6 лютого 2014 р.

Загальна географія: геосистема → геохолон → геополе

How does this relate to the ontology of fields? I will start with reality. I am not exactly going to specify what reality is. Reality is something; I am not sure what.
 Geoffrey Jacquez: The Ontology of Fields, Spatial Statistics

We see the objects, but not the background or plenum out of which the objects are extracted.
Donna Peuquet, Barry Smith, Berit Brogaard: The Ontology of Fields

Вступ. Останніми роками з’явилися роботи, автори яких, замість того, щоб дійсно спробувати розвинути якесь нове бачення в області географії, просто маніпулюють термінами, роблячи суміш старих і нових варіантів, називаючи це, наприклад, неогеографією (або «новою» географією), неоекологією, неоландшафтознавством тощо. Зрозуміло, що поява таких слів нічого не міняє, але певний час ці автори виглядають новаторами, особливо в очах підростаючого покоління географів. Насправді, такі «ідеї» тільки гальмують розвиток дійсно нових ідей, заважають акцентувати увагу на важливих проблемах. Як приклад, візьму програму нової Міжнародної конференції «ГЕОГРАФІЯ: ВИКЛИКИ XXI СТОЛІТТЯ», що має відбутися 8 – 12 квітня 2014 року у Таврійському національному університеті ім. В.І. Вернадського. Не розглядаючи всі питання, зверну увагу на другий пункт програми:
Фізична географія: комплексна і компонентна (ландшафтознавство, геоморфологія, палеогеографія, метеорологія, кліматологія, гідрологія, океанологія, біогеографія та географія ґрунтів).

Питання: На яких підставах автори програми (а це – ледве не весь цвіт української географії) розділили фізичну географію на комплексну і компонентну, якщо з часів появи уявлень про географічний комплекс компонентне бачення вже слід було відкинути (хоча, насправді, комплекс продовжували описували шляхом характеристики компонентів – геології, ґрунтів, рослинності і т. і.)? Не зрозуміло, ландшафтознавство, геоморфологія, океанологія (у найбільш інтегральному її варіанті), палеогеографія та біогеографія є компонентними дисциплінами? На яких підставах метеорологія, кліматологія, гідрологія віднесені до географічних дисциплін, якщо вони мають справу з гомогенними середовищами? Що таке «географія ґрунтів» (згадаємо ще й географію клімату), якщо ґрунтознавство (як і кліматологія) – це самостійна область науки, тобто в якому сенсі тут використаний термін «географія»? Це – приклади нерозуміння авторами суті географії, хоча ці автори і вважають себе географами.
Я не буду вже торкатися таких напрямків, як «політична географія», «геополітика» («гео» тут зовсім не означає «географічна» - воно означає - «земна» або «глобальна» політика) та інших подібних напрямків – це розмова довга. В той же час в програмі конференції так і не знайшлося місця для холістичної та загальної географії (наче автори незнайомі з сучасними публікаціями), бо автори програми не мають відношення до їх розробки, хоча саме їх розробка є на сьогодні найбільш актуальним питанням. Отже, відбуваються тільки косметичні зміни, а суть залишається тією самою. Але що таке нове, на що воно схоже?
Що таке нове? Свою монографію «The Unshackled Organization» Дж. Голдстейн починає з наступного: «Our businesses and institutions are finally facing a difficult but undeniable truth: What worked in the past is no longer adequate for creating the future. A new future requires a new vision, and this new vision can bring about significant change only when it becomes embodied in new organizational practices. Deeply rooted change, though, is rarely an easy matter. There is an old Biblical saying that new wine cannot be stored in old wine skins or it will go sour. The times demand a fundamentally new approach for changing organizations, new wine skins for new wine» [Goldstein, 1994: 1]. Отже, нове – це те, що веде до зміни бачення, зміни світогляду, що відкриває нові можливості вирішення старих проблем і, водночас, породжує нові. Але для того, щоб нове могло з’явитися, має існувати певна свобода мислення і можливість впровадження нових поглядів у практику. Це стосується як господарської діяльності, форм соціальної організації, так і науки, тобто наука не може базуватися на догмах – це мінливий потік ідей, деякі з яких використовуються у практиці. Останнім часом в географії була розпочата розробка нового погляду на її область дослідження – холістичного. У ряді статей мною було показано, чим ці погляди відрізняються від всього того, що вже існувало, в тому числі те, що, виходячи з нових поглядів, ми маємо сприймати область дослідження географії як складну та різноманітну, уяву про яку не можна звести ні до географічного комплексу, ні до геосистеми. Ми маємо справу з надзвичайно складним, активним, розподіленим середовищем, що породжує і підтримує популяцію активних утворень - агентів/áкторів – локалізованих частин цього середовища, що шляхом взаємодії формують організаційні утворення, які мають виразний вектор дії та діють у цьому ж таки структурованому середовищі. Було висунуто припущення, що воно має певний рівень організації, який, однак не є однорідним, у ньому проявляються більш організовані області/домени, які формують щось на кшталт холонів, що і стало підставою назвати їх геохолонами. Як можна уявити собі геохолон і чим він відрізняється від геосистеми? І ще один важливий нюанс: чи можна пов’язати концепцію геохолархії з концепцією геополя і, в такому разі, як слід уявляти таке геополе? Складне середовище припускає існування складних уявлень, які, з часом, можуть стати більш простими. Так розвиваються наукові уявлення – спочатку складність наростає, а потім, при можливості, зменшується. Зараз ми знаходимось на етапі нарощування складності.
Геосистемний погляд. Надзвичайно цікаві події, що відбувалися у 40-х – 60-х роках минулого століття у науковій сфері, були пов’язані з розгортанням теорії інформації, кібернетики та системології. Зрозуміло, що цього не могли не помітити географи. Так і сталося: в географії кількість відповідних публікацій різко збільшилася. Основними поняттями стали інформація, система, структура, функція, відношення, зв’язок. Але такі уявлення добре працюють, коли йдеться про чіткі структури з чіткими прямими і зворотними зв’язками, які відображають утворення з достатньо добре вираженими межами та когерентною поведінкою частин, що дозволяють відокремити систему та її середовище. Інколи це діє. Ми маємо деякі цікаві приклади системних моделей різного рівню складності. На рис. 1 показана модель флювіального басейну (з роботи [Drainage Basin System]). Більш цікавою є модель з роботи [Bledsoe, Hawley, Stein, 2008] (рис. 2), яка демонструє цикл стабільності-нестабільності дна і гідравліки. На рис. 3 дається цікавий приклад системи, що охоплює процеси на глобальному рівні, з’єднуючи кліматичну, біогеохімічну системи та людську діяльність [Harris, 2012]. У всіх випадках припускається наявність вираженого структурно-функціонального аттрактрактору, який пов’язується з тим чи іншим конкретним режимом. Так, флювіальний басейн може бути представлений як система, що перетворює невпорядкований стік у впорядкований; біогеоценоз - як складну систему, яка перетворює невпорядкований рух біогенів у впорядкований, що регулюється трофічними зв’язками між популяціями і має за мету відтворення сталого ґрунтово-рослинного покриву, що бронює поверхню; у такий же спосіб можна розглядати окремі сільськогосподарські та промислові виробництва, але і тут ми стикаємось з певними труднощами. Що ж таке система?   


