27 квітня 2011 р.

Геомир: связь сложности и комплексности


Вступление. География издавна занималась описанием того, что связано с областью, в пределах которой процессы жизнедеятельности человечества протекают наиболее активно. Это – дневная поверхность, действием организованной совокупности процессов. Но любое научное направление может считаться самостоятельным только в том случае, если оно способно сформировать систему понятий, позволяющую более-менее адекватно отображать «свой» объект и достаточно эффективно использовать это знание во взаимодействии с ним. В ХІХ веке Элизе Реклю назвал эту область Мира географической средой. Но среда – это нечто неорганизованное, что может стать, а может и не стать организованным. Поскольку среда имеет отношение к Миру (Универсуму) вообще, и выделяется нами на основе определённых критериев, её следует именовать Геомиром.

Его исследованием занимается география. Одной из его особенностей является то, что сначала в нём возникла и стабилизировалась жизнь, а затем – появился человек, который, благодаря своей деятельности, существенно его усложнил. Более того, такое усложнение происходит и сейчас, на наших глазах. И если раньше было достаточным простое описание различных территорий, на которых в различных природных условиях проживали разные народы (и такое положение сохранялось вплоть до конца ХІХ-го столетия), то со временем рост разнообразия отношений с природной средой и её активное вовлечение в производственную деятельность потребовали куда более глубокого понимания того, что собой представляет Геомир. Значительный прогресс был достигнут в ХХ столетии, особенно после разработки В.М. Девисом представлений о геоморфологическом цикле, а затем - понятия о географическом процессе А.А. Григорьевым, что вводило в представления географов динамическую составляющую. В 60-х годах, под влиянием развивающихся системных представлений, появился термин «геосистема», введенный В.Б. Сочавой - это было требованием времени. Позднее её всё чаще стали представлять как потоки вещества. Одновременно использовались термины «геокомплекс» и «ландшафт», мало отличавшиеся по смыслу. Однако сегодня уже достигнут существенный прогресс в построении системы понятий географии. Понятие «геосистемы» рассматривается как основное: это географическая «машина», действие которой ведёт ко всё большему нарушению симметрии в пределах некоторой области земного пространства. Она едина, но в ней имеются структуры и режимы, относящиеся к разным уровням организации. Причём речь не идёт о лито-, гидро- и атмосфере, которые ранее были ошибочно отнесены к геосферам (как сферам географическим), речь идёт о косной геосфере, биосфере, антропосфере и дивосфере, становление которых объединяется единым процессом развития Геомира – геопроцессом [1]. Но чёткого деления на эти сферы не имеет места. Косная сфера - область действия «простейших» режимов геосистемы, - выступает фундаментом для становления в прошлом и функционирования в настоящем биосферы – глобального биотизированного режима геосистемы: биосфера – это всего только глобальный косный режим геосистемы, трансформированный жизнедеятельностью биоты, организованной экосистемно, т. е. следует говорить о единой биокосной геосфере. Она, будучи всего только трансформированной хозяйственной деятельностью людей, организованных культурой, является основой антропосферы как области действия глобального антропотизированного режима геосистемы. Но, именно на этом уровне достигается наибольшее разнообразие и наиболее выраженной становится сначала когнитивно-коммуникативная функция (ноо-коммуникативная сфера), а затем – духовность как высшее проявление Природы, связанное с Человеком (дивосфера, аксиосфера). Все они есть результат единого движения – географического голопроцесса (геопроцесса) - процесса развёртывания Геомира. Мы имеем нечто, вроде фазовых переходов второго рода в Геомире. Каждый последующий уровень организации, будучи «имплантированным» в предыдущий, не может существовать без них, в то время, как более ранние формы не имеют такого ограничения, что уже есть проявлением асимметрии. Но это означает, что география является единой, а её дифференциация носит условный характер. При переходе к рассмотрению более сложных форм организации их следует рассматривать в отношении к предшествующим уровням, а споры относительно деления географии на какие-то самостоятельные направления следует оставить истории.
Важнейшей особенностью Геомира является его сложность. Я готов заявить, что география имеет дело с наиболее сложным фрагментом Мира. Но что такое «сложность» (как противоположность простоты), какова её природа? Тот факт, что мы воспринимаем сложное путём сопоставления объектов друг с другом, пытаясь уловить, почувствовать нечёткую границу между «простым» и «сложным», говорит о том, что сложность связана, прежде всего, с нашим способом восприятия. Мы сами подбираем критерии, формирующие границу между «простым» и «сложным», вернее, это связано с нашими особенностями формирования картины Мира. Однако, существует один образ, связанный с именем Анри Пуанкаре – образ «большой системы», получившей его имя: это неинтегрируемая система, а это означает, что в ней, благодаря резонансу между степенями свободы, могут возникать и развиваться макропроцессы, что и делает Мир, в котором мы живём, Миром для людей, Миром, предполагающим и, возможно, требующим присутствия Человека. Указанное свойство – неинтегрируемость - означает, что в таких системах не только может, но не может не возникать информация, становящаяся важнейшим атрибутом Мира в целом. В такой среде энергия отходит на второй план, поскольку она определяет только возможность зарождения процессов, характер же этих процессов, их разнообразие, возможность взаимопереходов и их сочетаний (формирования «пакетов» процессов) определяются сложными взаимодействиями, включающими в себя, наряду с энергией, режимы коммуникации. Именно они ответственны за рост уровня организации режимов, где организация рассматривается как некий «связующий паттерн», как его назвал Фр. Капра [2], - то, что можно рассматривать как дух системы. Мы приходим к выводу, что Мир, в котором мы живём, обречён на коммуникацию, причём наиболее ярко это проявляется в Геомире.
