2.4 ПОТОКИ
Достаточно ли определять систему лишь по признаку ограниченности? Взяв любой объект, например камень, и указав его границы, допустимо ли утверждать, что мы имеем дело с системой? Если — да, то системой становится принципиально любой объект, на который нам вздумается указать пальцем. Но тогда следующий логический шаг, как уже отмечалось, заставит нас признать, что системой будет являться все ограниченное, за исключением бесконечной Вселенной и бесконечно малых частиц. В этом понимании системой станет любая вещь из бесконечного множества любым образом ограниченных элементов. Тогда нам понятие системы не потребуется вовсе. Зачем просто любую вещь называть еще и системой? Очевидно, требуется разделить понятия «система» и «целое», которые согласно существующей от античных времен традиции часто неявно смешиваются друг с другом.
Изначально мы позволили себе представить систему, как посредника в реализации некоторого влияния. То есть изменение «А» (совокупность параметров) должно в нашем случае вызывать изменение в «В» (совокупность параметров) не напрямую, а через некоторое изменение в объекте «С», то есть в системе. Само собой разумеется, в объект «С» должно нечто поступить в связи с изменением в «А», так чтобы система «С» обеспечила закономерное изменение «В». Схематично изобразим все это на рисунке 1.
В простейшем примере поступление горючего, определяемого сторонним наблюдателем по совокупности параметров «А», в двигатель «С» (систему), обеспечивает получение теплоты и работы, также определяемых по совокупности иных параметров «В». Или это может быть поступление информации от компьютера в компьютер, откуда переработанная информация поступает на дисплей и т. п. Представленная схема иллюстрирует, что систему должны обнаруживать еще и некоторые потоки, которые разнонаправленно проникают сквозь ее границы, и это выглядит принципиальным.
Можно предвидеть некоторые сомнения по поводу этого утверждения, поскольку, например, физики привыкли иметь дело с так называемыми «замкнутыми системами» в классической термодинамике. В эти системы, якобы ничего не проникает и из них ничего не выделяется. В них может что-то происходить внутри и только.
В действительности здесь нет логического противоречия. Для каждой системы можно указать определенную последовательность событий, которая соответствует ее собственному особому системному времени. И эту последовательность событий, как обязательное свойство реальности никогда не следует упускать целиком из виду в системных исследованиях.
Очевидно, что все события, которые могут иметь место в замкнутой системе, составляют лишь часть всего системного времени, которое может объективно не рассматриваться в полном объеме в каком-то конкретном исследовании.
Достаточно спросить у скептиков, а что же было с вашей замкнутой системой раньше и что будет дальше? И тут же обнаружится какой-нибудь поток, какое-нибудь возмущающее воздействие, которое привело систему в конкретное состояние, а также какой-нибудь внешний результат, что-то изменяющий в окружающей среде в результате реализации функциональных свойств рассматриваемой системы. Но случается, что в некоторых исследованиях это просто не является интересным, а интересно лишь то, что происходит в процессе переработки проникающих потоков вещества, энергии, информации, — всего, что способно к такому проникновению. Тогда-то и принято говорить о замкнутых системах, которые в лишь принципе должны быть проницаемы.
Здесь с необходимостью затрагивается довольно сложный вопрос о временной продолжительности системного бытия, который будет рассмотрен позже. Сейчас нам требуется заявить лишь о существенности системообразующих потоков, для чего рассмотрим следующий пример.
Предположим, исследуется компьютер, решающий определенную задачу. При этом одна информация, которая содержится в его оперативной памяти, превращается в другую оперативную информацию, которая также будет размещена в его оперативной памяти. Никакая информация его оперативную память не покидает и не приходит извне. Вот она — замкнутая система, в изучении которой нам интересны лишь закономерности процесса внутреннего превращения информации. Но справедливости ради следует заметить, что первоначальная информация не возникла в компьютере сама по себе.
Следуя по исторической цепочке, можно обязательно обнаружить внешнюю по отношению к оперативной памяти компьютера причину, которая предшествовала всем рассматриваемым в данном случае событиям. В данном случае можно добраться до процесса ввода первоначальной информации в оперативную память компьютера.
Даже компьютер обнаруживается как система, когда результаты деятельности попадают либо на дисплей, либо на принтер. Иначе, например, человек не сведущий в компьютерах, просто ничего не обнаружит достойное собственного интереса и применению системного подхода.
К аналогичному пониманию системы подошли Пригожин и Стенгерс, которые высказывали мнение, что «большинство систем открыты» [4]. В последнее время можно обнаружить еще более решительные шаги в этом направлении. По мнению И. С. Добронравовой «Неравновесные системы принципиально открыты, поскольку и энергетически малое воздействие, если оно резонансно характеристическим особенностям системы, может привести к существенным изменениям. В этом смысле понятие замкнутой (не обменивающейся со средой веществом), а тем более изолированной (не обменивающейся со средой энергией) системы соответствует лишь некоторым искусственно созданным и специально поддерживаемым ситуациям (термостат, например), а по отношению к природным объектам оказывается основанным на идеализации» [37].
Нам же хочется показать, что системы принципиально все открытые, но, к тому же их «открытость» через чувственное восприятие потоков может быть использована для собственно идентификации самих систем даже в том случае, если границы самой системы не могут быть обнаружены как факт. При этом представление о замкнутой системе соответствует всегда всего лишь умозрительной модели, которая относится к действительности лишь как удобный символ для проникновения в относительную истину.