Рис. 1. Дренажний басейн, представлений як проста система [Drainage Basin System].
  

Рис. 2. Безрозмірна діаграма стабільності, що базується на моделі еволюції каналу потоку з піщаним дном (Watson et al. 2002) по роботі [Bledsoe, Hawley, Stein, 2008].


Рис. 3. Загальний вигляд системи «Земля» у її взаємодії (Courtesy of NASA) [Harris, 2012].

Так, М. Людовіко визначає систему так: «“System” in this text means any part of the perceived world that can be identified and represented as one particular set of mutually dependent events, to be – according to given criteria - distinguished from the other innumerable and different sets of events which may be identified in the Universe» [Ludovico, 2006: 1]. І далі «… any system may be thought of as a set of particular different components that interact with each other under constraints or purposes that are proper to the system». Нарешті « theory of systems in evolution develops the concept of intentional interaction between elements of the system considered. The adjective “intentional” does here mean that the actions may be considered as aimed at producing specific effects» [Ludovico, 2006: 2]. Це – важливе твердження: дія має розглядатися як така, що має за мету досягнення певного ефекту. Отже, система – це сукупність складових, взаємодія яких забезпечує досягнення певного ефекту, мети, хоча тут же виникає питання про можливість застосування поняття «мета» до природних утворень. Не менш важливою для нас є концепція синтропії (у протилежність ентропії) як спосіб кількісної оцінки ступеню організації чи ступінь віддалення від початкового врівноваженого стану, як і зміна синтропії – спосіб вимірювання потенціалу самоорганізації або прагнення виміряти еволюційну потужність тощо (поняття синтропії було введене Л. Фантаппі (Luigi  Fantappiè) у 1941 році). Синтропія і ентропія конкурують між собою у різних формах організації, причому якщо ентропія відповідає дивергенції, зменшенню концентрації енергії та її доступності та, відповідно, можливості концентрованої дії, то синтропія, навпаки, - конвергенції, збільшенню доступної енергії. Згідно з [Di Corpo, Vannini, 2013: 83],
Energy = Syntropic Energy + Entropic Energy
Ентропія та синтропія можуть розглядатися як два протилежних ефекти, що знаходяться в режимі гойдалок та конфліктують між собою (рис. 4) [Di Corpo, 2013]: перший пов’язаний з дивергенцією/дисипацією, другий – з конвергенцією. Отже, крім закону ентропії, має бути закон синтропії, який встановлює факт концентрації енергії у конвергентних режимах [Di Corpo, 2013]. Це те, що нам буде корисним далі, бо ми часто маємо справу з такими ситуаціями: дивергентні та конвергентні процеси на схилах, дивергентні та конвергентні режими у ґрунтових розчинах, пов’язані з всмоктуванням їх коренями, такі ж режими у виробничій сфері тощо. 
  

Рис. 4. Цикл ентропії та синтропії [Di Corpo, 2013].

Отже, тут ми маємо проблему, бо перехід системи з одного стану в інший часто означає утворення нової системи на основі старої, бо вона, за характером функціонування, вже не сумісна з попереднім варіантом, тобто слід постійно порівнювати стани з метою встановлення розривів безперервності характеристик (це має місце, наприклад, при біфуркаціях). Дуже важливими для нас тут є погляди В.Ф. Венди стосовно трансформації структур-стратегій [Венда, 1990], як і концепція деструктивно-конструктивних циклів [Ковальов, 2005, Ковалёв, 2009 і інші]: так деструкція стає креативною, бо виникає можливість виходу на інші варіанти станів, що є не прогнозованими. В результаті ми маємо складну адаптивну систему, цикл якої можна уявити, як показано на рис. 5 з роботи [Eoyang, 2004]: існує множина агентів/áкторів (активних індивідуалізованих складових), які можуть входити до складу системи, формуючи нові об’єднання, що краще відповідають новим умовам, причому весь час вирішується питання досягнення оптимальної складності - такої, яка є необхідною і достатньою для досягнення спільної мети. Але тут слід додати, що ці агенти/áктори не існують як сталі і постійні, вони з’являються та зникають, тобто це – потік, що формує активне середовище (далі таке середовище будемо називати геополем), яке їх продукує. Відбувається постійне випробовування тих чи інших агентів/áкторів з метою їх відбору та залучення до функціонування. Важливим є те, що у таких системах відсутні централізований контроль і керування, функція контролю є розподіленою, а когерентність досягається виключно шляхом комунікації між частинами (у контексті відносин), що і забезпечує прояв системи у вигляді цілісного паттерну. В той же час слід розуміти, що системне бачення є наслідком редукції, бо середовище є безперервним, а характеристики не змінюються настільки різко, щоб можна було говорити про існування чітких меж.


Рис. 5. Цикл CAS-компонентів (агентів/áкторів), що веде до утворення організації, яка проявляється у вигляді паттерну (з роботи [Eoyang, 2004]).  

