Олекса Ковальов
Even the stars and planets speak in the language of ancient folklore to those who have ears to hea.
Torin M. Finser. Organizational Integrity ..., 2007
Географія! Що це за науковий напрям, що є його областю дослідження і чому, маючи багатовікову історію, географи досі не можуть сформувати єдину концепцію того, що вивчають? Маємо питання, питання, питання …! А проблема у тому, що вона – географія - намагається осягнути, можливо, найскладнішу область нашого оточення – географічне середовище (може краще геотичне, геота), яке треба ще виявити та виділити, і яке представляється нам як Геосвіт. Дається це важко, бо ситуація доволі мінлива: не можна отримати більш-менш повне уявлення про утворення, яке присутнє тільки в одному екземплярі, до того ж постійно змінюється. Це вимагає її розгляду з позиції загальних поглядів на складність, з якою стикаються географи, та, відповідно, Загальної географії, яка має сформувати ключ до розуміння складності географічних утворень (і не тільки на Землі). Йдеться про ситуації, пов’язані з необхідністю об’єднання процесів у дуже різних діапазонах протяжності, тривалості та організаційних форм і масштабів. Прийшов час розібратися, чи можна використовувати дані спостережень на рівні малих масштабів для прогнозування того, що станеться у великих масштабах, або, навпаки, у визначенні того, який процес на мікрорівні відповідає за спостережуваний макро-рівневий наслідок. При ближчому розгляді жоден із стандартних рівнів ієрархії не є повністю відокремленим від інших, і будь-який рівень вбудований у більш-менш безперервну ієрархію структурної організації. Розробка концепції роботи з такими безперервними ієрархіями є одним із ключових викликів, що постають перед географами. Нарешті, вкрай важливим лишається питання визначення області дослідження географії, бо якщо вона не визначена чітко, цим можна зловживати, що ми і спостерігаємо протягом останніх десятиліть! Все це має працювати на створення теорії географії, якої так бракує, але чи можлива вона? Як зазначив Д. Пумен, «Більш поширеною тенденцією, і, можливо, більш тривожною, є відносна відсутність географічних теорій і концепцій у публічних і академічних дебатах, де вони повинні або могли б бути присутніми. Сучасний стан географічних досліджень ігнорують або роблять вигляд, що ігнорують не тільки більшість обивателів, а іноді й наші шановні колеги» [Pumain, 2001]. З цим не можна не погодитись. Достатньо послухати наших медівників і складається враження, що вони – чудові спеціалісти в області географії.
Географія як окремий науковий напрям
A Geography degree is a great way to learn more about the natural world that we occupy and who knows, maybe we’ll learn a few ways to save it too!
By Uni Compare, 2020
На сайті «Geography Personal Statement Examples» можна дізнатися, як різні люди визначають та сприймають географію. Ось деякі з висловлювань:
- Географія вивчає світ, і як географи ми володіємо ключами до світових проблем. Географія охоплює багато речей, починаючи від стихійних лих, екосистем і закінчуючи глобалізацією та розвитком, і всі вони є сферами, які мене захоплюють. Це важливо для розшифровки та вирішення проблем, з якими стикається світ, і, розширюючи мої географічні знання, це покращить мою здатність вирішувати неминучі проблеми …
- Оскільки наше середовище постійно змінюється, вивчення географії є обов’язковим для пояснення складних процесів і сил, що стоять за цим, незалежно від того, є вони природними чи створеними людиною. Ми всі маємо обов’язок розуміти зв’язок між людьми та навколишнім середовищем і зосереджуватися на стабільності нашого управління Землею.
- Оскільки я не вивчав географію в GCSE, я був зовсім не впевнений у тому, що означає географія та як це предмет, який пов’язаний з багатьма аспектами мого життя.
- Географія є єдиним предметом, який дає мені змогу вивчати багато різних тем, якими я маю пристрасний інтерес. Вивчаючи цей предмет, я можу задовольнити свій інтерес до багатьох фізичних тем, наприклад, як сформувалися особливості ландшафту та клімат, а також людина …
- У динамічному світі вивчення географії стає все більш важливим. Різноманітність теми та взаємодія між фізичним середовищем і людським населенням стає ще більш очевидною зі зміною клімату та глобалізацією, що впливає на наше повсякденне життя. [Geography Personal Statement Examples, 2024].
Цікаве питання: як взагалі відбувається виділення наукових напрямків? М. Хамбл на нього відповідає так: «Класифікацію наук не можна розуміти як формальний розподіл обсягу наук. Основні принципи, що об'єктивно класифікують науки, відображають кардинальні «типи» властивостей світу, тому їх розуміють як кардинальні (основні) принципи наукового пізнання» [Hampl, 2023: 9], на чому, до речі, я наполягаю вже тривалий час. Йдеться про те, що географія повинна мати справу з областю дослідження, утворення якої відзначаються особливими властивостями. М. Хамбл, посилаючись на роботу В.О. Анучина «Теоретические проблемы географии», наводить погляди двох напрямків марксистської географії в СРСР - моністичного і дуалістичного, причому представники першого розуміють географію як перехідну науку між природничими та суспільними науками, а другого поділяють її на природну та соціальну географію (фізичну та економічну). Далі він стверджує, що існують часткові комплекси (утворення) на кшталт фітоценозу (не є географічним), зооценозу (не є географічним), біоценозу (не є географічним) і природно-географічного комплексу, які об’єктивно існують, і кожен комплекс по відношенню до свого оточення утворює одну цілісність: «Кожне складне ціле має складний характер, оскільки містить, крім своїх специфічних властивостей, ще й властивості своїх компонентів, тобто елементів і «часткових» комплексів. Звідси випливає також його більш складна відносна незалежність або менш чітка «відокремленість» від решти світу» [Hampl, 2023: 12]. І далі: «Таким чином, ми можемо побачити, що існують два полюси або типи наукового знання, яке є елементарним і комплексним знанням. Обидва типи не є абсолютно розділеними, але пов'язані між собою величиною перехідних, відносно незалежних ступенів. Обидва види знання є абстрактними. Перший є елементарним абстрактним, а інший є складним абстрактним, іншими словами, це відтворення конкретного всередині мислення. Комплексна наука досліджує характер світу не за одиницями, що входять до складу одних і тих же предметів, не за ступенем універсальності або за ступенем розвитку, а за конкретними одиницями - комплексами, в яких якісно взаємопов'язані різноманітні предмети. Результуючий характер комплексу є результатом внутрішніх закономірностей всіх відповідних елементів, їх взаємозв'язків і властивостей і зв'язків між «частковими» комплексами, які містяться в даному комплексі. З цим пов'язана необхідність одночасного дослідження кількісних і якісних характеристик. Зв'язок кількісних і якісних характеристик тут набагато «жвавіший», ніж в елементарних науках» [Hampl, 2023: 12]. Далі М. Хамбл зазначає, що «крім визнаних і зрозумілих досі основних принципів наукового пізнання, якими є універсальність і розвиток, існує ще третій базовий принцип – принцип складності. Наукове спостереження має досліджувати характер світу не в двох, а в трьох принципах і категоріях пізнання, тобто відповідно до розвитку, універсальності та складності» [Hampl, 2023: 12], і що ««Географічне розмаїття» відповідає найвищому ступеню розвитку світу, оскільки тут йдеться про співіснування більш якісних елементів світу» [Hampl, 2023: 13].
Що стосується «моністичного» і «дуалістичного» бачень географії, я неодноразово стверджував, що географія є єдиною дисципліною (наприклад, [Ковалёв, 2009] та більш ранні публікації), і тільки так вона може затвердитись як самостійний науковий напрям. Пов’язано це з тим, що географічне середовище має так звану вкладену структуру: більш пізні утворення вкладені у більш ранні, утворюючи з ними цілісність. Повністю погоджуюсь з М. Хамблом стосовно складності географії, але ця складність може бути організована у різний спосіб, тому, можливо, варто говорити і про четвертий принцип – характер організації, як і про організаційну складність – шлях, пройдений утворенням під час свого становлення як організованої сутності. Отже, маємо справу з географічно організованою складністю та складністю організації як особливістю досліджуваної області.
