Второто основание, това е възможността физическите закони във всички физически теории да бъдат преформулирани на базата на тъй наречените вариационни принципи в екстремална форма и по този начин те да бъдат изтълкувани като квазиуправление26, т.е. като самозапазване при някаква фундаментална и все още не ясна до край система. Въпросът за екстремалните принципи във физиката , естествознанието и науката в цялост е изключително интересен сам по себе си, тъй като той е свързан с единството на физическите теории, с постигане на синтез и единство в науката в цялост и изтълкуването им като общосистемни закони.27 Но това, което има отношение тук е, че самата кибернетика може да бъде определена като наука за оптималното управление в машините, живите организми и обществото, а оптималното управление предполага търсене и привеждане на системата в такова екстремално състояние, което съответствува на поставената цел – самозапазването. С проблемите на оптималното управление в кибернетиката се занимават от самото начало, но сравнително по-късно се осъзнава, че това са задачи от вариационното изчисление, при които отпадат ред ограничения присъщи на класическото вариационно изчисление за нуждите на физиката. Съвпадението на понятията “оптимум” и “екстремум”в повечето теоретични задачи, понякога води до пренасяне на субективния момент и в областта на физическите системи и това позволява те да бъдат определени като целенасочени или квазицеленасочени. Разбира се, само това основание не е достатъчно, за да се счита всяка система за целенасочена, но то достатъчно явно поставя въпроса за източника на екстремалността и за това , защо екстремалните принципи имат толкова широко общонаучно приложение. Както пише И.З.Цехмистро: “ Този факт, че реалното движение на системата не винаги се извършва с минимум действие, а има случаи и с максимум на тази величина, разбира се, подрива в корен телеологическото тълкуване на принципа на най-малкото действие. Обаче от това екстремалният характер на действието в реалните движения не става по-малко загадъчен, а основанията за тази екстремалност в поведението на физическите системи остава също толкова непонятна и днес. Независимо от цялата изключителност на принципа за най-малко действие във физиката, понастоящем не съществуват никакви теоретически разяснения по отношение на поразителната успешност и плодотворност на неговите приложения. От него се ползуват просто затова, че реалното движение във физическите системи винаги му се подчинява, а защо – това е неизвестно. По този начин, просто е неизбежен въпросът за причините за екстремалното поведение на физическите системи”28. А заедно с това, и възможност, за поставяне на хипотезата за съществуване на фундаментална система, чието оптимално управление и заедно с това екстремално поведение по отношение на самозапазването е източника на екстремалността в нашата физическа Вселена.
Третото основание прозира непосредствено от опитите да се реши задачата за единство на физическите теории, което доста пряко води до проявяването на важната връзка между идеята за запазване, идеята за симетрия, идеята за екстремалност и идеята за причинност. Тя няма еднопосочен линеен характер, и ако се разгледа с фокус – запазване , чрез самозапазване на хипотетичната фундаментална система, веднага изтъква на преден план въпроса за източника на запазване – симетрия – екстремалност. Отговорът на този въпрос до голяма степен беше подсказан от развитието на квантовата механика и квантова теория на полето. “Сега ние идваме към третото съществено изменение на нашите основни понятия, внесено от квантовата теория, а именно, че вселената не бива, говорейки точно, да разчленяваме на строго обособени части. Обратното, тя трябва да се разглежда като неделима единица, а представата за нейните отделни части може да бъде добро приближение само в класическа граница”29 Диалектиката на множественото и единното е подробно развита от И.З.Цехмистро30, като същият автор набелязва и пряката линия за връзка на тази диалектика със системните изследвания31 и критика към общосистемните концепции не отчитащи тази връзка. Въпросът за източника на самозапазването, екстремалността, симетрията, причинността е поставен в неговите изследвания откровено , ясно и силно. Обвързан с отговора в най-общ вид, че този източник е Вселената, като система, която проявява неотменим аспект на неразложима самозапазваща се единица.
Четвъртото основание е откриването и адекватното описание на феномена самоорганизация ( дисипативни структури, автовълнови процеси и структури, явленията предмет на синергетиката ),т.е. онези системи, които не само осъществяват самозапазване, но и развитие на функцията самозапазване, т.е. постигат по-съвършенно самозапазване и и по-висока степен на устойчивост. При това устойчивостта не е от равновесен тип, а се осъществява в поток от промени и е от динамичен тип.