Можна навести багато інших прикладів системних моделей. Свого часу дуже цікаві моделі систем розробив О.Д. Арманд (наприклад, [Арманд, 1988]). Отже, системний погляд на географічне середовище дав величезний поштовх в плані розуміння тих зв’язків, які, схоже, зумовлюють відносну сталість довкілля та можливі зміни, пов’язані з виробничою діяльністю суспільства. Але слід зазначити, що системне бачення значною мірою базується на редукціонізмі, який «is an effective method of investigating the nature and function of a complicated system» [Eoyang, 2004: 2].
Геохолон і геохолархія. Починаючи з 2010 року, я намагався показати, що геосистемна парадигма є, по суті, результатом редукції того, з чим ми стикаємось, вивчаючи геосередовище. Все зводиться до виявлення стійких зв’язків між структурними складовими у добре визначених доменах з незмінними межами, що є доволі сильним припущенням і відповідає механістичній редукції. Це, до речі, призвело до появи уявлень про так звані природні системи. Насправді, все виглядає значно складніше. В природі все рухливе, мінливе, зв’язки носять імовірнісний характер а межі часто визначаються доволі штучно (буквально нав’язуються об’єктам вивчення на основі особистих уявлень авторів), бо організаційні згущення не є сталими і чітко визначеними – сталість досягається, в першу чергу, рухливістю, постійним адаптивним рухом у так званому фітнес-ландшафті, коли можливість змін при наближенні до оптимальної структури швидко спадає з причини наближення до комфортної області (рис. 6). Отже, така парадигма більше відповідає штучно створеним виробничим режимам з конструктивно визначеними межами (їх треба постійно підтримувати у заданих режимах), ніж природним, хоча у цілому ряді випадків вона приносить користь, роблячи наші уявлення більш чіткими і сталими (у деяких випадках те, що спостерігається у природі, дійсно може бути описане з чітких системних позицій). Тому й виникла думка перейти до більш пластичної концепції геохолону і геохолархії. Сьогодні ми маємо вже роботи і інших авторів у цьому напрямку, наприклад, дуже цікава розробка М. Мекні [Mekni, 2013]. Він дає наступне визначення географічного середовища: «The geographic environment can hence be thought of as a holarchy of abstracted graph in which higher level graphs contain less holons (grouped cells) and have a low discrimination potential in spatial reasoning» [Mekni, 2013: 120] з наступним зображенням (5.1):


Рис. 5.1 Холархічна структура середовища [Mekni, 2013: 120].

Отже, дійсно виходить, що складне середовище складається з популяції агентів/áкторів, які утворюють холархію, хоча ситуація дещо складніша, бо вся будова є дуже динамічною. Ці агенти/áктори знаходяться у контакті з середовищем, утворюючи чуттєвий шар (що дає підстави вважати їх сукупності сенсоріумами), і так вони входять до складу холонів, які постійно рухаються вздовж осі «мас» (розміру), тобто збільшуються та набувають більшої виразності, або розчиняються у холонах більшого розміру: виграють ті утворення, які спроможні як захопити більше ресурсів, так і діяти у спільній мережі на основі горизонтальних зв’язків. 


Рис. 6. Динаміка можливості змін/перетворень як функція фітнесу [Dooley, 1997].

Як уявити собі геохолон? Це те, що випадає з загального контексту, затверджуючи своє місце серед інших подібних утворень з їх місцями (причому «місце» (place) розглядається як його бачив Аристотель – простір як топос (topos), тобто простір як порядок місць, що унеможливлює існування пустого простору чи простору як такого, що існує сам по собі, тобто ні про який геопростір не може йтися). Так, для того, щоб виділити дещо, що виглядає більш незалежним, самостійним, організованим (чи просто організованим у інший спосіб), слід виокремити те, що виділяється на більш однорідному фоні чи серед інших форм організації. Інколи здається, що зробити це досить легко (наприклад, мурашник, термітник, вища рослина), насправді, як швидко з’ясовується при польових дослідженнях, навіть у таких «простих» випадках задача є надзвичайно складною (згадаємо хоча б ризосферу: це вже середовище, чи продовження рослини?). Холон – це дещо, що нагадує живий організм з його особливими властивостями, для якого, згідно з М. Бішоф та Е. Дель Гаудіс [Bischof, Giudice, 2013], властиве: 1) спроможність самостійно рухатись та вибирати напрямок руху; 2) динаміка кожної складової залежить від одночасної динаміки інших складових, тобто ансамбль компонентів у єдності поводить себе шляхом кореляції. Важливим зауваженням є те, що головним у еволюції виступає не ансамбль молекул, а сукупність їх кореляцій – це те, що географи майже ніколи не враховують, зводячи все до опису об’єктів-тіл як складових так званих геокомплексів чи геосистем. Не варто також забувати, що навіть стан спостережника може суттєво вплинути на виокремлення організаційних доменів. Для нас також важливим є те, що виникнення будь-якої організації є наслідком локальної ініціації з боку того чи іншого агента/áктора чи їх групи, яка може спричинити вплив на активне середовище шляхом вироблення нових правил взаємодії, що детермінують поведінку складових: на перший план виходять відношення, що визначають напруження, пов’язані з неузгодженістю намірів, цілей і прагненням до незалежності, як і напруження інтенційного характеру. Ініціації проявляються у вигляді інноваційних хвиль, де інновація розглядається як успішне використання нової ідеї[1]. Саме на початкових фазах становлення організації проявляється значення когнітивних властивостей утворення, що формується, бо існує велика множина можливих варіантів розвитку, серед яких вибирається/намацується один шлях, перший крок у напрямку якого відрізає величезну кількість інших варіантів (про свою когнітивність утворення може не знати). Цікавий приклад наводить А.Дж. Скотт (рис. 7) [Scott, 2006]: йдеться про подію ініціації, що веде до послідовності еволюційних змін.
  

Рис. 7. Схема вертикального і горизонтального розвитку мережі внутрішньо-організаційних операцій. Символи aτ, bτ, cτ, dτ, та eτ представляють організації, що розділяються областями та еволюційними генераціями, τ, де τ для будь-якої даної області дорівнює нулю в момент часу першої появи нової організації у цій області. Символ t зіставляється з часом в цілому. Зрозуміло, що зміна структури продукції з  t до t+1 асоціюється з внутрішніми змінами в організаціях, пов’язаних з їх розвитком від відповідної генерації τ до генерації τ+1. Стрілки представляють  зв’язки, але це також може бути понятим як місця інформаційного обміну. Зв’язки зазвичай можуть суттєво змінюватись у просторі і часі. [Scott, 2006].  
  