Проблему роз’єднаності географії деякі автори спробували вирішити шляхом введення так званої енвайронментальної (пишуть також «екологічної») географії, геоекології і географії навколишнього середовища. Так, у вступі до роботи «A Companion to Environmental Geography» Н. Кастрі, Д. Демерітт, Д. Ліверман пишуть: «географія навколишнього середовища займає благодатні «прикордоння», де різноманітні традиції географічної науки – не лише людські та фізичні, але також регіональні та ГІС – об’єднуються та з’єднуються одна з одною та з родинними традиціями екологічної роботи за межами географії (рис. 1.1)»[1] [Castree et al, 2009: 1 - 2]. Дивує набір дисциплін, який, на думку авторів, є складовою фізичної географії – геоморфологія, гідрологія, екологія (яка є складовою біології), кліматологія (без метеорології) та четвертинний період (палеогеографія четвертинного періоду). З них географічними є тільки геоморфологія та географія четвертинного періоду (розділ палеогеографії). У структурі антропогеографії (human geography) бачимо економічну, політичну, соціальну географію, як і географію культури та історичну географію. Це погляди середини минулого століття, які саме й призвели до штучної диференціації географії та розмивання її області дослідження! Що стосується так званої географії навколишнього середовища, то питання у тому, що областю дослідження географії і є це навколишнє середовище у його найбільш інтегральному сприйнятті (а це ні що інше, як вся сукупність сигналів), що включає і людину з її діяльністю, відповідно, виділення такого напрямку є зайвим. Саме таке бачення географії дає нам розуміння її як інтегральної дисципліни. Це чітко видно, якщо представити еволюцію геосфери як послідовність зародження в межах абіотичної геосфери наступних станів – біотизованої (біосфера) та антропізованої (антропосфера) з їх стадіями, які формують геосередовище як вкладену структуру (рис. 2). Тому цілком достатньо мати загальну географію, геоморфологію, біогеографію, антропогеографію та палеогеографію: ніякої «золотої середини» сенсу вводити немає. І навчальний процес має йти тим же шляхом – вивчення абіосфери, далі біосфери і антропосфери.
Рис. 1. Географія навколишнього середовища як «золота середина» між дисциплінами [Castree, Demeritt, Liverman, 2009: 2].
Рис. 2. Гніздоподібна (nested) структура географічного середовища як результат його еволюції: маємо послідовність утворень – абіосферу і втілені у неї біосферу та антропосферу, які, у свою чергу, також структуровані [Ковальов, 2023]. Така схема дає чітке розуміння єдності географічного середовища як області дослідження географії.
Ці схеми дають чітке розуміння того, що з переходом від абіотичного рівня до біотизованого та антропізованого складність геотичних (географічних) утворень зростає, що пояснюється розширенням кількості можливих конфігурацій та, відповідно, простору станів і складності прогнозування. Вкрай важливим є розуміння втіленості більш складних утворень у простіші. Найскладнішим є антропізований рівень, який вимагає наскрізного дослідження попередніх рівнів, що зазвичай не робиться. На когнітивному рівні маємо ускладнення когнітивного поля, яке слід розуміти як опис основних понять проблемної області та їх взаємозв’язків, у вигляді графа, діаграми, таблиці, формул або тексту, отримане в результаті вилучення і структурування знань суб’єкта [Ляшенко та інші, 2019].
Не можу не розглянути публікацію В.С. Грицевича, який вважає, що «чільним принципом єдиної географічної науки має бути принцип географізму» [Грицевич, 2021: 137], але, на жаль, не пояснює, у чому полягає цей «географізм» (біологам – біологізм, хімікам – хімізм …). Він пише, що «спроби об’єднати географічну науку вже були і неодноразово, … Вони полягали в тому, щоб застосувати у всій географії ландшафтну парадигму» [Грицевич, 2021: 137], і це дивує. І продовжує: «Однак, загалом цей підхід не приживається в суспільній географії (а тому і в географії загалом), по-перше тому, що ландшафтні підходи механічно переносяться з природничої географії в суспільну і поки-що не працюють у ній, по-друге через те, що значна частина суспільно-географічних явищ не має ландшафтного вияву», зауважуючи, що «напрацьовані результати з антропогенного ландшафтознавства мають непересічне пізнавальне значення і знайдуть своє місце в майбутній об’єднаній географії» [Грицевич, 2021: 137]. Тут автор продемонстрував нерозуміння того, що таке ландшафтознавство взагалі, що примушує мене ще раз висвітити це питання (нижче по тексту). Зараз повернемось до поглядів В.С. Грицевича про єдність географії, який ввів поняття «геотоп» (цікаво, як воно співвідноситься з поняттям «геохора»?), з яким він пов’язує певні атрибути: місце у геопросторі, геосферний вміст (наповнення), топологічні зв'язки з навколишніми геотопами та функції. Я неодноразово показував, що ніякого геопростору немає, дивно виглядає «геосферний вміст», а на важливості заміни просторового положення топологією геохолонів≈геооргів у єдиному географічному середовищі неодноразово наполягав у своїх публікаціях. Дико виглядає декларативна заява, що «геоторію розуміємо, як конструкт 3-го рівня, який поєднує геопростір та геосередовище і володіє їхніми атрибутами» [Грицевич, 2021: 137], причому автор не вважає за потрібне щось обґрунтовувати.
Що стосується ландшафтознавства, його областю дослідження є феномен ландшафту. На жаль, багато географів змішують цей напрям з географією, що вимагає відповіді на питання: навіщо вводити дві різні назви – «Географія» та «Ландшафтознавство» - для однієї дисципліни, та як бути з метафоричними інтерпретаціями ландшафту - економічним, політичним, мовним, етнічним …? Так Д. Февіс-Мортлок пише: «Ландшафти - це складні системи, на яких (і в яких) діє і діяла велика кількість геоморфологічних процесів: іноді поодинці, найчастіше в бурхливому поєднанні. Таким чином, геоморфолог все ще може лише пояснити ландшафти та передбачити результати зміни ландшафту досить розпливчастими та загальними способами. Ландшафтні моделі, які намагаються відобразити багато взаємодіючих процесів, здаються приреченими на дедалі складніше ускладнення та дедалі меншу зрозумілість» [Favis-Mortlock, 2021: 1]. У моїх публікаціях було показано, що слово «ландшафт» означає земле-упорядкованість, де «землі» - це морфо-типи денної поверхні, отже, це організація малюнку денної поверхні в межах місцевості (характер взаєморозташування морфотипів), патерн місцевості, її обличчя, причому місцевості є різних масштабів (це не таксономічний термін) і вони вкладені одна в іншу (наприклад, [Ковалёв, 2009, Ковалёв, 2012, Kovalyov, 2020, Kovalyov, 2021] та низці більш ранніх публікацій). І не варто плутати ландшафт та фізіографію поверхні, бо ландшафт не проявляється без спостерігача. Так, фізіографія поверхонь в межах місцевостей формується під дією багатьох процесів, які інтегруються у так званий ландшатотвірний процес, але сам патерн стосується тільки структури денної поверхні. Цікаво, що далі Д. Февіс-Мортлок пише про величезне багатство та різноманітність форм будь-якого ландшафту, його масштабні візерунки та складні мікромасштабні деталі, але знову дивує заява, що ландшафт – це складна система і що в будь-якому ландшафті є дуже багато «компонентів», минулі та теперішні взаємодії яких визначають, як ландшафт функціонує, змінюється та реагує на порушення [Favis-Mortlock, 2021]. Але ландшафт, будучи інтегральним образом місцевості (чи чогось ще), не має «компонентів», це нероздільна цілісність, він не функціонує у фізичному сенсі! Отже, питання ландшафту слід обговорювати окремо.