Впечатляващия път на физиката от класическата термодинамика към неравновесната термодинамика и кинетиката доста определено и ясно сочи възможните типове структури в природата:
-
Равновесни структури;
-
Неравновесни структури.
Неравновесните структури от своя страна се делят също на два най-общи клона:
-
Стационарни структури (близо до равновесие);
-
Дисипативни структури (далече от равновесие).
Като фундаментално значение има резултатът32 ( И.Пригожин ), че само дисипативните структури са способни да осъществяват развитие, чрез кръга:
Функция структура
флуктуация ( По И.Пригожин)
Процесите на самоорганизация, които се наблюдават при физическите и химическите системи, могат успешно да бъдат окачествени като макроквантови прояви.
М.Бушев пише:
“Колкото и различни да изглеждат явленията на квантовата макрофизика, тяхната същност се оказва единна - това е далечният порядък, при който законите на квантовата механика вземат връх над законите на случая. Макросъстоянието на системата е многократно ,макроскопично повторение на едно квантовомеханично микросъстояние. В новото състояние системата преминава спонтанно, като едно цяло...
Какъв е механизмът на възникването на далечен порядък? Този механизъм има два аспекта и двата от чисто квантовомеханичен произход – квантуването на енергията и неразличимостта на еднаквите частици.”33
Източник на порядък в света, източник на всички форми на самозапазване, запазване и системност е “единната неразложима единица” ,за която говорят Д.Бом и И.Цехмистро, отговорна за квантовомеханичните закономерности и респективно за марофизическите им прояви. Това е свръхзапазване, което е фундаментално за Вселената, в която живеем, задаващо основните физически закони – определящите константи ,екстремалните принципи, симетрията и законите за запазване, квантуването, физическия вакуум , пространството и времето, самоорганизацията и възникването на сложни и високоорганизирани структури.
Началото на възникването на сложни и високоорганизирани структури са дисипативните структури, които претърпяват сложно и дълго развитие, в което решаваща роля играе обобщения естествен отбор. След изследванията34 на М.Айген, който обобщи понятието естествен отбор за химическите системи и показа как могат да възникнат сложните биологически макромолекули в един сложен процес на конкуренция и кооперация, в който решаващ се оказва феномена информация, можем съвсем спокойно да приемем тезата на Г.Клаус:” ...съществува универсална борба между системите. В тази борба се разрушават неустойчивите системи, а остават само устойчивите и те предават на света неговия облик.”35
Обобщеният естествен отбор има две страни: пасивна и активна, защото противопоставянето на тенденцията към изравняване и разрушаване не може да стане как да е, а само за сметка на енергията получена от средата, както и за сметка на отдаване на ентропия на средата, т.е. другите системи. Въпреки, че самозапазването има дълбоки корени в неживата материя ( да си припомним принципа на Льо-Шателие – Браун ), шансовете да се постигне усъвършенствуване на самозапазването се свързват с отворените системи и то тези, които са далече от равновесие. Равновесните системи, дори и да не търпят никакви агресивни въздействия от вън, което е силно идеализиран случай, в резултат на вътрешните процеси рано или късно се озовават в единственото устойчиво състояние на максимална ентропия. Съпротивата срещу максималната ентропия е пасивна и се дължи на локален минимум на свободната енергия, който определя и величината на съпротивата.
Самозапазването при отворените системи се реализира от поток от енергия и изтичане на ентропия в средата,т.е. за сметка на другите системи – това е активната страна на отбора , системите са противопоставени една на друга. И при това противопоставяне само системи, които са способни да постигнат развитие и усъвършенствуване на функцията самозапазване, обновявайки своята структура, постигайки съответствие с променящите се условия на средата и устойчивост в нова обстановка, могат да оцелеят. Дисипативните системи са огромен клас системи, някой подкласове не само са активни, но и дори по-точно - агресивни, като самозапазването при тях се конкретизира и реализира в редица функции-клонове и съответните им специализирани структури, постигайки удивително съвършенство по отношение на осигуряване на енергийни източници, отдаване на ентропия и експанзия в средата.Това, което може да се наблюдава като връх на развитието на тези системи е самовъзпроизвеждане и управление и експанзия на базата на системност на информацията. Експанзията може да започне от микроскопични маси и обеми и да достигне макро- и мега-размери, т.е. да ги превърне в планетарни или космически фактори, а защо не и от значение за Вселената като цяло.