Варто також звернути увагу на те, що у складній субструктурі середовища надзвичайно важливу функцію виконують утворення найнижчого рівня. Ця функція відповідає за зв’язок із оточенням. Для цього вони повинні бути максимально чутливими і несталими. Їх стан передається до холонів наступного рівня і так далі, хоча чутливість більш високих рівнів має бути нижчою, бо вони призначені для фіксації відібраної інформації у вигляді правил поведінки. Все це веде до того, що організаційні згущення водночас знаходяться під дією як самоорганізації чи еволюції, так і декомпозиції чи інволюції. Це проблемне питання відображене на рис. 8 [Testa, Kier, 2000]. В той же час слід враховувати те, як реагують холони різних рівнів на сигнали, що йдуть до них. С.Е. Джонгерсен та Ф. Мюллер спробували показати (рис. 9), що саме відбувається (за [Francisco de, Strehmel, 2009, 2010])[2]. Це – відома особливість відбору сигналів у ієрархічних структурах.


Рис. 8. Як створення системи вищого рівню пов’язане з розмиванням та емерджентністю? [Testa, Kier, 2000].


Рис. 9. Діаграма, що показує частоту передачі сигналів від нижнього до верхнього рівнів ієрархії і навпаки   (за Jørgensen and Müller, 2000) [Francisco de, Strehmel, 2009, 2010].

Отже, ми маємо вкрай мінливу ситуацію, коли сталі стани є тимчасовими і саме їх можна розглядати як системи, бо сталість – це зупинка потоку, коли зворотні зв’язки, що стабілізують утворення, починають переважати. Це питання є надзвичайно важливим. Як зазначають Г. Щрейогг та Й. Сідов, «Relentless destruction, rather than stable equilibrium, is seen as the force driving economic development» [Schreyögg, Sydow, 2010: 1252]. Чи не означає це, що ідея так званого сталого розвитку є хибною? Схоже, що так. Ми маємо потік змін, що веде до, образно кажучи, бажаного прогресу – до однієї з вершин фітнес-ландшафту (це може здійснюватись або шляхом випадкових рухів, або шляхом формування образу-моделі фітнес-ландшафту (моделі контексту), який, однак, постійно змінюється)[3]. Взагалі-то весь час відбувається рух між хаосом і застоєм (stasis) – повним порядком або фіксованою точкою без видимих змін, включаючи зону кромки хаосу (рис. 10) (по роботі [Haltiwanger, Lazzarini, Nazeran, 2007]). Ось тут і виявляються корисними уявлення про співвідношення між синтропією та ентропією. У середовищі в одних об’ємах/доменах середовища ми спостерігаємо дивергентні режими з розсіюванням енергії, зникненням/розчиненням структури, в інших – концентрацію енергії, що веде до диференціації, структуризації, прояву функцій, вироблення інформації і, відповідно, підвищення організації та складності, індивідуалізації, прояву інтенції і прагнення до самостійності. Такі утворення часто формують фрактальні структури – свідчення впорядкованості (а порядок є проявом організації - емердженцією). Саме таким згущенням організації середовища відповідають геохолони, множина яких формує геохолархію. Причому, відбувається це і на абіотичному рівні. Складається враження, що такі режимі зумовлені зворотною дією причин, які виявляють мету руху до певного стану, який притягує рух. Цікавий у цьому плані приклад диференціації повітряного середовища, що веде до утворення хмар різного розміру - своєрідна візуалізація цього процесу (наприклад, рис. 11 з роботи [Selvam, 2005]). Точно так проявами циркуляції, що супроводжується утворенням каналів руху, є різноманітні біотизовані та виробничі комплекси, міста, які ми можемо спостерігати тощо. Це – приклади морфо-динаміки, направленої на утворення каналів, що стабілізують відібрані режими потоків.


Рис. 10. Поведінкова модель системи з нелінійною динамікою: нелінійні адаптивні системи можуть демонструвати три різних типи поведінки, що само організується. Джерело: Adapted with kind permission from: Strategic management and organisational dynamics, Stacey RD (1996), Pearson Education Limited.
© Pearson Professional Limited 1996.


Рис. 11: а) приклад організації повітряного басейну у вигляді опускання і підняття повітряних потоків. Це проявляється для спостережника у вигляді хмар; b) моментальний нелокальний зв'язок у циркуляційній чарунці, що включає утворення та дисипацію хмар (за [Selvam, 2005]).

Цікавим є приклад утворення циліндричних чарунок (так звана несталість Марангоні). Ширина чарунок збільшується як квадратний корінь з часу, що пройшов з моменту їх утворення (як і слід очікувати у випадку процесів, пов’язаних з дифузією). Чарунки збільшуються із зменшенням градієнту концентрації за рахунок активного транспорту [Пригожин, 1985]. На рис. 12 показана динаміка цих чарунок (три останні генерації з семи). Можливо, щось подібне має місце і у випадку геохолонів.        


Рис. 12. Прояв несталості Марангоні у вигляді чарунок. Праворуч цифри вказують час, що пройшов від початку експерименту [Пригожин, 1985: 159].
  