Складність
"I think the [21st] century will be the century of complexity"
Stephen Hawking
Однією з важливих рис геосередовища є його складність. М. Мітчелл зазначає, що слово «комплекс» походить від латинського кореня plectere - плести, обплітати. У складних системах багато простих частин нерозривно переплітаються, а поле складності саме по собі є переплетенням багатьох різних полів [Mitchell, 2009]. Це важливо, бо світ представляється як всесвітня мережа (павутиння), у якій весь час àктори нижнього рівню виробляють інформацію та взаємодіють між собою шляхом обміну сигналами, що веде до формування макро-масштабної адаптивної поведінки, про яку інколи говорять як про емерджентну. Отже, якщо ми виявляємо утворення, які протягом тривалого часу демонструють сталість, це свідчить про те, що її складові поєднані у мережу, і вивчати треба саме це, бо «саме колективні дії величезної кількості компонентів породжують складні, важко передбачувані та мінливі моделі поведінки, які нас захоплюють» [Mitchell, 2009: 12]. Він же дає визначення складної системи (ми говоримо про утворення, бо не все у них виглядає системно): «система, у якій великі мережі компонентів без центрального контролю та простих правил роботи породжують складну колективну поведінку, складну обробку інформації та адаптацію через навчання або еволюцію», як і «система, яка демонструє нетривіальну емерджентну та самоорганізовану поведінку» [Mitchell, 2009: 13]. Цікаво, що ураган і бурхливу річку він не розглядає як такі, що продукують адаптивну поведінку, але чи так це? Бурхливий режим є прикладом інтенсивного пошуку оптимального режиму руху у складних мінливих умовах! Далі М. Мітчелл ставить важливе запитання пов’язане зі смислом, значенням: у складній системі, «в якій прості компоненти діють без центрального контролера чи лідера, хто або що насправді сприймає значення ситуацій, щоб вжити відповідних дій? По суті, це питання про те, що становить свідомість або самосвідомість у живих системах. Для мене це одна з найглибших таємниць складних систем і науки загалом. Незважаючи на те, що ця таємниця була предметом багатьох наукових і філософських книг, вона ще не була повністю пояснена так, щоб будь-хто лишився задоволеним» [Mitchell, 2009: 184]. Свого часу у мене також виникало подібне питання стосовно річкових систем, які є динамічними утвореннями: як приймається рішення?
Л. Ебер-Дюфрен з співавторами зазначають, що «Наука про складність вивчає системи, у яких велика кількість компонентів або підсистем, часом різної природи, поєднується, створюючи дивовижні явища, що виникають у багатьох масштабах. Саме ці явища, приховані за часто оманливо простими правилами, які керують окремими компонентами, найкраще визначають складні системи. Оскільки така поведінка, що представляє інтерес, виникає через взаємодію між частинами, складні системи є аналогами не простих, а скоріше роздільних систем. Тому їх вивчення часто вимагає спільного підходу до науки, вивчення проблеми в різних масштабах і дисциплінарних сферах. Однак цей підхід створює труднощі для того, як функціонує співпраця між традиційно відокремленими дисциплінами» [Hébert-Dufresne et al, 2023: 1]. Складність вони бачать як перспективу, що охоплює невизначеність і потребу в мультидисциплінарності перед обличчям великих взаємопов’язаних систем. Важливою є думка авторів, що складні утворення варто вивчати з різних точок зору як цілісності, хоча виникає проблема зв’язування цих точок зору у цілісний образ. Це стосується географії у першу чергу, бо маємо саме таку ситуацію: доволі складно розібратися у тому, як досліджувати географічне середовище, що складається з цілісних одиниць – геохолонів≈геооргів різних масштабів, які до того ж далеко не завжди чітко розділені!
І тут я знову змушений торкнутися питання простору-часу. Непросте питання, бо його заплутаність додає складності! «Простір - це порожня область, що оточує реальні або неявні об'єкти. Люди класифікують простір: існує космічний простір, та безмежна порожнеча, в яку ми входимо за межами нашого неба; внутрішній простір, який знаходиться в свідомості та уяві людей; і особистий простір, важлива, але нематеріальна сфера, яка оточує кожну людину і яка порушується, якщо хтось наближається надто близько. Зображувальний простір плоский, а цифрова сфера знаходиться в кіберпросторі» [Gildow, 2024]. У тому й питання, що образ простору виникає як наслідок розбиття цілісного середовища на об’єкти, які начебто знаходяться у просторі як у вмістилищі, бо сам суб’єкт, що спостерігає, виділяє себе з цього середовища, визначаючи своє місце у просторі, що значно спрощує його аналіз, але реальність спотворюється цим аналітичним поглядом. І цьому образу надається тривимірна форма, у якій суб’єкту дещо дається, бо він має справу з також виділеними предметами як об’єктами поза нього. Більше того, сам суб’єкт рухається у тримірному просторі, що значно простіше, ніж рухатись у складному середовищі (серед утворень різної природи і масштабів)[2], бо він нейтральний і не має тих характеристик, які є у речей. Так вводиться порядок! Але таке бачення простору як пустого вмістилища, яке, у кращому випадку, зводиться до формального простору ознак, входить у протиріччя з сучасними даними Квантової теорії поля: те, що ми сприймаємо як пустий простір насправді є активним середовищем, що формує світ [Wilczek, 2008] (те, про що я пишу ось вже тривалий час). У чому різниця? У тому, що перебування у просторі (просторі-часі) перетворює суб’єктів на об’єкти, позбавлені життєвості, в той час, як рух у активному середовищі вимагає від його учасників суб’єктності, постійної оцінки ситуації на основі когнітивних операцій та виробництва інформації! Наслідком переходу до активного середовища є заміна речей смислами, внаслідок чого простір стає мінливим культурним текстом: так, оточення сприймається як текст, прочитання якого вимагає відповідної культури. У цьому випадку динаміка стає залежною від самих учасників руху, що саме і робить середовище активним і складним. Це означає, що треба відмовитись від уявлення простору як контейнеру для речей, бо це надто спрощує ситуацію, яку ми самі й визначаємо, та перейти до розгляду топології географічного середовища. Сьогодні топологія в ГІС визначається як просторові відносини між суміжними або сусідніми об’єктами [Theobald, 2008], але таке визначення виглядає не зовсім коректно, бо відносини між сусідами мають бути суб’єктними, активними і включати не тільки просторові відносини. Питання у тому, що географічне середовище – це організаційні поля та організаційні хвилі, що формують топологічно-нетривіальні структури (з топологічними ізоляторами включно), які можуть проводити інформаційно-організаційні хвилі, що вимагає спеціального дослідження.
Як пише Д. Бода, «… складні системи за своєю суттю незрозумілі. … Непередбачуваність часто є вбудованою рисою складних хаотичних систем. Однак фізика хаотичних систем навчила нас, що за хаосом є порядок» [Boda, 2020: 5]. Обговорюючи значимість меж, він зауважує, що «взаємодія між агентами може бути визначена сигналами, які можуть проникати через їх межі. Ці сигнали можуть бути хімічними (перенесення речовини), електричними (перенесення заряду і, разом з тим, зміна електричного поля) або механічними (звукові хвилі). У будь-якому випадку обмін сигналами є обмін інформацією» [Boda, 2020: 18 - 19]. По-перше, список сигналів не є повним, …, по-друге, обмін сигналами не дорівнює обміну інформацією, бо не всі сигнали є значимими, а інформація – це те, що веде до змін у структурі та поведінці реципієнта. Для нас також важливим є наступне зауваження: «Чим більше ступенів свободи буде додано до явної моделі, тим більш незрозумілою стане мережа правил, що кодують їх поведінку. Тому нашу проблему слід чітко визначити, зосередившись на чіткій частині реальності, яка явно вискакує з навколишнього середовища. Чим більше переплетена система (більше зв’язків, більше ієрархії, більше зворотного зв’язку), тим важче знайти такі проблеми. Моделювання соціальних явищ набагато складніше, ніж моделювання у фізиці чи навіть у біології, відповідно до вищого ступеня взаємозв’язку, численних ієрархій і більшої кількості сильніше корельованих петель зворотного зв’язку» [Boda, 2020: 32 - 33]. Саме у цьому й полягає складність моделювання у географії, яка наростає від абіотичних утворень до біотизованих, від них до антропізованих.
А. Паве і К. Шмідт-Лайне наводять наступні важливі особливості складних систем:
«★Елементарні сутності численні та різноманітні, ... Ці об’єкти пов’язані між собою багатьма слабкими або сильними зв’язками (утворюючи мережі).
★ Динаміка цих систем може демонструвати складні траєкторії як результат, головним чином, нелінійності залучених механізмів (наприклад, хаотична динаміка).
★ Часто їх просторові структури неможливо описати за допомогою фігур класичної геометрії. Це один із прикладів успішного використання фрактальної геометрії. Складність фрактального об’єкта може бути пов’язана з логічною складністю алгоритму, який його генерує.
★Закони, які описують поведінку складної системи, якісно відрізняються від тих, які керують її одиницями (Вісек, цит. цит.)» [Pavé, Schmidt-Lainé, 2004: 12].
