означает, что иерархический уровень может развиваться, усложняться, только при обмене веществом, энергией, информацией с другими уровнями.
В неживой природе диссипация (преобразование системой поступающей энергии в тепловую) тоже может приводить к упорядочению структур. Например, эволюция Солнечной системы или дорожка водоворотов за веслом на быстрой воде. Именно с описания таких систем в химии и теории лазера и началась синергетика.
Более того, самые интересные гомеостатические структуры — это структуры, не находящиеся в равновесии со средой, т.е. не обладающие максимально возможной энтропией. Они могут существовать лишь в открытых, диссипативных системах, и в больших системах их называют устойчивыми неравновесными структурами, поддерживающими себя за счет внешних потоков. Яркая метафора устойчивой неравновесности — это езда на велосипеде: пока энергия подкачивается, т.е. мы крутим педали, велосипед движется вполне устойчиво, когда же перестаем, велосипед останавливается и падает, процесс утрачивает устойчивость и система переходит к другому, примитивному гомеостазу.
На языке иерархических уровней принцип открытости подчеркивает два важных обстоятельства1. Во-первых, это возможность явлений самоорганизации бытия в форме существования стабильных неравновесных структур макроуровня (открытость макроуровня к микроуровню при фиксированных управляющих параметрах). Во-вторых, возможность самоорганизации становления, т.е. возможность смены типа неравновесной структуры, типа аттрактора (открытость макроуровня к мегауровню меняющихся управляющих параметров системы).
Оказывается, что при переходе от одного положения гомеостаза к другому, система становится обязательно открытой в точках неустойчивости. Даже если вы использовали первоначально замкнутую модель, в таких точках ее следует расширить до открытой модели.
Последнее из трех "НЕ"-принципов (нелинейность, незамкнутость, неустойчивость). Она содержит в себе два предыдущих, и вообще долгое время считалась дефектом, недостатком системы. Ну, кто будет конструировать неустойчивый велосипед или самолет? В механизмах, двигателях это "мертвые" точки, которые надо проскакивать по инерции, — особая инженерная задача. Так было до недавнего времени, пока не понадобились роботы нового поколения, перестраиваемые с одной програм-мы-гомеостаза на другую; обучающиеся системы, готовые воспринять разные модели поведения. Здесь всякий раз система подходит к точке выбора, неустойчивости. Выполнение принципов нелинейности и незамкнутости, при определенных условиях позволяет системе покинуть область гомеостаза и попасть в неустойчивое состояние.
Сопряжение этапов моделирования, как познавательный коммуникативный процесс в пространствах культурных традиций и философской рефлексии
Усмотрение базовых процессов, обратных связей, принципов синергетики в эмпирическом материале, что существенно сужает метафори-зацию и произвол интерпретаций. Наше восприятие, да и гуманитарные науки фиксируют в первую очередь не элементы и структуры, а процессы, события, факты, явления. Элементы и структуры определяются нами как устойчивые, инвариантные объекты по отношению к различным процессам. Очевидно, что этот этап, как и предыдущий социально-исторически обусловлен, даже в естественных науках присутствует априорная теоретическая информация, не говоря уже о гуманитарных науках.
Согласование, сборка принципов синергетики на эмпирическом материале, в результате чего возникает «кольцо принципов». На этом этапе коммуникативный произвол еще больше ограничивается, что позволяет перейти к системному этапу — выбору конфигуратора. Описанный этап напоминает идеи логического позитивизма, поскольку идея кольца принципов корреспондирует с идеей непротиворечивости молекулярного высказывания-образа для целостного процесса, состоящего из атомарных элементов-высказываний — в нашем случае из уже проверенных ранее образов-принципов синергетики.