И така, анализът на проблема за самозапазването при физическите и химическите системи води до необходимостта от развит и по-детайлизиран модел на Вселената от системна гледна точка, който би допринесъл значително за разбирането и решението му. Още тук, предварително трябва да се подчертае, че възможност за изграждане на такъв модел предоставя именно изследването на самозапазването по другата, диаметрално противоположна посока – развитите и съвършени кибернетични системи, т.е. при системите от информация.
*II
За изследване на самозапазването второто направление – развитите и изявени кибернетични системи, много ефективна и съществена за мен се оказа идеята на В.И.Кремянский за системност на информацията,т.е. – системи от информация. Въпреки, че тази идея не получи адекватен прием и нужната популярност в нужните мащаби сред научното общество, за мен тя изигра ключова роля за разгръщането на моето виждане за обща теория на системите.
Според В.И.Кремянский, информацията не остава само във вид на прости по своята структура чисто адитивни множества от единици, разглеждани от класическата теория; в живата природа, в обществото, информацията преминава през свои специфични степени на развитие, претърпявайки значителна еволюция. В генотипите, инстинктите, навиците или други форми на психика при животните, в научното познание, техническите проекти и програми, плановете, и изобщо: в съдържанието на всички висши видове отражение, ... информацията не просто се “сгъстява” в центровете за връзка, управление, изследване, тя става “по-интегрирана”. Преминава в особени състояния на собствена специфична организираност и външна организаторска активност. Нейният генезис, история и функциониране придобиват относителна самостоятелност. Така В.И.Кремянский поставя въпроса за нов тип системи – системите от информация.
Системи от информация, това е информацията, която се използува за управление, но също така придобила състояния на собствена организираност, активност, цялост и самозапазване.
В няколко поредни публикации36 в периода 1971 – 1975 г. той изследва трите основни известни степени на системност на информацията : генетическата, психичната и социалната и предлага термина “инф”, за общо название на новия тип системи – системите от информация. Ще отбележа специално, че изследванията на Кремянский могат да се разглеждат като продължение и развитие на идеята за функционална системност ( П.К.Анохин), като съществено я допълват и обогатяват.
Както пише Кремянский, инфите трябва да бъдат разглеждани като тройствени по своята същност образувания. Те съществуват реално в “триединство” – със своите близки материални носители; с техните метасистеми ; заедно с това развивайки се по свои собствени закони и придобивайки все по-отчетлива относителна самостоятелност и спрямо непосрествените носители и спрямо метасистемите. И този смисъл, трябва да се отбележи, че инфите даже са “по-материални” и от своите непосредствени материални носители, тъй като те са обърнати и насочени към нещо повече и по-обхватно – метасистемата, като в същото време именно в резултат на тази насоченост те подчиняват и управляват своите близки носители съгласно метаситемната необходимост и собственото си съществуване.
Това се реализира на базата на развитие на механизми на приемственост на информацията, които пряко водят до рязко нарастване на нейната самостоятелност и цялост. Инфите могат да съществуват само в определени материални носители, но техните закони на преобразувание и развитие стават все по-специфични, все по-малко съвпадат със законите, които са присъщи на близките материални носители. Нещо повече, в тях може да бъде снето и отразено нещо от съществуването и развитието на метасистемата, което е било или ще бъде, преди възникването ,и след унищожението на конкретния и близък материален носител на инфа. Тези “системи в системите”, “структури в структурите” в своите по-висши стадии на развитие развиват специализирани органи в организмите, съобществата, видовете, обществото и пр., свои собствени исторически основи и непосредствени оптимизирани физически носители. Без да се откъсват от тях,( без тях те не могат да съществуват), те развиват все по-изразена самостоятелност и относителна независимост, която се изразява в специфични канали за възпроизвеждане и информационна приемственост. В резултат на това ( и в този смисъл) информацията придобива собствени специфични закони на движение и развитие и се освобождава от тясната връзка с единичните веществено-материални носители.
Още с възникване на първата система от информация ( генетичната ), става очевидно, че системите от информация стават “по-важни” от своите най-близки и непосредствени веществено-материални носители, концентрирайки в себе си самозапазването. Ако може да се каже, “центърът на тежестта” на самозапазването се измества в полза на системите от информация, които се превръщат в нов по-висш стадий на реализация на тази функция.
Действително, по своя характер те имат отношение не само към себе си, но и към процесите на самозапазване в своите непосредствени носители , също така и към самозапазването на метасистемата, т.е. представляват фактор на системност и самозапазване в много по-широки мащаби, пронизващ и проникващ през нивата на йерархията.