Отже, складність пов’язана, в першу чергу, із значною кількістю елементів (àкторів), так чи інакше пов’язаних між собою. М. Рівза з співавторами зауважують, що «По-перше, наявність багатьох різних елементів підвищує стійкість системи. Компанія, яка покладається лише на кілька технологій, продуктів і процесів або в якій працюють люди з дуже схожим досвідом і перспективами, не має багатьох способів реагувати на непередбачені можливості та загрози. Більше того, надмірність і дублювання, які також характеризують складні системи, зазвичай дають їм більше буферної ємності та резервних варіантів.
Екосистеми з різноманітністю елементів виграють від адаптивності. У біології генетичне різноманіття є основою природного відбору, природним механізмом навчання.
Ще одна перевага, яку складність може надати природним екосистемам, — це краща координація. Це тому, що елементи часто сильно взаємопов’язані. Зграї птахів або стада тварин, наприклад, мають спільні протоколи поведінки, які з’єднують членів один з одним і дозволяють їм рухатися та діяти як група, а не як нескоординована сукупність індивідуумів. Таким чином вони реалізують такі переваги, як колективна безпека та більш ефективний пошук їжі»
Нарешті, складність може надати неповторності. У той час як окремі елементи можна легко скопіювати, взаємозв’язки між кількома елементами важко відтворити» [Reeves, Levin, Fink, Levina, 2020]. Як вказує Ф. Хейліген, складні системи мають низку позитивних рис, таких як адаптивність, автономія та стійкість, яких не вистачає традиційним механістичним системам. Їх можна розглядати як аспекти процесу самоорганізації, який є типовим для складних систем: ці системи спонтанно організовуються, щоб краще справлятися з різними внутрішніми та зовнішніми проблемами та збуреннями [Heylighen, 2024].
Що стосується складної фрактоїдної[3] геометрії, прикладом можуть бути льодовикові ріки Ісландії (рис. 3), руслова багаторукавність річок (braided river), добре описана в роботі [Piégay, Trustrum, Grant, 2009], і т. п. Подібні патерни спостерігаються і на рівні біотизованого геосередовища, чому присвячено багато публікацій. Цікавою є робота С.К. Тріпаті з співавторами [Tripathi, Kushwaha, Roy, Basu, 2015]. Приклад складної морфології біотизованого середовища показаний на рис. 4 - фрактоїдна структура денної поверхні дельти р. Айяраваді [Pearce, 2024].
Рис. 3. Аерознімок льодовикової річки в Ісландії ('The Glacial Mountain River') – https://iuriefineart.com/products/glacier-rivers-from-above
Рис. 4. Аерофотознімок дельти річки Айяраваді (також відомої як Іраваді) у М’янмі, зроблений NASA, є чудовим прикладом фрактального розгалуження екосистем річкової дельти [Pearce, 2024].
З проявом людства як потужного àктора географічного середовища ситуація суттєво ускладнилась, бо йдеться про ставлення людства до свого природного оточення, що стосується вже сфери культури. На цьому рівні також проявляються складні фрактоїдні патерни. На сьогодні існує чимало публікацій на цю тему, у тому числі цікава робота [Tannier, Pumain, 2005], хоча я не поділяю думку авторів стосовно географічного простору та використання просторового розподілу населення чи його щільності як географічних показників, хоча це формує певне уявлення про складність антропізованого середовища.
Як зауважує Т.М. Лекан, «вже в 1950-х роках на знаковій конференції «Людина і природа» в Прінстоні та в документальних фільмах про дику природу Бернхарда і Майкла Грзімек, крім того, перші десятиліття Великого прискорення стали свідками все більшого використання аерофотознімків для картографування «зникнення зовнішнього світу» і виступати за зони дикої природи на Глобальному Півдні як «культурну спадщину людства»» [Lekan, 2014: 171]. Важлива думка висловлюється в роботі «Welcome to the Anthropocene»[4]: «Було б дивно не хвилюватися. Історія планети містить багато менш стабільних і спокійних епох, ніж голоцен. Хто скаже, що дії людини можуть не схилити планету до нової нестабільності?
Деякі захочуть просто перевести годинник назад. Але повернення до того, як було, не є ані реалістичним, ані морально виправданим. Планета, на якій незабаром може проживати до 10 мільярдів людей, має працювати інакше, ніж та, на якій 200 років тому жив 1 мільярд людей, переважно селян. Завдання антропоцену полягає в тому, щоб використати людську винахідливість, щоб налагодити все так, щоб планета могла виконати своє завдання 21-го століття», а також: «За деякими оцінками, майже 90% світової діяльності рослин припадає на екосистеми, де люди відіграють значну роль. Незважаючи на те, що ферми змінили світ протягом тисячоліть, антропоценова поява викопного палива, наукової селекції та, головне, штучних азотних добрив значно збільшила потужність сільського господарства. Актуальність дикої природи для нашого світу зменшилася перед обличчям цієї навали. Величезна кількість біомаси, яка зараз ходить по планеті у вигляді людей і худоби, значно перевищує кількість інших великих тварин. В екосистемах світу домінує дедалі більш однорідний і обмежений набір космополітичних культур, худоби та істот, які добре живуть у середовищі, де домінує людина. Істоти, які є менш корисними або адаптованими, отримують невдовзі: швидкість вимирання є набагато вищою, ніж у звичайні геологічні періоди» [Welcome to the Anthropocene, 2014] (дивіться також публікації [Welcome to the Anthropocene, UNESCOCourier, 2018], [Welcome to the Anthropocene, Earth's new chapter, 2023] та інші публікації на цю тему). Дії людства довели планетарний організм нашої планети до стану, який може поставити під сумнів його існування, причому складність проблеми значно перевищує можливості подальшого передбачення варіантів руху, що може поставити питання про адекватність дій людства. Це означає, що треба змінювати наше мислення! Один з кроків – прийняття у 2017-му році «Декларації етичних принципів», що базується на принципах запобігання шкоді, запобіжному підході, рівності та справедливості, узгодженому розвитку, солідарності, наукових знаннях та чесності у прийнятті рішень. Я би додав і становлення та розповсюдження геокультури, яка має привести до утворення людино-природної органіки [Ковалёв, 2009]. Важливим є розуміння що ми є не господарями, а слугами й орендарями Землі. Захист і сприяння різноманіттю форм культурного самовираження є одним із пріоритетів, які країни-члени ЮНЕСКО визначили для себе на зорі третього тисячоліття. Підписавши Конвенцію 2005 року, вони визначили культурне розмаїття як спільне надбання людства, яке потрібно не лише захищати як встановлений, постійний скарб, але й заохочувати, оскільки воно є живим скарбом, а отже, поновлюваним та таким, що розвивається [Welcome to the Anthropocene, UNESCOCourier, 2018].
Але як можна виміряти складність? Е.Дж. Чессон вважає, що це можна зробити, нормалізувавши потік енергії через ці системи до їх маси, що дозволяє порівняти складність упорядкованих структур, бо саме вільна енергія термодинамічно породжує порядок із хаосу. Він зазначає, що міри ентропії, як і інформаційний вміст таких систем визначити чисельно складно, а отримана, накопичена або виражена енергія є чітко визначеною фізично та виміряною. Енергія - здатність виконувати роботу або викликати зміни - є найбільш універсальною валютою, відомою в природознавстві [Chaisson, 2002]. Це добре видно на прикладі еволюційних форм біоти та людських соціумів: щільність енергії явно зростає з їх еволюцією. Отже, принцип простий: зі збільшенням складності утворення зростає й щільність енергії, що проходить через нього. Але це не дає відповіді на питання стосовно суті організації!
Тепер ми розуміємо, що складність, яка зовні проявляється як труднощі побудови моделей, є наслідком того, що у взаємодії приймає участь багато утворень різної природи, рівню розвиненості та масштабу, а на передньому фронті процесів постійно виробляється інформація як спосіб приборкання невизначеності! Це ставить під сумнів можливість відверто раціонального підходу до моделювання складних утворень на кшталт географічних, основою якого є припущення, що в організації все є функціональним і, відповідно, позитивним. Якщо це підходить до біотичних утворень з високим рівнем згущення організації, то для розподілених утворень, якими є географічні, це не підходить.
