Безкоштовна бібліотека підручників

Загрузка...


Філософія: конспект лекцій : Збірник працьФілософія: конспект лекцій : Збірник праць

Феномен сложности как предмет философско-методологического осмысления (о сложности нанотехнологии)


В.С. Ратников

Винницкий национальный технический университет

В статье проведен анализ сложности как многоаспектного феномена. В качестве основных рассмотрены онтологический, эпистемологический и прагматический его аспекты. В рамках прагматического аспекта проанализирована сложность современных технологий.

1. Введение. С феноменом сложности сегодня имеют дело как в философии, так и в науке [7; 9; 10; 14; 16; 17; 21; 24; 26]. Последнее время естествознание всё чаще сталкивается с необходимостью исследования сложных динамических систем, а также самоорганизующихся эволюционирующих объектов. Кроме того, специалисты, работающие в социальной и экономической сфере, политике и гуманитарных науках, сознают, что основные проблемы человечества также отличаются сложностью, глобальностью и нелинейностью. Тем самым, в ХХІ век наука вступила, все настойчивее вводя в свою предметную область сложные объекты. Современный научный дискурс уже не избегает сложности, требуя рационального её освоения. И потому всё чаще возникает потребность в философско-методологическом осмыслении феномена сложности.

Сложные объекты вошли в предметное поле научной репрезентации сравнительно недавно. Сегодня всё чаще стали говорить о формировании цикла наук о сложном [24], например, наук, в предметное поле которых входят сложные эволюционирующие объекты. Сложность, как и эволюция, становится общенаучным, трансдисциплинарным понятием.

2. Многоаспектность сложности. Феномен сложности многоаспектен, что создаёт определённые трудности для его философского и методологического осмысления. Можно выделить, например, а) онтологическую сложность, имея в виду сложность мира, сложность объекта или его динамики. Можно также говорить о б) эпистемологической сложности как сложности способа описания или объяснения (либо вообще о сложности форм знания, а также определения, вычисления предсказуемости и т.п.). Имеет смысл говорить и о в) прагматической сложности, подразумевая здесь, например, сложность технологии производства объекта (артефакта) и “вписывания” его в современные социокультурные реалии. В некотором смысле данная ситуация демонстрирует уровневый подход к сложности.

К онтологической сложности (а) относят обычно сложность самих объектов. В случае же эпистемологической (б) имеют в виду сложность методов и средств их освоения, а также сложность форм знания об этих объектах. Кроме того, сюда относятся и нетрадиционные гносеологические ситуации, возникающие в процессе освоения новых типов объектов и новых “слоёв” реальности (например, ситуации, связанные с детерминированным хаосом, виртуальными мирами, флуктуирующим вакуумом, инфляционными “сценариями” эволюции Вселенной и т.п.). О прагматической сложности (в) стали говорить лишь в самое последнее время, особенно в связи с ростом интереса к нанотехнологиям. Об этом подробнее - в п.4.

Заметим попутно, что, наряду с понятиями “самоорганизация”, “нелинейность”, “открытость” и “хаос”, “сложность” - одно из ключевых понятий, специфицирующих, например, синергетические исследования.

3. Об эволюции освоения наукой феномена сложности. Феномен сложности историчен. На пути эволюции освоения наукой этого феномена можно выделить (путем историко-методологической реконструкции), по крайней мере, три этапа: 1) этап классической науки, где сложность трактуется в контексте статистики многоэлементных (чаще - механических) систем;

1) этап становления системного подхода, кибернетики и первых концепций самоорганизации и 3) этап нелинейной науки и синергетического подхода (подробнее об этих этапах [13, 81-91]).

В классической науке сложный объект считали, как правило, недоступным для познающего субъекта. При этом чаще других выделяли две причины. Во-первых, это чрезмерно большое количество элементов, составляющих изучаемый сложный объект; во-вторых, недостаток предварительной информации об этом объекте. Сложность в таких ситуациях либо игнорировали (старались как бы не замечать), откладывая её исследование на более позднее время, когда станут более совершенными средства исследования (например, математический аппарат, экспериментальная техника и т.п.), либо считали, что сложность такого вида вообще не познаваема, непостижима. Более умеренная позиция выглядела так: сложность отражает неполноту знания некоторого числа переменных, но при этом не было сомнения в существовании простых законов, связывающих эти переменные.

