5.1.2. Складна система

Кожна система визначається певною структурою (елементи та взаємозв’язки між ними, їх властивості) та поведінкою (зміни системи в часі).

Для системології ці поняття є такими ж фундаментальними, як «простір» і «час» для фізики. У системології під структурою розуміється інваріантна в часі фіксація зв’язків між елементами системи, що відображають певні властивості, і формалізується, наприклад, математичним поняттям «графа». Під поведінкою системи розуміється її функціонування в часі. Зміни структури системи в часі можна розглядати як її сукцесію, або еволюцію. Розрізняють неформальну структуру системи (як елементи цієї структури фігурують «первинні» елементи, аж до атомів) і формальну структуру (як елементи цієї структури фігурують системи нижчого ієрархічного рівня).

Складність системи на «структурному рівні» задається кількістю її елементів і зв’язків між ними. Дати визначення «складності» у цьому випадку вкрай важко: дослідник має справу з так званим «ефектом купи» (одна куля — не купа, дві кулі — не купа, три — не купа, а ось сто куль — купа, дев’яносто дев’ять — купа; то де ж межа між «купою» і «не купою»?). Крім того, відносність поняття «структура» (поділ на формальну та неформальну структури) примушує взагалі відмовитися від нього при визначенні складності системи.

20

Рис. 5.1. Принципи поведінки систем, що ускладнюються:

1—2 — прості системи, 3—5 — складні системи

Визначити, що таке «складна система» на «поведінковому рівні», представляється реалістичнішим. Б. С. Флейшман запропонував п’ять принципів ускладнення поведінки систем (рис. 5.1).

На першому рівні знаходяться системи, складність поведінки яких визначається лише законами збереження в рамках балансу речовини та енергії (наприклад, камінь, що лежить на дорозі); такі системи вивчає класична фізика.

На другому рівні розташовуються системи зі складнішою поведінкою. Для них справедливі закони першого рівня, але їх особливістю є наявність зворотних зв’язків, що і обумовлює складнішу поведінку; функціонування таких систем вивчає кібернетика. Принцип гомеостазу зберігається для всіх систем цього рівня.

Ще складнішою поведінкою характеризуються системи третього рівня: вони складаються з речовини та енергії, мають зворотні зв’язки, але їх особливістю є здатність «приймати рішення», тобто здатність здійснювати деякий вибір (випадковий, оптимальний або інший) з ряду варіантів поведінки («стимул — реакція»).

Системи четвертого рівня виділяються за здатністю здійснювати перспективну активність або проявляти випереджувальну реакцію («реакція — стимул»). Цей тип поведінки виникає на рівні біосистем, складніших, ніж найпростіші, але ще не таких, які мають інтелект. Рівень їх складності має перевершувати рівень складності середовища, і вони повинні мати достатньо могутню пам’ять (наприклад, генетичну). «Пам’ятаючи» результати своїх взаємодій із середовищем до даного моменту часу і «покладаючись» на те, що «завтра буде приблизно те саме, що і сьогодні», такі біосистеми можуть заздалегідь підготувати свою реакцію на можливий майбутній вплив середовища. Для особин цей принцип відомий як ефект перспективної активності, для популяцій — як ефект преадаптації. В останньому випадку гарним прикладом може слугувати «дзвоноподібний» характер розподілу чисельності популяції уздовж деякого градієнта середовища: значна частина популяції, близька до модального класу, «пам’ятає» про

типові зміни даного чинника, крайні (нечисленні) класи — про різкіші та значніші зміни.

Нарешті, вищий (на сьогоднішній день) — п’ятий рівень складності об’єднує системи, пов’язані поведінкою інтелектуальних партнерів, засновані на міркуваннях типу: «він думає, що я думаю» і так далі (класичний приклад — шахова партія та розрахунок суперниками можливих варіантів її розвитку). Мабуть, для екології цей тип поведінки не має безпосереднього відношення, але він стає визначальним при раціональному природокористуванні та особливо при врахуванні соціальних аспектів взаємодії «людина —природа», тобто для соціосистемології (Голубець, 2005).

Системи, що включають в якості хоча би однієї підсистеми систему, що має здатність до вирішення завдання (поведінці якої властивий акт рішення), називатимемо складними (системи 3—5-го рівнів; такі системи вивчає системологія). Прагнення системи досягти властивого для неї стану називатимемо цілеспрямованою поведінкою, а цей стан — її метою.