Що приборкує складність? Організаційні тіла
To understand organizations is to understand our world.
Baum, J. A. C., T.J. Rowley. Companion to Organizations: An Introduction
Саме організація виступає способом приборкання складності. Можна навіть метафорично говорити про організаційний ландшафт – той образ (патерн), який виникає при спостереженні за організованим утворенням. Одним з найпростіших варіантів цього є ієрархія флювіальної мережі як форма її організації: спрощення мережі за рахунок злиття у потоки більш високого рангу веде до зменшення виробництва ентропії (цьому питанню присвячена численна література). Те саме маємо у випадку біотизованих (зазвичай пишуть про екологічні рівні організації) та антропізованих рівнів. Часто ці форми організації представляють у вигляді просторової організації (просторових організаційних патернів), але чи так це? Скоріше треба говорити про тіла, які, накладаючись, включаючись, сплітаючись, формують складну картину, що переводить нашу увагу з просторової організації (хоча йдеться тільки про прояв організації) на тіла як форму організації. Тому виникають питання: Як окремі утворення у географічному середовищі формуються та чи можна розглядати їх як тіла? Що таке тіло?
Фізичне тіло – це певна сутність, цілісність (його частини не є тілами), окремий предмет у середовищі, що має фізичні характеристики, але нас цікавить тілесність (corporeality) як чуттєвість, яка виступає його головною онтологічною властивістю, тобто тіло як відчувалище, що вказує на його суб’єктність. Тілесність – це множина взаємопов’язаних якостей, властивих даному утворенню, прояв яких відбувається завдяки тілесній мові. Тілесність – ледве не головна характеристика природи світу. Як пише М. МакГанн, «з одного боку, тіло вважається єдністю, яка втілює ідентичність, утворюючи внутрішню основу цінності. З іншого боку, живе тіло перебуває у взаємно визначальних відносинах із середовищем, і тому воно занурене і заплутане у своєму середовищі, а не відокремлене від нього» [McGann, 2024: 1]. Так, будь-яке утворення є ні чим іншим, як частиною того самого середовища, що зазнало певної організаційної трансформації, що робить його водночас залежним і стійким до впливів середовища завдяки межі між ними. З причини постійних змін, викликаних низкою причин, ця взаємодія не досягає рівноваги, що підтримує напругу між ними, і як зазначає М. МакГанн, «наслідки тут полягають у тому, що не може бути ні канонічного опису агента, ні вичерпного опису його відношення до середовища, тому немає вичерпного опису дій агента» [McGann, 2024: 2]. Але в географії ми маємо доволі складну ситуацію, бо є утворення кількох рівнів ієрархії, що утворюють складну вкладену структуру, причому геотіла, що межують з даним геотілом, формують контекст, що робить кожне з них контекст-залежним та орієнтованим на взаємодію з оточенням. Це можна уявляти як домени-капсули, що містять організаційні мережі, а оточення - це нестійка мережа процесів, у яку вкладена нестабільна внутрішня автономна мережа процесів постійного відтворення та трансформації, що означає безперервне виробництво інформації, бо це - сенсоріум. Тому часто важко виділити домени таких організаційних утворень.
Безладне тіло: «Подібно до динаміки окремих таких мереж, описаної Ді Паоло (2018, див. також 2009), ці заплутані мережі, які утворюють велике ціле, обов’язково перебувають у відносинах взаємного впливу. Напруженість то зростатиме, то слабшатиме, оскільки сприятливі умови цих різних мереж вступатимуть у конфлікт одна з одною протягом розвитку та взаємодії зі світом. Тому обставини, за яких можна забезпечити безперервність, є компромісом, продуктом їхньої взаємодії, а не простої комбінації» … «Замість набору процесів, ідентичних за темпом, просторовим розподілом і складністю, складові мережі живого тіла є безладним вузлом процесів, які відбуваються в різних часових масштабах, розподілених у більших і менших обсягах, залучаючи більшу чи меншу кількість активні компоненти, незважаючи на те, що всі вони все ще взаємно впливають» [McGann, 2024: 6, 7]
Отже, «Активна концепція тіл, таким чином, є вузлами асиметрії, процесами виробництва, які відбуваються в різних часових і просторових масштабах, але які в кінцевому підсумку призводять до безперервності автономної цінності в часі, що дозволяє як нам як спостерігачам, так і самій системі визнавати анімаційний погляд на світ. Це діалектичний процес розрізнення через залучення, коли система продовжує процес самовизначення, або індивідуації, у контексті вбудовування в навколишній світ і його частини» [McGann, 2024: 7]. Йдеться про поточне перетворення, викликане взаємодією з оточенням і всередині утворення. І це є ні що інше, як виробництво інформації. «якщо ми розуміємо живе тіло не як відокремлення від потоків діяльності в навколишньому середовищі, а як орієнтацію всередині цих потоків, тоді необхідно забезпечити дисциплінований і насичений опис того, що мається на увазі під «середовищем», і як надати цей звіт у спосіб, який адекватно розпізнає точку зору агента, який його створює, стає дуже зрозумілим» [McGann, 2024: 7]. А також що жива система – це «складний клубок процесів, орієнтованих відповідно до цінностей, притаманних операційному закриттю» [McGann, 2024: 8]. «У випадку величезної кількості живих істот, які є не просто єдністю, а множинністю, ми маємо визнати, що тіла є не лише джерелами відмінностей, а місцями, де різні аспекти світу стикаються та сплутуються один з іншим» [McGann, 2024: 9].
Ж. Армстронг розповідає про усвідомлення того, які з усіх цих відносин зберігаються одночасно та назавжди: «Ми також називаємо землю та наші тіла одним кореневим складом. Це означає, що плоть, якою є наше тіло, є шматками землі, які приходять до нас через речі, якими є земля. Ґрунт, вода, повітря та всі інші форми життя зробили частину нашої плоті» [Armstrong, 1995: 6]. Вона розглядає тіла як живі земні форми! А також: «Фізичне «я», яке є тілом як частиною цілісного «я», повністю залежить від усього, що підтримує його та зберігає його живим у взаємозв’язку з частинами нас, які знаходяться поза шкірою. Ми виживаємо в нашій шкірі всередині решти нашої величезної сутності. Ми виживаємо завдяки тому, як наше тіло постійно взаємодіє з усім, що нас оточує. Лише частково ми усвідомлюємо цю взаємодію нашим інтелектом через органи чуття. Оканагани[5] вчать, що тіло - це сама Земля. Вони кажуть, що наша плоть, кров і кістки є тілом Землі; у всіх циклах, у яких рухається Земля, рухається і наше тіло. Ми є всім, що нас оточує, включаючи величезні сили, які ми лише бачимо. Якщо ми не можемо підтримувати та залишатися в рівновазі із зовнішнім я, тоді ми не можемо продовжувати діяти як індивідуальна форма життя, і ми розсіюємося назад у більшому я» [Armstrong, 1995: 4]. І це стосується будь-чого. Тілесність річкової долини зумовлена її середовищем, це геохолон, тілесність діброви існує завдяки тому середовищу, яке його створило, а сама вона є середовищем для рослин і тварин, що її наповнюють … Все визначається комунікацією як всередині тіл, так і з оточенням, яке також є тілом. Все виникає для того, щоб взаємодіяти один з одним, і як зазначає Ж. Армстронг, спільнота - наша єдина шкіра: не можна існувати за межами спільноти. Дж. Ван Ойен пише, що рухоме, відчуваюче та сприймаюче тіло можна вважати матеріалом дизайну взаємодії, а дизайн взаємодії може стосуватися діалогів між тілами та екосистемами [Van Oyen, 2001]. Набір дій і стосунків, «повних початків без кінця, ініціацій, втрат, трансформацій …» [Le Guin, 1986]. У цікавій публікації М. Левіна дається огляд проблеми індивідуації шляхом формування сутностей (“Self”). Він пише: «Усі епістемічні агенти фізично складаються з частин, які повинні якимось чином складати інтегроване когнітивне я. Біологічні індивідууми складаються з субодиниць (органів, клітин і молекулярних мереж), які самі по собі є складними та компетентними у своїх рідних контекстах. Як когерентні біологічні індивідууми виникають у результаті діяльності менших субагентів?» [Levin, 2019: 1]. Він пропонує фундаментальне визначення індивіда, засноване на здатності досягати цілей на належному рівні масштабу та організації та пише, що будь-яка сутність (“Self”) відмежована обчислювальною поверхнею – просторово-часовою межею подій, які вона може вимірювати, моделювати та намагатися впливати. Так, все залежить від того, які події та чи інша сутність на тому чи іншому масштабному рівні може сприймати, що визначає її когнітивний рівень. Отже, йдеться про àкторну експансію та її обмеження. Але варто усвідомлювати, що організаційне зростання та розширення супроводжується збільшенням розміру тіла організації, що може викликати зростання складності організації, а це потребує появи відповідних механізмів координації. У географічному середовищі виділення таких сутностей – геохолонів≈геооргів – непросте завдання. А як же з простором-часом? Він присутній як атрибут внутрішньої організації кожної сутності у вигляді протяжності й тривалості, які відносні та є проявом потенціалу розвитку тієї чи іншої сутності. Але можна припустити, що не вони – тілесності - є головними «цеглинками», такими є організаційні хвилі, що виникають у загальному полі організації. При наявності так званих активних поверхонь (вони виступають в ролі агентів, що визначають зони комунікації) саме в їх околі відбувається концентрація зародків організації. Доволі корисною в цьому плані є робота «Океан. Активные поверхности и жизнь» [Айзатулин, Лебедев, Хайлов, 1979]. Дослідження комунікативних процесів – найважливіше завдання для нового покоління географів!