Полновесное освоение наукой феномена сложности начинается с первых шагов статистической физики, с построения кинетической теории газов. При этом обнаружилась ограниченность доминировавших ранее классических воззрений на случайность и классических способов её описания.

Как известно, становление статистических представлений в физике как “работающих” физических идей связано, прежде всего, с именами Р. Клаузиуса, Д. Максвелла, Л. Больцмана, У. Гиббса. Так, рассматривая газ как сложный объект (систему), состоящий (“сложенный”) из огромного числа частиц, Клаузиус понял, что прямыми методами классической механики эту задачу решить нельзя, что для успеха этих исследований нужно видоизменение методов. Именно об этом свидетельствует, например, введённое им понятие “средних” при характеристике состояний движения молекул газа. Это давало возможность перейти от механики систем частиц к исследованию физического состояния систем, образованных из огромного числа молекул.

Следующий специфический этап на пути освоения наукой феномена сложности связан со становлением и развитием теории систем, кибернетики, теории информации и других примыкающих к ним дисциплин. При этом кибернетика, в предметную область которой входят большие, сложные системы, обогатила методологию разработкой концепции иерархичности и развитием идеи уровней организации систем. В её рамках «сложность системы определяется числом элементов системы и характером связей между ними, степенью и разнообразием их взаимодействия» [11, 162]. Большие, сложные системы характеризуются большим числом (десять в четвертой - десять в седьмой степени и выше) элементов и массовым, случайным их взаимодействием. Это - вероятностные системы; поведение каждого элемента в них нельзя проследить и предсказать полностью, но с помощью вероятностностатистических способов описания (например, посредством функции распределения) можно оценить совокупный эффект.

Естествознание впервые столкнулось с большими системами еще в молекулярно-кинетической теории и статистической термодинамике. Затем стохастический подход к таким системам и вероятностно-статистические способы описания утвердились в атомной физике, метеорологии, биологии и т.д. При этом кибернетика, так сказать, “дорисовывала” уже относительно сформировавшуюся вероятностно-статистическую картину мира, показывая условия устойчивости больших систем, пути борьбы с рассеянием энергии и ростом хаоса в них. Помимо этого, на формальном уровне информация была отождествлена с отрицательной энтропией, а обратная связь позволяла обращать причинность, формируя целенаправленное “поведение”. Тем самым, кибернетика внесла важный вклад в общую теорию систем, обогатив и расширив её математический аппарат. «При математическом описании достаточно сложной системы, - пишут специалисты в этой области, - ... нельзя говорить о сложности системы в каком-то одном единственном значении этого понятия. Система может быть сложной в одном смысле и “простой” в другом» [4, 5-6], то есть имеет место своеобразный принцип дополнительности, связанный с относительностью к уровню организации систем.

По мере развития кибернетики, примерно к 60-ым годам, разработка теории самоорганизации становится одним из главных направлений в науке [15]. Проблема самоорганизации, как и проблема организации, отмечает Н. Винер, - «это тема глубокого социологического, равно как и биологического, значения, связанная с теорией информации теснейшими узами» [3, 20].

Таким образом, на этом втором этапе освоения наукой феномена сложности первоначальный агностицизм и субъективизм уступают место реальной разработке эффективных средств изучения случайных процессов и массовых явлений, формированию специфичных вероятностно-статистических способов описания с качественно новыми модельными объектами, что вполне можно рассматривать как обновление методологической культуры. Уже на этом этапе обнаруживается междисциплинарность при исследовании больших сложных (эволюционирующих) систем. Это нашло свое яркое выражение, например, в методе системного моделирования [8], а также в разнообразии асимптотических методов [1].

