ЧТО ТАКОЕ «СЛОЖНАЯ СИСТЕМА» ?

Каждая система определяется некоторой структурой (элементы и взаимосвязи между ними) и поведением (изменение системы во времени). Для системологии они являются такими же фундаментальными понятиями, как пространство и время для физикализма (кстати, для последнего они являются изначально неопределяемыми понятиями).

Сложность системы на "структурном уровне" задается числом ее элементов и связей между ними. Дать определение "сложности" в этом случае крайне трудно:              исследователь сталкивается с так называемым "эффектом кучи"

(один шар - не куча, два шара - не куча, три - не куча, а вот сто шаров - куча, девяносто девять - куча; так где же граница между "кучей" и "не кучей"?). Кроме того, относительность понятия «структура» (деление на формальную и неформальную структуры) заставляет вообще отказаться от него при определении сложности системы. Определить, что такое "сложная система" на "поведенческом уровне" представляется более реалистичным.

Б.С.Флейшман (1978, 1982) предложил пять принципов усложняющегося поведения систем, представленных на схеме.

уровни

Преадаптация

Принятие ре ше н и й

На первом уровне находятся системы, сложность поведения которых определяется только законами сохранения в рамках вещественноэнергетического баланса (например, камень, лежащий на дороге); такие системы изучает классическая физика.

Еще более сложным поведением обладают системы третьего уровня: они состоят из вещества и энергии, обладают обратными связями, но для их поведения определяющим является способность "принимать решение", т.е. способность осуществлять некоторый выбор (случайный, оптимальный или иной) из ряда вариантов поведения ("стимул - реакция"). Так, Н.П.Наумов (1973, 1977) показал, что возможен опосредованный через среду обитания обмен опытом между особями, поколениями одного вида и разными видами, т.е., по существу, обмен информацией. Такой "средовой" обмен информацией не имеет адресата, как при индивидуальном обучении при непосредственных контактах животных (например, родителей и детенышей). В большинстве случаев он действует по принципу "всем, кого это касается". Так, мочевая точка на границе индивидуального участка адресована потенциальным нарушителям границ, или потенциальным половым партнерам в период размножения. Но следы кормежки, комфортного поведения, просто следовая дорожка животного не имеют адресата, хотя и могут нести информацию, например, о кормно- сти участка. Следовательно, при "средовом" обмене сигналами направление информационного потока в популяции задается первичной активностью реципиента (актами принятия решений) при соответствующем внимании к следам деятельности животных, оставленным в среде.

Системы четвертого уровня выделяются по способности осуществлять перспективную активность или проявлять опережающую реакцию ("реакция - стимул"). Этот тип поведения возникает на уровне биосистем, более сложных, чем простейшие биосистемы, но еще не таких, которые обладают интеллектом. Уровень их сложности должен превосходить уровень сложности

среды и они должны обладать достаточно мощной памятью (например, генетической). "Помня" исходы своих взаимодействий со средой до данного момента времени и полагаясь на то, что "завтра будет примерно то же, что и сегодня", такие биосистемы могут заранее подготовить свою реакцию на возможное будущее воздействие среды. Для особей этот принцип известен как эффект перспективной активности (Бернштейн, 1962), для популяций - эффект преадаптации (Георгиевский, 1974; Кулагин, 1974). В последнем случае хорошим примером может служить "колоколовидный" характер распределения численности популяции вдоль некоторого градиента среды: большая часть популяции, близкая к модальному классу, "помнит" о типичных изменениях данного фактора, крайние (малочисленные) классы - о более резких и значительных изменениях.

Наконец, высший (на сегодняшний день), пятый уровень сложности объединяет системы, связанные поведением интеллектуальных партнеров, основанных на рассуждениях типа "он думает, что я думаю" и т.д. (классический пример - шахматная партия и просчет соперниками возможных вариантов ее развития). По-видимому, непосредственно к экологии этот тип поведения не имеет отношения, но он становится определяющим при рациональном природопользовании и, особенно, социальных аспектах взаимодействия "Человек - Природа" (см. Введение).

Системы, включающие в себя в качестве хотя бы одной подсистемы решающую систему (поведению которой присущ акт решения), будем называть сложными (системы 3-5 уровней; такие системы изучает системология). Стремление системы достигнуть предпочтительного для нее состояния будем называть целенаправленным поведением, а это состояние - ее целью. Целями обладают лишь сложные системы. "Результирующая сложность обязана в большей мере организмам, чем среде обитания” (Маргалеф, 1992, с. 135).

Сложные системы, в отличие от простых, имеют большое число существенно взаимосвязанных качеств. Поэтому аналитические модели отдельных их качеств не адекватны им, а имитационные модели достаточно большой совокупности их качеств сложны и недостаточно общи (в этой ситуации возникает вопрос - что же тогда можно считать законами системологии и, как следствие, экологии?).