Таким чином, у безперервності змін станів і форм ми знаходимо дещо, що виглядає більш самостійним, як, наприклад, флювіальний басейн з водотоками різних рангів на його поверхні, біогеоценоз (як приклад біотизованого басейну певного рангу) з його екоїдами, тесерами, парцелами, місто (його структура суттєво відрізняється від значно більш простої структури села) чи регіон, і далі розглядаємо його як цілісність, що є частиною більшої цілісності і, в свою чергу, включає складові-цілісності, що, однак, зумовлює їх відносний характер. Так формується образ геохолархії. Важливим тут є встановлення при виділенні кожного геохолону їх відповідності критеріям географічності (вони мають бути, так би мовити, географічно-релевантними) – це питання я неодноразово ставив, бо воно на сьогодні є нагальним для географії. Важливим моментом виступає і те, що всі ці холоноподібні утворення демонструють чутливість по відношенню до таких глобальних характеристик, як розміри, форма, граничні умови на поверхні тощо. У роботі [Пригожин, 1985] І. Пригожин зазначає, що для виникнення дисипативних структур необхідно, щоб розміри утворення (у оригіналі - системи) перевищували деяке критичне значення – складну функцію параметрів, що описують реактивно-дифузійні процеси. Йдеться про характерний розмір (у «просторі» параметрів).  Для нас це твердження є вкрай важливим, бо утворення різного рівня організації мають відрізнятися саме по цих характеристиках. Наприклад, підвищення рівню організації вимагає більшої локалізації з причини необхідності підтримання достатньої інтенсивності комунікації та концентрації енергії.
Виходить, все середовище характеризується певною структурою, яка може бути нечіткою і мінливою, і ця структура пов’язана з організацією, поява і підтримання якої забезпечується енергетичною конвергенцією, відповідною морфо-динамікою та розгортанням комунікативних режимів (в тому числі між різними рівнями) і тим ефектом, який виступає спільною метою, що діє у зворотному напрямку (йдеться про вплив майбутнього – аттрактивного – стану, який, зазвичай, погано виражений, на текучий стан). Саме тут діє так звана інформаційна машина, дія якої направлена на пошук оптимального стану у параметричному просторі. На кожному організаційному рівні є свої форми комунікації, що суттєво ускладнює їх дослідження. Все це означає, що, починаючи з певного рівню розвитку, найважливішою характеристикою холонів стає їх когнітивність, тобто спроможність адекватно оцінювати сигнали як внутрішнього, так і зовнішнього походження та створення на їх основі внутрішнього образу тих ситуацій, в яких дане утворення перебувало, перебуває і може перебувати. В цілому ж цей підхід дає змогу суттєво розширити спектр тих ситуацій, які можна охопити дослідженнями.      
Концепція геополя: організаційне бачення. Одним з найскладніших питань протягом останніх десятиліть слід вважати можливість використання в географії концепції поля. Спроби розвинути цю концепцію робилися неодноразово, але вони не знаходили підтримки. Тепер це можна пояснити: раніше географію не пов’язували з організацією середовища (вона була надто матеріалізованою). Сьогодні стало очевидним, що саме організація є тим поняттям, яке має бути покладене в основу загальної географічної теорії. Геосередовище можна уявити як складне поле різноманітних напружень та інноваційних хвиль, що постійно підштовхують організаційні утворення до кількісних та якісних змін у всій їх багатомірній діяльності. Йдеться про порушення симетрії поля, що виражається у постійній появі величезної кількості зародків організації, більшість з яких не отримують розвиток і розчиняються: лишаються ті, які спроможні утворювати комунікативні зв’язки з іншими елементами. Причому постають питання: що значить бути організованим і які шляхи до цього ведуть? З введенням цих уявлень компонентне бачення, поняття геопростору і т. п. відходять у минуле (сьогодні абсолютна більшість ще тримається за них, вбачаючи у них рятувальний плотик).
З цих позицій концепція поля в географії виглядає доволі привабливою, бо вона добре узгоджується з холістичним поглядом: поле безперервне, воно само породжує хвилі активності, які в певних умовах ведуть до виникнення асиметрії у вигляді областей з більш високою концентрацією організації, що підтримується формуванням відповідної структури. У роботі «The Ontology of Fields» автори пишуть:
«The problem with concepts like that of population density is that the entity to which it applies is a field-like entity rather than an object-like entity. Thus, the population density at a point is not univocally determined: it varies in systematic ways according to our demarcation of the area in relation to which it is measured. Many geographic concepts apply to such field-like entities. Now field is a well-established concept within the realm of physics, where we find entities like gravitational fields, electro-magnetic fields and so forth. But it is less clear what a field in geographic space might be. What exactly is required in order for something to be a field? Are there different kinds of fields? How do we think about concepts that apply to field-like entities and how can we represent and explain these concepts through the application of appropriate methods of analyses? These questions can be collected under the same heading as questions concerning the ontology of fields; i.e., the nature of fields» [Peuquet, Smith, Brogaard, 1998: 6]. Так, такі характеристики, як щільність населення, висота, температура і т. і. можна розглядати як поля (всього тільки поля даних), але вони не можуть вважатися географічними, бо геополе – це організаційне гетерогенне поле, яке відзначається розподілом організаційного потенціалу середовища (імовірністю виникнення інновації, поштовху до самоорганізації з її інтенційністю), у якому ми також перебуваємо і складовою якого є водночас і áкторами, і спостережниками. Отже, головними складовими на локальному рівні цього середовища є áктори/агенти, що характеризуються певним потенціалом комунікації (спроможністю входити у комунікативні відносини, своєрідною валентністю у широкому розумінні), чуттєвістю до впливів та певним потенціалом ініціації, які не існують відокремлено від інших (контексту), а проявляються виключно при входженні у взаємодію. Це вимагає від них бути енергетично незалежними, мати певний рівень вільної енергії. У природному середовищі це будь-що, що може зініціювати морфо-динаміку – різноманітні потоки, які еволюціонують в напрямку більшої ефективності руху, формуючи відповідну морфологію. Такий рух є доволі організованим – флювіальні мережі на абіотичному рівні, на біотизованому - рослини і їх ценози, що регулюються популяціями тварин – тобто складна мережа біогенних каналів, по яких йдуть потоки розчинів біогенів, на антропізованому – надзвичайно складні форми організації антропогенних каналів у вигляді структурованого соціуму з його виробничою, науковою, мистецькою, політичною, медичною, спортивною та іншими формами діяльності, які складно взаємодіють на рівні окремих людей та їх об’єднань різних масштабів. Надзвичайно важливим є те, що на всіх рівнях організація ініціюється не ззовні (таке теж припускається, але будь-що штучно створене, досягши максимуму, швидко руйнується), а самими áкторами/агентами, які, входячи у комунікативні відносини, формують об’єднання, кластери, мережі з більш високим енергетичним потенціалом, можливістю накопичення енергії та більш високою імовірністю формування організації шляхом входження у комунікацію і відбору правил поведінки. Тоді важливим показником стає локальна активність áкторів/агентів, яка веде до прояву інтегральних властивостей мережі на загальному рівні, в тому числі – прояву спільної мети, когнітивності, про які ці організаційні утворення можуть навіть не знати, і т. і. В результаті ми маємо багато холоно-подібних утворень (організаційних доменів, хронотопів чи ХороХроноОргів), які частково накладаються і формують складне середовище з холархічною будовою. Межі між ними виявляються складними, з фрактальною структурою, тобто вони не проявляються у вигляді чітко визначених ліній, що підкреслює безперервність середовища. Для географії важливим є те, що всі ці організаційні форми повинні мати гетерогенний характер: геополе – це поле комунікації, що веде до виникнення кореляцій між áкторами/агентами, які проявляють наявність цих комунікацій.
Р.Е. Блесбенд наводить наступний вислів Вейсса (Weiss) стосовно поля[4]:   
A field is a condition to which a living system owes its typical organization and its specific activities. These activities are specific in that they determine the character of the formations to which they give rise… In as much as the action of fields does produce spatial order, it becomes a postulate that the field factors themselves possess definite order. The three-dimensional heterogeneity of developing systems, that is, the fact that these systems have different properties in the three dimensions of space, must be referred to a three-dimensional organization and heteropolarity of the originating fields.
 [Blasband R.A., 2013: 8 - 9]. Ми покриваємо це поле категоріями, але для географа це не водні, повітряні, ґрунтові чи біотичні маси, як пише Б. Пліве (Б. Пліве (Plewe):
«• The plenum is something that fills space, such as water or air. It may be a real phenomenon or an ideal space. You can measure various properties at any point. Water will have several variables, while population density only has one.
• The plenum can be divided into regions to form what we call a categorical coverage. The boundaries of these regions are determined from the data. You should think of it as a matter of regions that have been defined by some kind of data» [Plewe, 1998: 18]), для географа це – організаційні форми, що виникають шляхом складної взаємодії гомогенних утворень. Поле формується напруженнями між організаційними утвореннями – холонами, які, в свою чергу, самі формуються цим полем. Ось чому географія є наукою абстрактною. Коли географ досліджує флювіальний басейн, він не вивчає рух води, частинок ґрунту, значення рослинності і т. і., головним для нього є ті відношення між ними, які забезпечують утворення окремих організаційних одиниць і кореляцій між ними, що забезпечують виконання функцій цілого. Те ж саме відбувається при дослідженні біогеоценозів: нас цікавить, які гетерогенні організаційні одиниці тут виникають (екоїди, тессери, парцели тощо) і як вони між собою пов’язані за для утворення цілісності більш високого рангу. Досліджуючи місто, географ знову-таки акцентує увагу не на окремих жителях, вулицях, крамницях чи установах, а на тих організаційних одиницях, що відповідають за функції міста як цілого (у випадку міста дивіться роботу [Crowley, 2011]). Це стосується і регіонів, які охоплюють як міста, так і аграрні та природні землі: і тут ми маємо виявити участь організаційних одиниць різних рангів у тих спільних функціях, сукупність яких дозволяє говорити про регіон як цілісність. Всі ці утворення є наслідком перетворення частин середовища-поля шляхом ініціації виробництва (як відбору) і закріплення інформації у вигляді структур, що починають детермінувати потоки: так відбувається морфогенез. Блесбенд наводить наступну важливу думку Вейсса: «Weiss thought of the fields as complexes of organizing factors which “cause the originally indefinite course of the individual parts of the germ to become definite and specific, and furthermore, cause this to occur in compliance with a typical patterns.”» [Blasband R.A., 2013: 9]. Такими же типовими паттернами характеризуються флювіальні мережі, біогеоценози, міста, регіони тощо, що і дозволяє нам говорити про них як про характерні об’єкти: вони є наслідком існування морфо-генетичних аттракторів. Гомогенні поля є, так би мовити, додатковими, вони зумовлюють можливість виділення окремих аспектів, які, однак, не мають відношення до географії. Д. Пекю, Б. Сміз та Б. Брогаард пропонують наступні складові дефініції поля [Peuquet, Smith, Brogaard, 1994: 29]:    
• A field is an aggregate of certain items of interest but of a certain minimal scale: the aggregate should contain many items; it should be substantially larger than the items which it comprehends (so that it is the forest which is more salient, rather than the trees it contains).
• A field cannot be an active agent. Some discussion centered on wind as an example of an active agent which is at the same time a field. Wind is conceptualized as a vector field. Other forces, too, are commonly conceptualized as fields.
В географії образ поля пов’язується нами, перш за все, з організацією, яка може бути абіотичною, біотизованою (в разі наявності біоти) чи антропізованою (в разі наявності людини з усім різноманіттям її діяльності). Інтегральним показником рівню організації може бути синтропія. З переходом від до кожної наступної сходинки організації все більше значення має така характеристика, як когнітивність. Організація виникає у випадку, коли інтенсивність комунікації перевищує сили, що роз’єднують складові, тобто це – процес здолання порогів, притаманний саме холархічним ситуаціям. Пороги розділяють різні стани/режими, що і дозволяє говорити про історію становлення організації та її вік. Кожний поріг є наслідком впливу керуючих параметрів, які підводять організацію до стану, коли спрацьовує спусковий механізм, що веде до різкого переходу до іншого режиму. З причини наявності флуктуацій, цей поріг не можна визначити чітко, тобто перехід стає непередбачуваним. На рис. 13 показано такий поріг [Parsons, Thoms, Capon, Capon, Reid, 2009]. Для нас важливо розуміти, що геохолони – це, так би мовити, порогові утворення, які до того ж різняться між собою рівнем когнітивності. Когнітивність проявляється у випадку, коли організаційне утворення демонструє складну нелінійну поведінку, що дозволяє йому виживати у мінливому середовищі.