Но, което е по-съществено, инфите представляват качествено ново самозапазване в сравнение със самозапазването на техните веществено-материални носители – самозапазване на ново структурно ( хиперструктурно) ниво. В своите изследвания В.И.Кремянский развива оригинално виждане за информацията, като хиперструктура, която има отношение към проблема за самозапазване на системата. Това схващане не противоречи на вече утвърдените интерпретации – отразено разнообразие или снета неопределеност, но съществено ги допълва, като дава възможност да се отчете качествения аспект на феномена информация.
В.И.Кремянский ,позовавайки се на публикациите на С.С.Смит37, насочва вниманието към определени особености на структурата, които се проявяват в резултат на това ,че не всички степени на свобода на елементите са ангажирани в структурни връзки. Нека да анализираме по-подробно един показателен пример – образуването на ледени пера по повърхността на стъкло при ниски температури. При понижаване на температурата и рязко снижаване на интензивността на движение на водните молекули, от състояние на пара те претърпяват фазов преход - втечняване и втори фазов преход – втвърдяване (кристализация), при това се образуват характерни връзки между отделните молекули на водата.( Основните връзки между молекулите са по оси разположени под ъгъл 60о една спрямо друга.) Възникват тъй наречените иглени монокристали. Но тъй като кристализацията се извършва върху повърхността на стъклото, което така или иначе има своите неравности, драскотини, замърсявания и пр., израстването на иглените кристали бива повлияно от конкретните условия за всяка микроскопична област. Връзките между единичните молекули на водата в иглените кристали са еднакви, при това в периода на възникване на всеки микрокристал се запазва пълната свобода на избор при израстването на всеки нов кристален “лъч” ( или кристална игла ). Следователно, в границите на ограниченията на връзките между молекулите на водата се запазва практически неограничено разнообразие на вариации на конкретната структура на поликристалната маса, при наличие на достатъчно количество на изходното вещество. Така, едни и същи закони за кристализация на водата допущат неограничено разнообразие на външни форми и поликристална структура ( ледени пера по стъклена повърхност, снежинки и пр.). И което е по-важно – тези закони не могат да обяснят защо се образуват именно тези , а не други вариации на структурата, защо именно тези пера и снежинки , а не други. С.С. Смит нарича тези вторични външни форми на структурата – “суперструктура”. Веденов и Кремянский правят терминологично уточнение и въвеждат понятието “хиперструктура”. Като имат предвид, че “хипер” означава “свръх” и “в повече” и добре съответствува на описваното проявление: повече от структурата, нещо външно по своя произход, което има отношение не само към връзките между елементите, но и към по-обширни зони на взаимодействие ( примерно стъклената повърхност).
По същество, заслугата на В.И.Кремянский се състои в това, че той обърна внимание на факта, че тези модификации на структурата, които възникват не като следствие от непосредствената структура, но именно в нея, под въздействие на средата и взаимодействията в метасистемата, могат да започнат да влияят, на определен етап от развитието, съществено върху съдбата на системата . Че съществува на тяхна основа елемент на историчност и общото определние за структура се оказва недостатъчно за да обхване тези явления. По същия начин както, общите закони на механиката и физиката в най-общ план са недостатъчни за разбиране на специфичните отношения, характерни за конструкцията на различните видове машини ( инженерни науки ).38
Като се имат предвид физическите основи и принципните възможности за възникване на произволни структури, от гледна точка на самозапазването и неговото развитие и усъвършенствуване са на лице съществени ограничения. Не е необходим много подробен анализ за да се разбере, че равновесните структури, колкото и устойчиви да изглеждат,( поради величината на потенциалната яма в някои случаи), в резултат на необратимите процеси, деградират и се разрушават и достигат, в края на краищата, максимална ентропия и пълна безструктурност. Равновесните структури не са способни да реализират усъвършенствуване и развитие на функцията самозапазване. Те възникват с някаква степен на устойчивост и с някакво фиксирано самозапазване, което може само да намалява, но не и да нараства. Дори дисипативните структури, които за разлика от равновесните могат да осъществяват прогресивно развитие на функцията самозапазване,т.е. да усъвършенствуват самозапазването и системността им да нараства, са твърде разточителни от гледна точка на други ресурси – вещество и енергия,( съществуването и развитието им и свързано с потоци от енергия и вещество и дисипация на енергия ). Това води до бързото изчерпване на ресурсите на всяка определена среда, спад и деградация.