Построение структурно-функциональной когнитивной модели. Окончательное предъявление элементов, связей, структуры, функций систе мы. Это стандартный, но нетривиальный системный этап, с которого обычно начинают моделирование. Напомним, что в механике понятие системы мате риальных точек тривиально, но если мы моделируем человеческий организм, то выбор системного конфигуратора определяется типом поставленной зада чи, точнее частнодисциплинарной онтологией. Свои конфигураторы у био химика, цитолога, терапевта, анатома или рефлексолога. Аналогично для об щества, которое можно описывать, и как систему множества людей элементов, и как систему идей третьего мира К.Поппера. Поэтому в живых, человекомерных системах, обязательно возникает мультисистемное описание с последующей процедурой онтологического согласования.
Конструирование формальной динамической модели, фиксирующей тип уравнения, пространства состояний и т.д. Этот этап может так же нетривиально навязать неадекватную онтологию системы, т.к. способ описания с помощью избыточных средств может повлечь предсказания-химеры, которых нет в поле эксперимента, и от которых избавляться дольше, чем решать задачу. Например, сегодня подобная проблема существует в теории суперструн единой теории поля.
Построение «реальной» модели, т.е. уточнение свободных параметров и коэффициентов из опыта. Относительно хорошо это умеют делать в естествознании, где коэффициенты можно точно измерить, но в социо-гуманитарных науках количественные характеристики иногда весьма условны, и оперируют понятиями больше-меньше, или тенденциями. Поэтому в гуманитарных науках иногда рассматривают пучки, множества моделей со слегка отличными коэффициентами и смотрят качественное поведение сразу пучка моделей, так называемое «мягкое моделирование» (В. Арнольд). Именно так свойство «грубости», структурной устойчивости, т.е. независимости качественных результатов от вариации параметров задачи, в теории катастроф Р.Тома помогло ей укорениться в психологии и социологии.
Математическое решение модели. Этот этап наиболее подробно методологически разработан и слишком профессионально нагружен, чтобы обсуждать его в философском издании. Отметим лишь, что если компьютерный эксперимент реализуем, то обычно дает огромный эффект в понимании, экономит время и средства.
Сравнение с экспериментом, интерпретация результатов. Здесь в первую очередь проверяется прогностическая ценность модели, однако, не только во временной динамике модели, но и в детерминации ею ранее не верифицированных свойств системы.
Принятие решений, корректировка модели на любом из этапов, замыкание герменевтического круга моделирования. Особые рефлексив ные, а часто и философские технологии, работающие с критериями, ценностями, смыслами.
Очевидно, что переходы от одного этапа к другому это, по сути, коллективный творческий процесс, в котором, в принципе, необходимо компетентное участие не только математиков и предметников, но и философов. Здесь необыкновенно велика роль междисциплинарной и межличностной коммуникации, в которой формируется и развивается коллективный субъект познавательной деятельности. Это особые технологии коллективной экспертизы, взаимообучения и принятия решении, причем в процессе синергетического моделирования представлены все формы проектно-исследовательской деятельности и образования. Подчеркнем особый статус коллективного субъекта междисциплинарного моделирования: повторить или проверить выводы междисциплинарного моделирования может только коллективный субъект, например новая команда экспертов, но не отдельный исследователь. Поэтому возникает отдельная, лежащая в сфере социально-научной коммуникации, задача мотивации и сборки подобных коллективных субъектов для выдвижения и проверки междисциплинарных гипотез.
По мере продвижения по этапам мы переходим от метафорической синергетики к строгой, и эта работа требует владения навыками философской рефлексии. Этапы 2,3,4 являются новыми, существенно синергетическими. Они проводят нас от метафорической синергетики к началам математического моделирования, делая следующий системный этап методологически обеспеченным, что переводит его из сферы искусства ближе к сфере технологии. Философская рефлексия здесь, на плохо формализуемых начальных, постановочных этапах создания модели особенно необходима. Фактически это процессы порождения теоретических идеализации для этапов 5, 6. Ранние позитивисты назвали бы это недопустимым метафизическим этапом, а неопозитивисты усмотрели бы в этих играх с языком и феноменологией, скорее всего, процедуры поиска логической непротиворечивости описания модели.