Второй важный вопрос касается особенностей географического объекта: что значит – географический объект, каковы критерии, позволяющие отнести то или иное явление к категории географических? Сегодня существует масса «географий», связанных с изучением самых разнообразных явлений и процессов. Но являются ли эти направления действительно географическими? Думаю, что нет. Когда мы говорим о том, что воспринимаем явление как географическое, мы, вообще говоря, пользуемся чувством, основанным на интуиции. Но для научных исследований следует иметь в распоряжении выработанные сообществом географов критерии. С моей точки зрения, это: комплексность в сочетании со сложностью, гетерогенность, динамичность, упорядоченность в сочетании с хаосом, мультистабильность, полимасштабность, эмерджентность, операционная замкнутость, размытость границ …, в целом - организованность. И эти качества должны проявляться в определённой области земного пространства, объемлющей земную поверхность. Но делаем географическим этот фрагмент Мира мы – люди, являясь, с одной стороны, наблюдателями происходящего, способными различить географическое и негеографическое, с другой – действующими агентами. Именно мы связываем его со сложностью, которую, как неприступную вершину, приходится пока обходить стороной, но эта сложность определяется опять-таки нами – сложностью нашего семантического аппарата (так называемая сложность наблюдателя). Попробуем рассмотреть этот вопрос, разобрав отношение между сложностью и комплексностью через отношение между геосистемой и геокомплексом.
Соотношение сложности и комплексности в Геомире. Сложность есть противоположность простоты. Ф. Гейлигхен (и не только он) определяет сложность как комбинацию различений и связей между ними [3]. Это очень важно: вопрос ставиться так, что сложность связана с нашей способностью различать, дифференцировать окружающую среду и пытаться связать выделенные части в единое целое путём установления отношений, связей между ними (исходное латинское слово «complexus» означает «плести», «сплетать вместе»). Это позволяет оценить сложность через трудность описания (алгоритмическая сложность по Колмогорову). Но важнее установить качественное отличие сложного. Для этого следует иметь две или более части, связь которых не позволяет выявить их без разрушения сложного [3]. Возможность различения связана с разнообразием частей и независимостью их поведения, а связность соответствует избыточности, возникающей благодаря сродству, что ведёт к зависимости частей друг от друга. Представление о сложности возникает тогда, когда мы не можем учесть все отношения между частями и спрогнозировать его поведение в силу его нелинейности. Её составляющей является порядок, который измерим, в то время, как сложность количественно измерить нельзя, она носит качественный характер: это всегда отношение. Важную роль играет сложность наблюдателя (семантическая сложность). Приходится учитывать принципы дополнительности Н. Бора и неопределённости В. Гейзенберга, ограничивающие возможности познания Мира, что вызывает необходимость обращения к семиотике. Причём ни одна модель не может рассматриваться как истинная, что, в свою очередь, требует непрерывного пребывания в режиме коммуникации: наука – это диалог. И это касается не только людей, но всех индивидуализированных составляющих, вовлечённых в единый географический голопроцесс.
Но режим коммуникации проявляется не на уровне сложности, а на уровне комплексности, выраженной в Геомире как геокомплекс. Комплексность будем понимать как множество составляющих (участников, агентностей), которые нельзя исключить из рассмотрения. Таким образом, геокомплекс – это не геомассы разного происхождения, а множество активных поверхностей (поскольку всё происходит на поверхностях), рассматриваемых совместно с согласованными с ними процессами, которые, в свою очередь, только если их области действия хотя бы немного перекрываются, непрерывно согласуются между собой. Важным является то, что отношение «активная поверхность - процесс» не является неизменным, поскольку поверхность под действием процесса непрерывно меняется, что тут же требует изменения режима протекания процесса. Речь, таким образом, идёт о локальной неустойчивости процессов. Но происходящее на этом уровне не имеет отношения к географии. Географический уровень описания начинается тогда, когда мы переходим к описанию комплексных единиц (геоклеток) со следами организации, способных действовать совместно. Возможно, хорошим термином для обозначения таких единиц, будет геохолон (понятие холона было введено А. Кастлером [4]). Тогда, описать Геомир – значит описать его как множество взаимодействующих геохолонов разного масштаба (которые к тому же не фиксированы), стремящихся к стабильности. Но это состояние недостижимо по ряду причин, среди которых – неточность восприятия сигналов, задержка реакции и другие моменты. В таком случае, геокомплекс становиться тем, что я связываю с понятием информационной машины: именно на этом уровне осуществляется работа по восприятию и переводу в действие (как следствия интерпретации) сигналов каждым геохолоном, после чего эти элементарные действия объединяются и производится отбор параметра порядка. Получается, что геохолон - это такая элементарная географическая единица, которая способна выработать внутри себя параметр порядка. На более низком уровне действует случайность, на более высоких – всё больше проявляется организованная сложность. Поэтому на низких уровнях иерархии ситуация неустойчива, поскольку идёт непрерывное изменение конфигурации геохолонов, но при переходе на более высокий уровень иерархии устойчивость возрастает. На рис. 1 показано, слева - соотношение между локальным взаимодействием и глобальной структурой (ей соответствует связующий паттерн по Фр. Капра [2]), как это представляет Крис Ленгтон (по работе [5]), справа – соотношение между геокомплексом как активным слоем, в котором протекают процессы производства информации (актов действия), и геосистемой – уровнем проявления организованной сложности. Можно предположить, что они связаны режимом конфляции. Где-то вначале этого движение и проявляется размытая граница того, что мы воспринимаем как «географическую сложность».