В сравнение с веществено-материалните носители на системите от информация, самозапазването при инфите е значително по-перспективно, както за самите тях, така и за техните носители. Основната причина за това е, че информацията може да се кодира и въплъщава в сигнали и носители с най-различна природа, стига те да притежават необходимите качества. Другата важна причина е, че непосредствените носители на системата от информация могат да се поместят в малък обем ( като гените или мозъка) при специални условия и самоорганизацията да се осъществи най-напред в информационен план и едва по-късно да се реализира веществено-енергийно, след като е апробирана. При сложните системи, представляващи единство от система-носител и система от информация, самозапазването на веществено-материалния носител има подчинен характер, тъй като системите от информация са отговорни както за приемствеността в развитието, чрез възпроизвеждането и размножението, така и за постигане на нужното съответствие и хармония в отношенията система-елементи, система-метасистема, а следователно и цялост и устойчивост на системата. Така става актуално изследването на отношението “инф – носител”.
Това е сложно отношение с твърде много характеристики и детайли, но на това абстрактно ниво на поставяне е важно, преди всичко, да бъде изложена схемата на връзката и взаимното влияние на инф – носител в процеса на развитие и системообразуване.
Развитието на системите от информация може да бъде разбрано, като самоорганизация на хиперструктурно ниво на базата на потока от разнообразие от средата в условията на конкретните възможности на системата носител, които не са константни, а зависят от възпроизвеждането и управляващите въздействия на инфа в съотвествие с метасистемната ангажираност на системата. Самовъзпроизвеждането на системата-носител, както цялостното и поведение и развитието и, става на базата на системата от информация, ето защо е неизбежно да настъпят такива промени, при които системата-носител се усъвършенствува, именно като носител. Системата-носител е опосредствуващо звено в самоусъвършенствуването и развитието на системата от информация, тъй като тя не може да съществува по друг начин освен вписана в непосредственете структури на системата-носител, като хиперструктура. Този процес е многопланов и протича по редица успоредни линии, които обаче не са независими и в края на краищата общата схема изглежда така: системата-носител поражда пространство на съществуване и развитие за системата от информация с разширени възможности. На базата на разширените възможности и потока от разнообразие от външната и вътрешната среда ( вътрешната среда – това е даденостите за определена система-носител), системата от информация усъвършенствува себе си и своя носител отново в посока на ново разширяване на пространството на съществуване и развитие. Това е кръг, затворен контур и очевидна положителна обратна връзка: системата от информация усъвършенствува своя носител, усъвършенствуваният носител предоставя нови възможности за развитие и усъвършенствуване на системата от информация. Очевидно, тази положителна обратна връзка може да служи за обяснение на отдавна забелязания принцип за еволюционно ускорение39.
Проявите на тази положителна обратна връзка, доминираща над задържащите фактори ( отрицателна обратна връзка ) могат да бъдат описани по следния начин:
1.Системите от информация все по-пълно, по-точно и цялостно отразяват външната и вътрешната среда, отражението става все по-същностно. Засилва се самодвижението на системата от информация - информацията става все по-голяма по обем, диференцирана и интегрирана едновременно, информационните процеси с нарастваща скорост и по-богата качествена специфика , нови по-ефективни механизми на самоорганизация и постигане на цялост, с подчертана относителна самостоятелност в съществуването и развитието. Връзката на инфа с непосредствения носител става многоканална и многопланова, като управляващата функция на инфа се утвръждава, става по-адекватна и точна, повишава се управляемостта на носителя.;
2.Системата-носител се разраства, като силно специализирана и диференцирана функционална структура, обезпечаваща самодвижението и развитието на инфа, която експанзира и обхваща все нови и нови области от средата, прониква в нови структурни нива на материята и ги обвързва в единен процес на системообразуване. Повишава се значително собствената динамика на системата-носител в смисъл на темп на количествените и качествените преобразувания, мобилност на структурата, мащабите на вътрешноструктурните промени и взаимодействието със средата, която вече не е статично зададена, а непрекъснато се разширява. Системата еспанзира обхващайки средата в единен процес на системообразуване.
Така описаните идеи дават възможност усъвършенствуването и развитието на самозапазването, чрез информация , информационни процеси и управление да бъде представено, като положителна обратна връзка по схемата:
Сподели с приятели: |