У чому полягає особливість географії як наукового напрямку?
… an essential feature of forming a new science is a struggle to define its central terms
Melanie Mitchell. Complexity: a guided tour, 2009
Розповсюдженою є точка зору, що географія вивчає просторово-часові зміни природних і людських утворень на поверхні суші. П. Ші зі співавторами вважають, що такими є природні елементи: гідрологія, ґрунт, клімат і біологія та гуманістичні елементи: політика, економіка, культура тощо. З характеристик складу елементів його можна узагальнити як: один елемент (наприклад, гідрологія), кілька елементів (наприклад, екологія-гідрологія) і всі елементи (наприклад, система вододілів). Проблеми дослідження в географічній дисципліні включають: закономірності просторового розподілу географічних елементів - просторові зміни географічних елементів у часі - динамічний зв'язок змін географічних елементів - рушійний механізм. Основною характеристикою географії є регіональність. Більше того, регіональність є основою існування географії як дисципліни [Shi, Song, Cheng, 2019]. Але така позиція не містить єдності вказаних елементів, а акцент уваги на просторовому аспекті відкидає авторів у минуле. Незрозуміло і те, що автори розуміють під географічними елементами, у чому полягає їх географічність.
Багато авторів вказує на те, що тривалий час область дослідження географії обмежували поверхнею планети, що суттєво впливало на уявлення географів. На жаль, це триває і в наш час. Наприклад: «Географія є принципово важливою дисципліною, яка забезпечує основу для розуміння складної поверхні нашої Землі. Цю складність можна інтерпретувати принаймні з двох точок зору за Малансоном [1]. Перше тлумачення - це складна схема географічних об'єктів. Ці географічні об’єкти можуть бути природними, як-от узбережжя Великобританії, або створеними людиною, як-от мережа доріг мегаполісу. Друга інтерпретація – це взаємодіючі процеси різних географічних об’єктів. По суті, це дві сторони однієї медалі. Просторова складність виникає внаслідок географічних рушійних процесів, а процеси, у свою чергу, обмежені та спрямовуються просторовими патернами [2]. Взаємодія патерна та процесу створює залежну від масштабу складність географічних систем [3]» [Cheng, Cushman, Ho, Gao, 2022: 1]. Отже, йдеться про поверхню Землі, але автори не уточнюють, про яку саме поверхню йдеться (не варто забувати, що поверхня має тільки два виміри). Важливими є погляди Г.П. Малансона, бо він наголошує на тому, що основною метою географії є вивчення складності, але (перший варіант) чи є узбережжя Великобританії та дороги мегаполісу дійсно географічними об’єктами? Не думаю. Другий варіант – взаємодіючі процеси – є значно цікавішим, але які рушійні процеси є саме географічними? Так, ми маємо величезну кількість процесів різної природи та різних масштабів, хоча їх не можна назвати географічними, але, вступаючи у взаємодію, у сукупності вони формують те, що можна назвати геопроцесом, питання тільки у тому, на якому етапі об’єднання вони такими стають? Наприклад, чи можна говорити про карсто-формуючий, лісо-формуючий, степо-формуючий, долино-формуючий, місто-формуючий і подібні їм процеси географічними? Я би сказав, що так, це приклади географічних процесів, бо вони, складаючись з багатьох часткових процесів, є інтегральними. Важливим є те, що Г.П. Малансон робить акцент на нелінійних процесах: «складний візерунок, зокрема просторовий, може виникнути внаслідок кількох або простих взаємодій, якщо вони є нелінійними» [Malanson, 2001]. Акцент також робиться на патернах, і як стверджує Г.П. Малансон, їх взаємодія з процесами «створює залежну від масштабу складність географічних систем». Але питання у тому, що самі патерни формуються процесами внаслідок поступового каналізування (стягування у єдність): вся структура денної поверхні є наслідком дії множини процесів, які, взаємодіючи, утворюють єдиний складний організований процес певного масштабу, який можна назвати ландшафтотвірним, бо він формує певну фізіографічну організацію. Отже, йдеться не про «складність, залежну від масштабу», а, скоріше, про те, що процеси різного масштабу зумовлюють можливість виділяти різномасштабні географічні утворення.
М. Чен зі співавторами вказують на те, що основними рисами географії є регіональність, комплектність і комплексність, зауважуючи, що ще однією рисою є складність. Вони пишуть, що регіональність розглядається як основна характеристика та дослідницьке ядро географії, як географічні дослідницькі одиниці для аналізу взаємодії між природними та людськими елементами, що може ефективно виявити генезис географічних явищ у регіонах, сприяючи таким чином скоординованому розвитку відносин людини та землі. Але, у такому разі, про які регіони йдеться? Що передує – регіони, у яких виявляються географічні явища, чи географічні явища різного масштабу, що зумовлюють можливість виділення різномасштабних регіонів? Думаю, що саме друге! Обговорюючи питання регіональних досліджень, вони зазначають, що «географи повинні звертати увагу на інтегровані ефекти (наприклад, ґрунтово-гідрологічні процеси та еколого-економічні процеси), щоб пояснити регіональні географічні явища та їх розвиток» [Chen et al., 2021: 1208], але інтегральні процеси і є тими, які мають досліджувати географи! І треба говорити не про «ґрунтово-гідрологічні процеси та еколого-економічні процеси», а про географічні процеси, що включають водно-ґрунтову взаємодію та взаємодію між біотизованими та антропізованими режимами!