Рис. 13. Крива відклику на сходинко-подібну зміну контролюючої змінної [Parsons, Thoms, Capon, Capon, Reid, 2009].

Епілог. Ми розглянули три різні варіанти відображення складного середовища, які тісно пов’язані між собою - геосистемний, холонічний та у вигляді геополя, - кожний наступний з яких є більш загальним і включає попередній, суттєво розширюючи спектр досліджуваних ситуацій. Зазначимо, що, включаючи у свій тезаурус такі поняття, як геокомплекс, геосистема, геохолон та геополе, географія все більше ставала абстрактною наукою. І тепер ми бачимо, що головним її поняттям стає організація, а саме – у вигляді геоорганізації. Був час, коли її розглядали як геосистему, потім – як геохолон і геохолархію, тепер прийшов час геополя. Перед географами постала задача виявити такі форми організації середовища, які є географічно-релевантними. Зробити це непросто, але без цього наша наука не може розвиватися далі. Ось тут і приходить на допомогу бачення середовища як особливого поля, що активно генерує геохолони, які, у свою чергу, формують складну структуру, яка весь час рухається по так званому фітнес-ландшафту. У наш час частина цього середовища є антропізованою. Але людська ініціатива дуже часто базується не на наукових передбаченнях, а на бажаннях, що негативно відбивається на стані середовища: у таких ситуаціях певну роль починають відігравати принципи моралі, загальнолюдські цінності тощо, які не можуть бути представлені кількісно і включені у жорсткі схеми, що базуються на системних уявленнях. Такі утворення відзначаються дуже великим внутрішнім потенціалом ініціації та змін, але до чого вони ведуть? Отже, перед географами постає складна і цікава задача – знайти способи відображення геополя та його активності. Припускається, що в якості показника рівню організації можна використовувати синтропію.