Рис. 1. Соотношение между: слева – локальным взаимодействием и глобальной структурой (по К. Ленгтону), справа – геокомплексом и геосистемой.
Выводы. География исследует наиболее сложный фрагмент Мира, который можно называть Геомиром. Здесь сосредоточена почти вся активность человечества. Его важнейшим свойством является сложность, которая в значительной степени определяется семантической сложностью наблюдателя. Основу организации Геомира составляет геосистема, представленная разными локальными режимами, которые формируются из локальных взаимодействий на уровне комплекса. Между геосистемой и комплексом устанавливается сложная связь, ведущая к образованию геохолонов – морфофункциональных единств. Геохолоны, в соответствии с режимами, которые их формируют, различаются уровнями организации, среди которых основным является минеральный уровень. В него были встроены сначала биотизированный, а затем – антропотизированный уровни
Список литературы
1. Ковалёв А.П. Ландшафт сам по себе и для человека / А.П. Ковалёв. – Харьков: «Бурун Книга», 2009. – 928 с.
2. Капра Фр. Паутина жизни. Новое научное понимание живых систем / Фр. Капра ; ]Пер. с англ. под ред. В. Г. Трилиса]. - Киев: «София», М.:, ИД «Гелиос», 2002. - 336 с.
3. Heylighen F., Rosseel E., Demeyere F. Autonomy and Cognition as the Maintenance and Processing of Distinctions. / F Heylighen., E.Rosseel, F Demeyere. / Self-Steering and Cognition in Complex Systems. - New York : Gordon and Breach, 1989. - Р. 89 - 106.
4. Кёстлер АОбщие свойства открытых иерархических систем АКёстлер -
www.psylib.ukrweb.net/books/_koest01.htm
5. Lewin R. Complexity: life at the edge of chaos / R. Lewin. – Chicago: University of Chicago Press, 1999. - 242 p.

Ковальов О.П. Геосвіт: природа складності і комплексності / О.П. Ковальов // Вчені записки Таврійського національного університету ім. В. І. Вернадського. Серія: Географія. – 20... – Т. , № . – С. .
Обговорюється природа складності та комплексності Геосвіту, аналізується співвідношення між ними, вводиться поняття геохолону як його морфо-функціональної одиниці.
Ключові слова: Геосвіт, геосистема, комплекс, геохолон, складність.

Kovalyov O.P. Geoworld: The Nature of complexity and composite / O.P. Kovalyov // Scientific Notes of Taurida V. Vernadsky National University. Series: Geography. – 2011. – Vol. . P. .
The Geoworld complication and composity nature is discussed, the relation between them is analyzed and the notion of geoholon as its morpho-functional unit is introduced.
Keyword: Geoworld, geosystem, complex, geoholon, complexity.
   



Немає коментарів:

Дописати коментар