Все це не може відбуватися на поверхні, отже, йдеться про певний шар – окіл денної поверхні планети – область, у якій протікають різноманітні процеси, що поступово формують єдиний процес само-збірки складних гетерогенних утворень, які ми розглядаємо як географічні. З цієї точки зору цікавою є робота А. Шарми з співавторами, присвячена само-збірці (ансамблюванню). Вони пишуть: «В еволюційній теорії природний відбір описує, чому деякі речі існують, а інших немає. Теорія еволюції Дарвіна та її сучасний синтез вказують на те, як вибір серед варіантів у минулому створює поточну функціональність, а також процес, спрямований у майбутнє. Жоден не стосується простору, в якому генеруються нові фенотипові варіанти. Теоретично фізика може перевести нас від минулих початкових умов до поточних і майбутніх станів. Однак, оскільки фізика не має функціонального погляду на Всесвіт, вона не може відрізнити нові функціональні особливості від випадкових флуктуацій, що означає, що у фізичному редукціонізмі говорити про справжню новизну неможливо. Таким чином, відкрите покоління новизни не вписується чітко в парадигматичні рамки ні біології, ні фізики, і тому врешті-решт має вдатися до випадковості. Було кілька спроб дослідити розрив між фізикою та еволюцією. Це тому, що зростаючий простір станів з часом вимагає дослідження великого комбінаторного набору можливостей, наприклад, у теорії суміжного можливого. Однак пошук породжує нестійке розширення кількості конфігурацій, можливих у кінцевому всесвіті за кінцевий час, і не включає відбір. Крім того, цей підхід має обмежену передбачувану силу щодо того, чому відбуваються лише деякі еволюційні інновації, а не інші. Інші зусилля вивчали еволюцію правил, що діють на інші правила; однак ці моделі є абстрактними, тому важко зрозуміти, як вони можуть описати - і передбачити - еволюцію фізичних об’єктів» [Sharma et al, 2023: 321]. Ці автори спираються на теорію само-монтажу (само-збірки), у якій поняття об'єкта є простим і чітко визначеним: він скінченний, його можна розрізнити, зберігається з часом і його можна зруйнувати так, що набір обмежень для його побудови з елементарних будівельних блоків піддається кількісному вимірюванню. І це є в певному сенсі протилежним стандартній фізиці, яка розглядає об’єкти як фундаментальні та непорушні (наприклад, концепція «атомів» як неподільних). У AT найменша одиниця матерії зазвичай визначається межами вимірювань спостережень і сама по собі не може бути фундаментальною. Більш універсальна концепція полягає в тому, щоб розглядати об’єкти як будь-що, що можна зламати та побудувати. Це дозволяє природним чином пояснити виникнення об’єктів, створених еволюцією та відбором, як фундаментальні для теорії. Концепція кількості копій має основоположне значення для визначення теорії, яка пояснює відбір. Чим складніший даний об’єкт, тим менша ймовірність того, що ідентична копія може існувати без вибору певного керованого інформацією механізму, який генерує цей об’єкт. Об’єкт, який існує в кількох копіях, дозволяє експериментально виміряти сигнатури, що описують набір обмежень, які створили його.
Автори вводять простір збірки і зазначають, що «Збірка кількісно виражає два конкуруючі ефекти: складність відкриття нових об’єктів, але після відкриття деякі об’єкти стає легше зробити; це вказує на те, як необхідний був відбір, щоб виявити та зробити їх. Експоненціальне зростання збірки з глибиною в просторі збірки, кількісно визначене індексом збірки, виходить шляхом розгляду лінійно розширюваного пулу збірок, який містить об’єкти, які об’єднуються на кроці a a + 1, за допомогою чого об’єкт з індексом збірки a поєднується з іншим об'єкт з монтажного пулу. Відкривати нові об’єкти на зростаючій глибині в просторі складання стає все важче з глибиною, оскільки простір можливостей розширюється експоненційно. Після того, як шлях для нового об’єкта виявлено, створення об’єкта (номер копії більше 1) стає легшим, оскільки кількість копій збільшується, оскільки велика кількість копій означає, що об’єкт можна легко створити в даному контексті. Таким чином, найважча інновація - це зробити об’єкт уперше, що еквівалентно його відкриттю, після чого слід зробити першу копію цього об’єкта, але коли об’єкт існує в дуже великій кількості, його вже має бути відносно легко зробити. Отже, збірка (A) лінійно масштабується з кількістю копій для більш ніж одного об’єкта за фіксованою вартістю за об’єкт після виявлення процесу» (рис. 5).
Рис. 5. Ілюстрація розширення всесвіту складання, можливе складання, контингент складання та спостереження за складанням (докладніше див. у тексті). Всесвіт складання не має динаміки та відображається з кроками складання як віссю часу. Зверніть увагу, що малюнок ілюструє лише їх вкладену структуру, а не відносний розмір просторів, де кожен набір зазвичай експоненційно більший за підмножину [Sharma et al, 2023: 325].
Читачі можуть познайомитись з цією цікавою роботою, звертаючи увагу на те, що життя створює складні об’єкти еволюції, багато з яких є функціональними, виникнення яких потребує багатьох кроків, а вибір дозволяє створити багато ідентичних копій цих об’єктів. Отже, еволюційний процес можна ідентифікувати за створенням багатьох ідентичних або майже ідентичних багатоетапних об’єктів. Сам по собі індекс складання не може визначити вибір, але номер копії в поєднанні з індексом складання може. Цей підхід визначає новий спосіб вимірювання складності з точки зору ієрархії причинно-наслідкових зв’язків, що випливає з відбору на різних рівнях. Причому ці утворення є контекстними. Такий підхід враховує добре відомі явища, такі як конструкція ніші, за допомогою якої організми та середовище створюються та спільно вибираються [Sharma et al, 2023].
Чи можлива розробка теорії в географії?
Є наука простих речей і мистецтво явищ складних
Поль Валері.
Теорії в географії? Як же це складно! Чи можна створити теорію того, що присутнє в одному екземплярі (йдеться про унікальність!) і постійно змінюється, а складові весь час комунікують, виробляючи інформацію, що ставить під сумнів можливість прогнозування? Є дисципліни, які вивчають дуже складні явища на теоретичному рівні. Так, теоретична біологія прагне відкрити і описати загальні закономірності життя, теоретична соціологія вивчає суспільство як єдиний соціальний організм … Отже, можливість існування теоретичного рівня у географії - одне з найбільш складних питань для географів, але воно важливе, бо та чи інша відповідь дозволить говорити про можливість чи неможливість існування Теоретичної географії. Можна знайти чимало варіантів відповіді. Один з найперших варіантів – це книга В. Бунге «Теоретична географія» (Theoretical geography, 1962), випущена в СРСР у перекладі у 1967-му, у якій автор висловив низку цікавих думок. Акцент уваги він зробив на тому, що географія має досліджувати земну поверхню, не пояснивши, про яку саме поверхню йдеться, а головними складовими він бачив райони/регіони, що просторово взаємодіють між собою [Бунге, 1967]. Але це вже історія. На сайті «Types of Theories» читаємо: «В географії існує багато різних типів теорій. Однією з найпопулярніших є поведінкова теорія. Ця теорія зосереджується на тому, як люди взаємодіють із навколишнім середовищем. Вона розглядає такі речі, як землекористування, міграція та соціальна організація. Іншою популярною теорією є теорія систем. Ця теорія використовує більш цілісний підхід до географії, дивлячись на те, як всі різні частини системи працюють разом», а також «Географічна теорія - це запропоноване пояснення або модель, яка використовується для пояснення спостережень і подій у галузі географії. Теорії можуть бути використані для пояснення фізичних процесів, соціальної поведінки людини або їх поєднання» [Types of Theories, 2024]. Не думаю, що це дає чітке уявлення стосовно теорій в географії. Представники Нігерії вважають, що як наукова дисципліна, процес наукового дослідження слідує шаблону для досягнення теорії, і цей порядок має такий формат: спостереження, припущення, гіпотеза, принцип, теорія та закон [Ojule et al, 2022].
Д. Пумен питає і відповідає: «Яку теорію ми розробляємо? Те, що ми називаємо теорією, є не просто продуктом якогось логічного чи філософського мислення. Це конструкція, створена через повторюваний процес, який включає спостереження, побудову теорії, моделювання та процедури підтвердження, що веде до формулювання загального та послідовного пояснення, а потім повертається до переформулювання теорії, нових спостережень тощо. Цей ретродуктивний спосіб побудови теорії не є ні суто дедуктивним, ні індуктивним, а ближчим до повсякденної практики дослідження. Це також означає, що існує обмежена відданість кумулятивному процесу як засобу розвитку знань» [Pumain, 2001].
Для того, щоб сформулювати теоретичні основи географії, треба чітко уявляти особливості її області дослідження, ті складові, які її формують, як і способи їх взаємодії між собою та зовнішнім світом. Сьогодні ми вже знаємо, що областю дослідження географії є не земна поверхня, як вважають деякі географи, а географічне середовище. Воно структуроване, складається з так званих геохолонів≈геооргів – гетерогенних àкторних мереж, які формуються на різних масштабних рівнях, а взаємодія в них відбувається на основі комунікації, що концентрується на активних поверхнях і є джерелом виробництва інформації, що робить ситуацію непередбачуваною. Саме гетерогенність, динамічність і виробництво інформації зумовлює наявність складності. Отже, йдеться про дуже складну дослідницьку ситуацію, яка вимагає певної зміни характеру мислення географів та їх освіти.