Література:
Goldstein J. The Unshackled Organization. Facing the challenge of unpredictability through spontaneous reorganization. Productivity Press, 1994. -
Drainage Basin System (Topic 6) – (i) The Hydrological Cycle in the Landform Development. 202.82.16.155/bss/.../notes/
Bledsoe B., Hawley R., Stein E.D. Stream channel classification and mapping systems: implications for assessing susceptibility to hydromodification effects in Southern California. Technical Report 562, 2008 – 38 p.
Harris S.R. Pushing the Boundaries: The Earth System in the Anthropocene. A report for the Schumacher Institute for Sustainable Systems, Spring 2012. – 26 p.
Ludovico M. Syntropy and entropy in self-organized systems. Syntropy - Summary.doc Rome 1988 - Surabaya1998 (rv.d&pr.d - 31.08.2006).
Di Corpo U., Vannini A. Syntropy, the Law of Complementarity and Unity. Syntropy 2013 (1): 83 92.
Di Corpo U. Life Energy, Syntropy, Complementarity and Resonance. Syntropy 2013 (2): 4 38. - http://www.lifeenergyscience.it/english/2013-eng-2-02.pdf
Венда В. Ф. Системы гибридного интеллекта: Эволюция, психология, информатика. - М.: Машиностроение, 1990 - 448 с.
Ковальов О.П. Географічний ландшафт: науковий, естетичний і феноменологічний аспекти. - Харків: Екограф, 2005. - 388 с.
Ковалёв А.П. Ландшафт сам по себе и для человека / А.П. Ковалёв. - Харьков: Бурун-книга, 2009. – 927 с.
Eoyang G. Complex Adaptive Systems – 18. The Kellogg Foundation, revised May 2004. – http://users.actrix.co.nz/bobwill/CASmaterial.pdf
Арманд А.Д. Самоорганизация и саморегулирование географических систем. – М.: Наука, 1988. – 264 с.
Mekni M. Holonic Virtual Geographic Environments. International Journal of Remote Sensing Applications Volume 3 Issue 3, September, 2013. – Pp. 117 – 126.
Dooley K.J. A Complex Adaptive Systems Model of Organization Change. Nonlinear Dynamics, Psychology, and Life Sciences, Vol. 1, No. 1, 1997
Bischof M., Giudice E. Del. Communication and the Emergence of Collective Behavior in Living Organisms: A Quantum Approach. Hindawi Publishing Corporation
Molecular Biology International Volume 2013, Article ID 987549. - 19 p.
Scott A.J. Entrepreneurship, innovation and industrial development: Geography and the creative field revisited. Springer, 2006. – 37 p.
Feldman M.P., Audretsch D.B. Location, Location, Location: The Geography of Innovation and Knowledge Spillovers. FS IV 96 – 28. October 1996. – 31 p.
Testa B., Kier L.B. Emergence and Dissolvence in the Self-organisation of  Complex Systems. Entropy, 2000, 2.Pp. 1 - 25.
Francisco R.P. de, Strehmel A. Ecosystem Theories: The Hierarchy Theory in Ecology. Using Systems Theory’s concept to be able to summarize and synthesize the incredibly complex, non-linear relationships within an ecosystem., 2009 – 2010.
Schreyögg G., Sydow J. Organizing for Fluidity? Dilemmas of New Organizational Forms. Organization Science. Vol. 21, No. 6, November–December 2010. - Pp. 1251 1262.
Haltiwanger E., Lazzarini I., Nazeran H. Application of Nonlinear Dynamics Theory to Neuro-occupation: a Case Study of Alcoholism. British Journal of Occupational Therapy. August 2007. - 70(8). - Pp. 349 – 357.
Selvam A.M. A General Systems Theory for Chaos, Quantum Mechanics and Gravity for Dynamical Systems of all Space-Time Scales, 2005.
Пригожин И. От существующего к возникающему. Время и сложность в физических науках. Пер. с англ. Ю.А. Данилова. – М.: Наука, 1985. – 327 с.
Peuquet D., Smith B., Brogaard B.The Ontology of Fields. Report of a Specialist Meeting Held under the Auspices of the Varenius Project Panel on Computational Implementations of Geographic Concepts, Bar Harbor, Maine 1998. -
Blasband R.A., M.D. Concepts of Life Energy and Vitalism Through the Ages. Syntropy 2013 (2): 103 – 114. –
Brandon Plewe: Data Modeling, GIS Integration, Vagueness. In: Peuquet D., Smith B., Brogaard B.The Ontology of Fields. Report of a Specialist Meeting Held under the Auspices of the Varenius Project Panel on Computational Implementations of Geographic Concepts, Bar Harbor, Maine 1998. - Pp. 17 – 22.
Crowley L. Streets Ahead: what makes a city innovative? The Work Foundation is the trading name for Landec Ltd, a wholly-owned subsidiary of Lancaster University London: SW1H 0AD. November 2011.38 p.
Parsons M., Thoms M., Capon T., Capon S., Reid M. Resilience and thresholds in river ecosystems. Waterlines Report, Series No 21, NATIONAL - Canberra:  WATER COMMISSION – WATERLINES, September 2009. – 97 p.

Ковальов О. Загальна географія: геосистема геохолон геополе. Зроблено огляд трьох підходів до відображення геосередовища – системного, холонічного та пóлевого. Вони дані у послідовності їх появи, причому кожний наступний охоплює попередні. Головним поняттям для всіх трьох варіантів є організація. Геосистема – найбільш жорстка модель, заснована на організації, вона припускає чітке розмежування системи та її середовища, чого у природі не спостерігається. Холони, як основа холонічного бачення, значно більш пластичні, чіткий поділ на холон та його середовище відсутній. Показано, що холони продукуються активним геополнм, яке, у свою чергу, підтримується ними. Показником рівню організації є синтропія.