Человеку бывает необходимо знать, что происходит с давлением в стволе, когда пуля, вылетев из патрона, доходит до конца дульного отверстия. Поэтому нам удобно назвать ружье системой, хотя, казалось бы, и патрон уже был в стволе и пуля в этой схеме пределов ружья не покидает. Вроде замкнутая система. Но в реальности — то и патрон в свое время в ружье поместили, да и пуля может улететь очень далеко за границы рассматриваемой системы. Даже если что-то ее в стволе и задержит, то образующуюся теплоту удержать в стволе практически не представляется возможным. Самый идеальный термостат, о котором говорит И.С.Добронравова [37], «равновесен», «замкнут» и «закрыт» фактически лишь в нашем воображении.
Реальные системы, независимые от нашего сознания, в рамках их естественных границ, обязательно охватывающих и временное измерение, всегда открыты, лишь только потому, что тот принцип движения, о котором в свое время рассуждал Гегель, обладает характером универсальной, всеобщей природной закономерности.
Уместно задаться вопросом, является ли системой, скажем, двигатель, который не работает, если никакие потоки сквозь его границы в данный момент не проникают. Чтобы на него ответить следует сначала четко уяснить для себя, какой двигатель представляется объектом (сложности системного ограничения).
Если мы представляем двигатель как модель, а не тот конкретный двигатель, который сейчас перед нами, то проникновение потоков сквозь границы двигателя осуществляется в нашем воображении и к фактическому включению (выключению) двигателя мыслимые потоки отношения не имеют. Если же это конкретный, не работающий, но способный к работе двигатель, для которого включение и выключение существенны как системные события, то в отношении к безучастной ко всему природе, у которой нет воображения, он уже не система. Он подобен просто камню. (Следует, однако, заметить, что в том же двигателе может «присутствовать» и другая реально осязаемая система, для которой включение (выключение) не значимы как системные события. Такое явление будет подробнее рассмотрено в главе о системном времени).
Потоки сквозь границы объективно обнаруживают систему и являются составной частью системных событий, но все события в системах этим не ограничиваются. Пока мы остановимся на этом кратком объяснении.
В живых и социальных системах потоки часто обнаруживаются в форме так называемых обменных процессов. Применительно к общей теории систем, термин «обменный процесс» не представляется нам достаточно удачным для обозначения этого явления, поскольку традиционно применяется в отношении биологических и близких к ним социальных систем. Обмен, в сущности, подразумевает всего лишь двух партнеров по принципу «ты мне — я тебе». В качестве первого партнера выступает собственно система, а в качестве второго вся «окружающая среда». В таком смысле системный подход вполне будет уместным для этого узкого круга указанных выше систем.
Могут случаться ситуации, когда принципиально учитывать, от какого конкретно образования внешней среды проистекает нечто, попадающее в систему, и куда конкретно поступает продукт ее деятельности. Например, когда в компьютер поступает информация с дискеты, а результаты ее переработки поступают на принтер, плохо будет называть этот процесс обменным. В тех случаях, когда структурируется «внешняя среда», термин «системообразующий поток» кажется более удачным. Такая системная категория включает в себя также и понятие обменного процесса, хотя нелишне повториться, что применение термина «обмен» во многих случаях будет справедливым и оправданным. В процессе изучения природных систем информацию о проникающих в систему потоках часто обозначают термином «фактор».
Например, изучая воздействие температуры на пойкилотермных животных, обнаружено, что интенсивность обменных процессов находится в экспоненциальной зависимости от этого фактора. В обнаружении этой закономерности заключено несколько важных молчаливых условностей, которые учитываются с явной или неявной необходимостью.
Конечно же, пойкилотермный организм, например, рыба, мыслится объектно, т.е. гранично выделяется из окружающей среды. Кроме того, обязательно подразумевается, что в любом реальном случае на нее воздействует большое количество «факторов», имеющих различную степень влияния на состояние организма в целом.
Совершенно очевидно также, что каждый исследователь понимает, что «фактор» обозначает такие причины, которые чаще всего можно лишь измерить, но нельзя воспринимать как атрибут бытия.
Например, бытие не содержит градус, который используют как меру кинетической энергии молекул. Градус менее «принадлежит» реальности, чем тепловая энергия, проникающая в организм и изменяющая при этом свое качество согласно второму началу термодинамики. Поэтому, надо думать, что энергия, которая проникает в организм в конкретном научном опыте — есть системный поток, независимый от нашего сознания, а отражение его в нашем сознании в виде измеренного градуса представляется «фактором» зависимым от состояния субъекта, в частности, от цели, которую преследует субъект в организации эксперимента.
Например, в случае, когда необходимо прогнозирования темпа роста рыб в прудах можно измерять температуру воды. Но может в каких-то редких случаях в качестве «фактора» будет удобнее выбрать высоту солнца над горизонтом или меру яркости солнца, которые функционально увязаны с температурой воды. Такой фактор, измеренный определенным способом, может дать более четкую зависимость и более точный прогноз темпа роста рыб, что необходимо для организации технологического процесса рыбоводства. В этом случае «фактор» — высота солнца над горизонтом (или яркость солнца) так же, как и градусник будет отражать интенсивность теплового потока в организм рыбы, хотя, конечно, градусником пользоваться гораздо удобнее.
(Часто в находках, представляющих иное представление «факторов», как параметров входных потоков, вопреки сложившимся традициям, состоит творчество в научном познании).
Таким образом, наличие системообразующего потока через границы системы, является необходимым условием ее существования и функционирования. Система в нашем понимании уже выглядит не просто целым, а действующим, активным целым, причем, напомним, даже безотносительно к его структурной организации.