Новый, третий этап освоения наукой феномена сложности характеризуется формированием особой области научных дисциплин - наук о сложности, которые, в свою очередь, отличаются ярко выраженной междисциплинарностью. К ним относятся: нелинейная динамика, термодинамика открытых систем, синергетика, теория диссипативных структур, теория катастроф и др. Кроме того, этот этап характеризуется отказом от приоритета простоты как доминирующего регулятива научного познания. Мир уже не предстаёт исследователю простым, и простота перестаёт быть идеалом его описания. Например, по отношению к современному физическому познанию известный физик-теоретик Е. Вигнер писал: «Мир очень сложен..» [2, 9]. Другой известный физик-теоретик Я.Б.Зельдович выражает сходную позицию отхода от идеала простоты описания природы, вполне допуская, что новая единая физическая теория окажется сложнее нынешних, прежде всего вследствие использования более изощрённых и хитроумных теоретических моделей пространства и времени [5, 19].

Действительно, поистине прорывом в изучении феномена сложности явилось развитие в ХХ в. нелинейных способов описания. Это определяет лицо рассматриваемого третьего этапа освоения наукой феномена сложности. Здесь, прежде всего, следует отметить разработку весьма общей, но достаточно широко применимой теории, имеющей к тому же ярко выраженный междисциплинарный характер, - речь идет о теории динамических систем или нелинейной динамике. Один из основателей современной теории динамических систем А. Пуанкаре на рубеже Х1Х-ХХ вв. подверг тщательному математическому анализу качественно различные типы поведения систем, описываемых взаимосвязанными нелинейными уравнениями. В этом плане механика как наука о простых объектах обнаружила в своей предметной области и в способах её описания новые уровни, которые простыми назвать уже нельзя.

Г. Николис и И. Пригожин в своей книге “Познание сложного” отмечают, что в качестве ингредиентов сложного поведения можно рассматривать неравновесность, обратные связи, переходные явления и эволюцию [10, 53, 96]. Такое поведение происходит вследствие возникновения бифуркационных переходов вдали от равновесия и при наличии подходящих нелинейностей, посредством нарушения симметрии выше точки бифуркации, а также путём образования и поддержки корреляций макроскопического масштаба. В исследованиях этого круга явлений видное место занимает синергетический подход.

Итак, мы рассмотрели три качественно своеобразных этапа освоения наукой феномена сложности. Однако, это, конечно, не исчерпывает круг рефлексии над этим феноменом. В означенный круг входит, как отмечалось в п.2., также и сложность технологий.

4. Сложность технологии. В прошлые десятилетия инженеры не так часто обращали серьёзное внимание на сложность технологического развития; их больше беспокоил успех своих технических и технологических разработок. Потребители могли, например, испробовать новые приспособления или технологические новшества, не принимая в расчёт какие-либо экономические ограничения. Также в обществе ещё не было организованного сопротивления против технологии (“антитехнологического настроения” [26]). Такие проблемы, как например экологический ущерб и этические вопросы, не были ещё актуальны. Ситуация изменилась в конце 60-х - начале 70-х годов, и с тех пор инженеры осознали, что того, что раньше было у них в наличии, недостаточно для того, чтобы развить и реализовать хорошую техническую идею. Теперь необходимо было учитывать большое разнообразие условий. Новый продукт не только должен сочетать в себе новейшие научные и технологические достижения, но теперь, развивая новую техническую идею и доводя её до соответствующей технологии, приходится принимать во внимание также экономический, социальный, юридический, этический, эстетический, экологический, психологический и многие другие условия. Это делает работу инженеров гораздо более сложной и требующей дополнительного внимания. Это также означает необходимость поразмыслить над природой этой сложности.

Особенно часто с феноменом сложности приходится иметь дело при рассмотрении современных “высоких” технологий, и прежде всего нанотехнологии [26] и феномена технонауки [18]. Необычность учёта их сложности связана с многоаспектностью и сложностью адаптации (приспособления, “вписывания”) их к современным социальным и культурным реалиям. И потому не случайно, например, М. Гелл-Ман, анализируя феномен сложности, имеет в виду именно адаптивные системы [22]. В частности, по отношению к адаптации технологических систем это указывает на недостаточность - при описании их адаптации - учёта лишь алгоритмической сложности. Такой проблемы не было при рассмотрении прежних технологий, отличавшихся своей простотой и по структуре, и по адаптации. Многоаспектность, гетерогенность сложности современных технологий, разнокачественность их аспектов находит своё выражение, например, в различных версиях концепции параметрической сложности. Отметим попутно, что данная ситуация напоминает рассмотренную выше ситуацию (в) из п.2.