 Ковалёв О. Общая география: геосистема → геохолон → геополе. Сделан обзор трёх подходов к отображению геосреды – системного, холонического и полевого. Они даны в последовательности их появления, причём каждый последующий охватывает предыдущие. Основным понятием для всех трёх вариантов является организация. Геосистема – наиболее жёсткая модель, основанная на организации, она предполагает чёткое разделение системы и её среды, чего в природе не наблюдается. Холоны, как основа холонического видения, значительно пластичнее, чёткое разделение на холон и его среду отсутствует. Показано, что холоны продуцируются активным геополем, которое, в свою очередь, поддерживается ими. Показателем уровня организации является синтропия.

Kovalyov Oleksa. General Geography: geosystem → geoholon → geofield. The three approaches to displaying geo-medium - systemic, holonic and as a field are reviews. They are given in the sequence of their appearance, with each subsequent including previous. The organization is the fundamental notion for all three versions. Geosystem - the most rigid model based on organization, it requires clear separation of the system and its environment, which is not observed in nature. Holons, as the basis for a holonic vision, are much graceful; a clear separation of the holon and its environment is absent. That holons are produced by active geofield, which, in turn, supported by them are shown. The indicator of organization level is syntrophy. 

Ключові слова: Загальна географія, геосистема, геохолон, геополе, організація, синтропія.

Ключевые слова: Общая география, геосистема, геохолон, геополе, організація, синтропия.

Keywords: General Geography, geosystem, geoholon, geofield, organization, syntrophy.



[1] Справа дійшла навіть до географії інновацій (Feldman M. The Geography of Innovation, Boston: Kluwer, 1994; [Feldman, Audretsch, 1996] та інші), хоча виникає питання: у якій мірі окремо взяте явище інновації можна розглядатися з позиції географії? Чи не є така «географія» черговим прикладом її редукції до просторового аспекту? Думаю, що так воно і є. Локалізація інновацій у просторі зовсім не означає, що цей процес є географічним, але він суттєво впливає на організацію географічного середовища, бо веде до зміни технологій у виробничій сфері (якщо пов’язувати інновацію тільки з людською діяльністю). Але це явище має значно більше поширення. Так, виникнення нових видів тварин і рослин також є інноваціями. 
[2] Автори посилаються на роботу: Jørgensen, S.E., Müller, F. Handbook of ecosystem theories and management. Hierarchy Theory. CRC Press, 2000.
[3] Зазначу, що топологія так званого фітнес-ландшафту, по-перше, невідома, по-друге, мінлива, бо залежить від стану холонів, які у ньому рухаються.
[4] Йдеться про роботу: Weiss, Paul Principles of Development, Holt, N.Y. 1939.

2 коментарі:

  1. У статті показане цікаве нове бачення геосередовища як геополя, що дозволяє ще ближче підійти до пояснення складних явищ, що ми бачимо у геосередовищі.

    Вважаю, що такі бачення та засновані на їх основі підходи повинні замінити поширені зараз в географії (в першу чергу українській) уявлення, більшість з яких засновані на механістичному аналізі і вивченні розміщення елементів (тут і проявляється радикальна просторовість). Вже для багатьох очевидно (і це підтверджує просто шокуюча незатребуваність як географів так і результатів їх досліджень), що такі застарілі уявлення перестали бути ефективним способом більш адекватного розуміння світу та рішення проблемних ситуації (наприклад напруження та неузгодженість в суспільстві, відносини між суспільством та природою) і підтримуються напівклановими спільнотами «географів», яким це вигідно, і розвиток їм непотрібний.

    Але повернемось до науки.
    Бачення геосередовища як геополя дає ряд важливих пояснень, але як і у кожному підході в ньому існують певні обмеження. На мою думку уявлення про геополе дозволяє пояснити механізми розгортання та еволюції певної організації, але не дає відповіді на питання про природу виникнення активності у геосередовищі і взагалі природу виникнення геосередовища.
    Олександр Павлович, яка Ваша думка щодо природи виникнення активності у геосередовищі і взагалі природи виникнення геосередовища, і які наукові моделі є найбільш адекватними для опису цього явища?

    Дякую Олександру Павловичу за чергову цікаву стаття, що відкриває нові горизонти і дає натхнення для наукової роботи.

    ВідповістиВидалити
  2. Олекса Ковальов12 лютого 2014 р. о 16:16

    Перш за все дякую за коректний коментар. Ви, Микола, ставите слушні запитання, які, однак, вимагають додаткових досліджень. Зараз я намагаюсь поки що ввести у географію ті образи, які в інших дисциплінах, в першу чергу - у фізиці, - існують вже давно, але географія - не фізика, тут велике значення має феномен організації, основу якого складає інформація. Отже, геополе - це не зовсім те ж саме, що поле у фізиці, геополе - це поле організаційне. До речі, близькою є ситуація у біології та соціології. Те, що мені зараз вдалося зробити (якщо, зрозуміло, вдалося!) - це тільки початок складної роботи. В географії має місце рух від поняття геокомплекса (чисто матеріальної сутності) до геосистеми (на цьому рівні розуміння мали місце спроби виявити доволі жорсткі і постійні зв'язки між складовими), далі - до геохолону, у якому геосистема може представляти тільки його серцевину, а межі з середовищем не є настільки чіткими, як у випадку геосистеми, нарешті - до геополя як середовища, що є джерелом спонтанного виникнення осередків організації, більшість з яких не отримує розвитку, але деякі розвиваються у холони, які, у свою чергу, можуть формувати щось, подібне до геохолархії. Як мені бачиться, тут важливими є уявлення про актори - активні елементи, що можуть формувати мережі як основу геохолонів. Поки що все це - абстракції, які вимагають конкретизування. Але Ви праві: треба вже відходити від тієї спрощеної географії, яка складає основу так званої офіційної псевдонауки, завдяки якій географія так і не вийшла зі стану довідок про різні території. Тому ми і маємо купу псевдо-географій на кшталт географії футболу, географії стоматологічних послуг чи трофогеографії. Свою задачу я бачу у розробці основ загальної географії, якої поки що просто немає (на відміну від, наприклад, біології). Що стосується природи активності - це завжди наслідок порушення симетрії. Географія зачіпає вкрай складні питання, вирішення яких вимагає освіти зовсім іншого рівня.

    ВідповістиВидалити