В названной концепции различают чисто количественную (экстенсивную) сложность (например, по числу степеней свободы рассматриваемой системы) и качественную сложность, связанную, например, с какими-либо “человеческими” параметрами, в том числе параметрами адаптации. Здесь в орбиту оценки включаются социально-практические и социокультурные параметры, а также параметры от человеческой субъективности вообще. Как было выше показано, впервые именно с количественной сложностью столкнулась наука при освоении феномена сложности. Так, промышленности должны быть более близкими прежде всего количественные показатели технологии.

Хотя нанотехнологии находятся ещё на начальной стадии развития, всё же они являются той сферой деятельности, в которой по возможности должно быть учтено всё качественное разнообразие приведенных выше аспектов. Ибо, как недавно писал известный западный философ техники Э. Финберг, представитель так называемого герменевтического конструктивизма, «технология - это не столько продукт уникальной технической рациональности, сколько продукт комбинации технических и социокультурных факторов. Изучение этих факторов должно включить не только эмпирические методы социальной науки, но также и интерпретативные методы гуманитаристики, чтобы раскрыть подлинное значение технических объектов и действий с ними» [20]. Уже сейчас в ряде стран специалисты обсуждают этические вопросы о будущем нанотехнологии. Также был поднят вопрос, как установить новое законодательство для этой развивающейся области, хотя ещё неясно, что именно это законодательство должно охватить [26]. Другие беспокоятся об экономических перспективах нанотехнологии, и, в частности, индустриальные компании задаются трудным вопросом, инвестировать ли (и если инвестировать, то как) в этот всё еще неопределённый новый вид технологии. Другими словами, уже сейчас ясно, что развитие нанонауки и нанотехнологии - дело огромной сложности, куда вовлечено много разнокачественных факторов, аспектов и проблем. Здесь также следует говорить об актуальности анализа этой сложности, чтобы обрести понимание, которое может помочь принятию “взвешенного” решения относительно стратегии (да и “тактики”) развития нанонауки и нанотехнологии.

Существует несколько концепций, позволяющих анализировать сложность технологических разработок и технологического развития [26]. Одна из них - так называемая концепция "двойной природы" технических артефактов, в которой последние исследуются с учётом различения физической и функциональной их природа. Физическая природа охватывает нереляционные аспекты артефакта, такие как его размер, форму, вес, структуру и т.д. Знание об этой природе артефакта, скорее, описательно, дескриптивно, в то время как знание о функциональной природе артефакта - нормативно, относится к тому, что артефакт должен давать, чего должен достичь. Задачей инженера тогда будет найти такую “физическую природу” для артефакта, который конструируется или проектируется, чтобы она соответствовала его “функциональной природе”. Можно сказать, что концепция “двойной природы” анализирует артефакты в терминах “двойной сложности”. При этом может возникнуть вопрос, достаточно ли всего двух “природ”, чтобы оправдать здесь термин “сложность” по отношению к современным технологиям? Ответ, разумеется, - отрицательный, и потому имеет смысл обратиться к более адекватной концепции.

Такой концепцией вполне можно считать концепцию голландского философа Германа Дувевирда (Dooyeweerd) [19; 26]. Этим автором действительно был реализован более детальный подход к анализу феномена сложности технологий. Этот подход не только помогает адекватному осмыслению феномена сложности технологических систем, но и предлагает аналитические инструменты для наведения порядка в возможном хаосе, который появляется, когда кто-то исследует эту сложность.

Базовый тезис Г. Дувевирда состоит в том, что при анализе технологий имеет смысл выделить по крайней мере 15 аспектов или форм существования (иногда он их называет также базовыми параметрами. См. его “Новую Критику”, Т. II [19]). Этот иерархически упорядоченный список включает следующие аспекты: 1) числовой; 2) пространственный; 3) кинематический;

4) физический; 5) биотический; 6) психический (духовный)/чувственный; 7) логический/аналитический; 8) культурный/опытный; 9) символический/ лингвистический; 10) социальный; 11) экономический; 12) эстетический; 13) юридический; 14) этический; 15) Pistic (этим трудно переводимым словом Дувевирд назвал аспект, говорящий о том, что «люди могут верить в положительные эффекты объектов» [26]).

Вообще говоря, любой технологический объект существует во всех этих 15 формах: он имеет числовое существование, пространственное, кинематическое, и т.д. К тому же, Дувевирд утверждает, что эти аспекты или формы существования отражают определенный порядок: каждый "высший" аспект предполагает существование "низших" аспектов. Например, пространственный аспект не может существовать без числового (поскольку мы можем иметь одно, два, три, и т.д. измерения). Аналогично биотический аспект не может существовать без всех предыдущих (жизнь предполагает возможность конверсии энергии и движения, а движения не может существовать без учёта пространственных характеристик).

Другая важная особенность подхода Дувевирда состоит в том, что сущности могут иметь субъектные и объектные функции в различных аспектах (т.е. эти сущности могут существовать как субъекты или как объекты в различных формах или аспектах). Например, камень может существовать как предмет в кинематическом аспекте (3): он может двигаться. В экономическом аспекте (11) он может существовать как объект (может быть куплен), но не как субъект (он не может что-либо купить). Аналогично, все сущности (объекты) имеют “высший” аспект, в котором они могут существовать как субъекты. Здесь Дувевирд использует идею иерархии аспектов, и с первого взгляда, возможно, кажется, что неопределённость в порядке аспектов, возможно, ослабляет эту концепцию субъектной и объектной функции; но это не становится действительностью, потому что существует прерывистость при переходе от психического (6) к аналитическому аспекту (7). Люди - это существа, которые могут функционировать как субъекты в аспектах от аналитического и выше.

Таким образом, концепция Дувевирда показывает, насколько не прост вопрос о сложности современных “высоких” технологий (и нанотехнологии в том числе), о сложности их социокультурной адаптации.

Значительная часть социальных дискуссий о сложности нанотехнологии касается возможных рисков, связанных с её будущим развитием. Характерная деятельность аналитиков риска должна оценить вероятности таких событий. К настоящему времени были развиты ряд методик для оценки вероятности наступления рискованных событий, причём эти вероятности зависят также и от сложности цепей технологических разработок.

В терминологии современного анализа риска возможные опасности нанотехнологий, как считают некоторые авторы [23], следует рассмотреть, скорее, как неопределённость, а не обычные риски. Различие между риском и неопределённостью происходит, если учесть теорию решений [25]. Принятие решения при риске предполагает, что мы знаем то, чем возможные результаты являются и каковы их вероятности.

5. Сложность и неопределённость. Тематика рефлексии над феноменом сложности, а также естественнонаучные её предпосылки, указывают на связь означенной темы с проблематикой неопределённости [12], а это, в свою очередь, ведёт к формированию современной картины мира, учитывающей такие параметры, как изначальная неустойчивость, неравновесность онтологических структур, их хаосогенность и стохастичность, а также обосновывающей необходимость нелинейного мышления. В частности, в известной Брюссельской школе И. Пригожина проблема неопределенности родственна проблеме нестабильности мира, проблеме возникновения порядка из хаоса, взаимодействия диссипативных структур и бифуркационных процессов и т. п.. Она занимает ведущее место в той концептуальной парадигме, где необратимость временных процессов становится реальностью, где есть место новообразованиям и уникальным событиям. Однако, всё более активное вхождение современной науки в сферу сложного, возможного, неопределенного порождает у некоторых радикально (“линейно”) и категорично мыслящих авторов рост недоверия к науке и даже антисциентистские настроения. Тем не менее, сложность современного мира, сложность его репрезентации и освоения убеждают нас в оправданности тех слов, которые как-то были сказаны по отношению к феномену неопределённости: «Выражения типа “устранение неопределенности”, “преодоление неопределенности”, “борьба со случаем” - не более как метафоры, весьма льстящие всемогуществу человека. Они наполняются содержанием лишь в узко-гносеологической смысловой нише, когда случайность понимается как невыясненная закономерность, а неопределенность проистекает исключительно из-за недостаточности нашего знания. Такое толкование имеет место, но оно во многом ограничено и фрагментарно. Пытаться напрочь расквитаться с неопределенностью, устранить и исчерпать её - значит, подобно демону Лапласа, обитать в сферах выдуманного мира, где безраздельно властвует строго однозначная детерминация» [6, 8].

Во всём сказанном выше мы усматриваем тенденцию к дальнейшему обновлению методологической культуры в процессе освоения наукой феномена сложности, тенденцию к более “мягкой” методологии науки.

Литература

1. Баранцев Р.Г. Об асимптотологии // Вестник Ленинградского ун-та. Серия мат., мех., астрон. - 1976. - № 1. - С. 69-77.

2. Вигнер Е. Этюды о симметрии. - М., 1971. - 318 с.

3. Винер Н. Мое отношение к кибернетике. Ее прошлое и будущее. - М., 1969. - 24 с.

4. Гупало Ю.П., Пионтковский А. А. Предисловие // Касти Д. Большие системы. Связность, сложность и катастрофы. - М., 1982. - С. 3-10.

5. Зельдович Я.Б. Пути и цели науки: Микромир частиц и Вселенная // Наука и жизнь. - 1986. - № 12. - С. 17-23.

6. Лешкевич Т.Г. Неопределенность в мире и мир неопределенности. - Ростов н/Д: РГУ, 1994. - С. 3-10.

7. Майнцер К. Сложность и самоорганизация // Вопросы философии. - 1997. - № 3. - С. 48-61.

8. Моисеев Н.Н. Математика ставит эксперимент. - М., 1979. - 32 с.

9. Морен Э. Принципы познания сложного в науке ХХІ века // Вызов познанию: Стратегии развития науки в современном мире. - М., 2004. - C. 7-27.

10. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. - М., 1990. -343 с.

11. Поваров Г.Н. Ступени сложности // Управление, информация, интеллект. - М.: Мир, 1976. - С.161 - 173.

12. Пригожин И. Конец определённости. Время, хаос и новые законы природы. - Ижевск: НИЦ „Регулярная и хаотическая динамика”, 2000. - 208 с.

13. Ратніков В.С. Відновлення методологічної культури у процесі освоєння наукою феномена складності // Актуальні філософські та культурологічні проблеми сучасності. - К., 2002. - Вип. 9. - С. 81-91.

14. Рузавин Г. И. Проблема простого и сложного в эволюции науки // Вопросы философии. - 2008. - № 3. - С. 102-114.

15. Самоорганизующиеся системы. - М.: Мир, 1964. - 435 с.

16. Сачков Ю.В. Вероятность - на путях познания сложности // Философия науки. - М., 1998. - Вып.4. - С. 134-149.

17. Утробин И.С. Сложность, развитие, научно-технический прогресс. - Иркутск: ИГУ, 1991. - 160 с.

18. Agazzi E. From technique to technology: The role of modern science // Journal of the Society for Philosophy and Technology. - 1998. - Vol. 4, № 2.

19. Dooyeweerd, H. A New Critique of Theoretical Thought, Vol. ІІ. The Presbyterian and Reformed Publishing Company, S.l., 1969.

20. Feenberg A. Summary Remarks on My Approach to the Philosophical Study of Technology - Режим доступу: www.rohan.sdsu.edu/faculty/feenberg/ method1 .html

21. Gell-Mann M. Quark and the Jaguar - Adventures in the simple and the complex. - N.Y., 1994.

22. Gell-Mann M. The Simple and the Complex // Complexity, Global Politics, and National Security. - Washington, 1998 - Режим доступу: www.ndu.edu/books

23. Hansson S. Great Uncertainty About Small Things // Journal of the Society for Philosophy and Technology. - 2005. - Vol. 8, № 2.

24. Hedrich R. The Sciences of Complexity: A Kuhnian Revolution in Sciences? // Epistemologia. - XII. - 1999. - № 1. - Режим доступу: www.tilgher.it/epiarthedrich.html

25. Luce R.D. & Raiffa, H. Games and Decisions. - Wiley, New York, 1957.

26. de Vries M. Analyzing the Complexity of Nanotechnology // Journal of the Society for Philosophy and Technology. - 2005. - Vol. 8, № 3.



Повернутися до змісту | Завантажити
Інші книги по вашій темі:
Філософія: конспект лекцій
Філософія глобальних проблем сучасності
Історія української філософії
Філософські проблеми гуманітарних наук (Збірка наукових праць)
Філософія: конспект лекцій : Збірник працьФілософія: конспект лекцій : Збірник праць