Завершення
Завершуючи огляд проблеми складності області дослідження географії, ще раз зверну увагу на питання, які мені бачаться важливими. По-перше, географічні дослідження не зводяться до вивчення земної поверхні, бо будь-яка поверхня є двомірною і виключає можливість розвитку процесів? На поверхні ми можемо виявити тільки проекції. Областю дослідження географії є динамічне географічне середовище як область взаємодії гетерогенних агентів, що формують організаційні утворення на основі комунікації – геохолони≈геоорги різних масштабних рівнів. Маємо динамічну картину: одні організаційні утворення виникають, прагнуть вижити у конкурентній боротьбі, інші зникають на різних етапах свого становлення, часто не досягаючи термінального стнау. Кожне утворення розгортається завдяки своєму потенціалу, спираючись на процеси комунікації, що розвиваються в околах активних поверхонь. Саме це є причиною складності географічного середовища.
Study the science of art. Study the art of science. Develop your senses – especially learn how to see. Realize that everything connects to everything else.”
Leonardo da Vinci
Посилання:
Pumain D. Opening Plenary : Communicating about Theoretical Geography. Conférence d'ouverture : Parler "théorie" en géographie, 2001. –
file:///D:/GEOGRAPHY%20AS%20THE%20WHALL/Geographic%20Complexity/Opening%20Plenary%C2%A0_%20Communicating%20about%20Theoretical%20Geography.html
Geography Personal Statement Examples, 2024. –
https://www.studential.com/personal-statement-examples/geography-personal-statement-examples
Hampl M. The Theory of Complexity and Geography, 2023. Geografie 69(5): S.9 - 14. DOI:10.37040/geografie1964069050009. –
https://www.researchgate.net/publication/376244835_The_Theory_of_Complexity_and_Geography
Ковалёв А.П. Ландшафт сам по себе и для человека. Бурун-книга, 2009.- 930 с.
Castree N., Demeritt D., Liverman D.. Introduction: Making Sense of Environmental Geography. In A Companion to Environmental Geography/ - Copyright © 2009 Blackwell Publishing Ltd - 2009. –
https://www.uv.mx/personal/fpanico/files/2011/04/AA.-VV.-Environmental-geography.pdf
Ковальов О. Географічне середовище – субстанція чи процес? / Fundamental tasks of Geography, 2023. -
http://www.geography.pp.ua/2023/12/power-of-nature-is-power-of-creation.html
Ляшенко І.О., Стефанцев С.С., Шемаєв В.М. Модель ситуації у функціональній системі когнітивного поля / // Математичне моделювання в економіці. — 2019. — № 4(17). — С. 67-74. –
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/168505
Грицевич В.С. Геотопологія як один із факторів єдності географічної науки. Шості Сумські наукові географічні читання (15-17 жовтня 2021 р.), стор. 136 - 139.
Dr Favis-Mortlock D. 1.16. Systems and Complexity in Geomorphology. In book: Treatise on Geomorphology, Volume 1 (pp.257-270) Edition: FirstChapter: 1.14 Publisher: Academic Press, San DiegoEditors: Shroder J.F. 2013
https://www.researchgate.net/publication/260495880_Systems_and_Complexity_in_Geomorphology
Ковалёв А. Ландшафт: возвращение к проблеме интерпретации // Fundamental tasks of geography, 2012. -
http://www.geography.pp.ua/2012/02/blog-post.html
Kovalyov O. What is a Landscape? The advisement of certain landscape definitions // Fundamental tasks of geography, 2020. -
http://www.geography.pp.ua/2020/03/what-is-landscape.html
Kovalyov O. Landscape as a composition of daytime surface painting, containing meaning? // Fundamental tasks of geography, 2021. -
https://www.geography.pp.ua/2021/05/landscape-as-composition-of-daytime.html
Mitchell M. Complexity: a guided tour. Published by Oxford University Press, New York, 2009. -
https://www.academia.edu/40227220/Complexity_A_Guided_Tour_Melanie_Mitchell_2009_
Hébert-Dufresne L., Allard A., Garland J., Hobson E.A., Zaman L. The path of complexity // npj | complexity, 2024. –
https://www.nature.com/articles/s44260-024-00004-0
Gildow Ch. The Element of Space. ARTH101: Art Appreciation, 2024. –
https://learn.saylor.org/mod/page/view.php?id=61085
Wilczek F. THE LIGHTNESS OF BEING: Mass, Ether and the Unification of Forces, Basic Books Publication, 2008.
Theobald D.M. Understanding Topology and Shapefiles ArcUser, 2001. –
https://www.esri.com/news/arcuser/0401/topo.html
Boda D. Complexity in Nature and Society. From Dancing Molecules to Collapsing Societies. Institute of Advanced Studies Koszeg iASK, 2020. –
https://mscms.uni-pannon.hu/images/Education/Boda/book-v14_bw.pdf
Pavé A., Schmidt-Lainé C.. Integrative biology: modelling and simulation of the complexity of natural systems. In: Integrative Biology and Complexity of Natural Systems: Keys to Addressing Emerging Challenges. Edited by Robert Barbault, Jean-François Guégan, Motonori Hoshi, Jean-Claude Mounolou, Minus van Baalen, Marvalee Wake & Talal Younès. –
Reeves M., Levin S., Fink T., Levina A. Taming Complexity. Make sure the benefits of any addition to an organization’s systems outweigh its costs. From the Magazine Operations and supply chain management (January–February 2020). -
https://hbr.org/topic/subject/operations-and-supply-chain-management
Heylighen F. Self-organization in Communicating Groups: the emergence of coordination, shared references and collective intelligence. Computer Science, Psychology, 2013. -
Piégay H., Trustrum N., Grant G.E. Braided Rivers: Process, Deposits, Ecology and Management. In book: Braided Rivers: Process, Deposits, Ecology and Management (pp.257 - 275). –
Tripathi S.K., C.P. Kushwaha C.P., Roy A., Basu S.K. Measuring ecosystem patterns and processes through fractals // Current Science · October 2015. –
Pearce K. Fractals In Nature: Develop Your Pattern Recognition Skills. March 9, 2024. - https://www.mindfulecotourism.com/fractals-in-nature/
Tannier C., Pumain D. Fractals in urban geography: a theoretical outline and an empirical example // Cybergeo, No. 307, 20/04/2005. –
https://journals.openedition.org/cybergeo/3275?lang=en%23tocfrom2n10
Lekan T.M. Fractal Eaarth: Visualizing the Global Environment in the Anthropocene // Environmental Humanities, vol. 5, 2014, pp. 171-201. –
Welcome to the Anthropocene, 2014. -
https://www.economist.com/leaders/2011/05/26/welcome-to-the-anthropocene
Welcome to the Anthropocene, UNESCOCourier, 2018. –
https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000261900
Welcome to the Anthropocene, Earth's new chapter, 2023. –
https://www.france24.com/en/live-news/20230710-welcome-to-the-anthropocene-earth-s-new-chapter-1
Chaisson E.J. The Rise of Complexity in Nature. Bioastronomy 2002: Life Among the Stars. IAU Symposium, Vol. 213, 2004. R.P. Norris and F.H.Stootman (eds.). –
https://www.researchgate.net/publication/364131369_The_Rise_of_Complexity_in_Nature
McGann M. Facing life: the messy bodies of enactive cognitive science // Phenomenology and the Cognitive Sciences. - 2024. –
Armstrong J. Keepers of the Earth, 1995.
http://sacredland.org/wp-content/PDFs/KeepersoftheEarth.pdf
Van Oyen J. Nested Bodies (or A Small and Careful Spoonful). Pivot Virtual Conference, 2021. -
https://dl.designresearchsociety.org/cgi/viewcontent.cgi?article=1057&context=pluriversaldesign
Le Guin U.K. The Carrier Bag Theory of Fiction, 1986. -
https://monoskop.org/images/9/96/Le_Guin_Ursula_K_1986_1989_The_Carrier_Bag_Theory_of_Fiction.pdf
Levin M. The Computational Boundary of a “Self”: Developmental Bioelectricity Drives Multicellularity and Scale-Free Cognition // Frontiers in Psychology. December 2019 | Volume 10 | Article 2688, 24 р. –
Айзатулин, Лебедев, Хайлов, Океан. Активные поверхности и жизнь. Ленинград, Метеоиздат, 1979. – 192 с.
Shi P.J., Song C.Q., Cheng C.X. 2019. Geographical synergetics: Fromunderstanding human-environment relationship to designing human-environment synergy (in Chinese). Acta Geogr Sin, 74: 3–15
https://www.geog.com.cn/EN/volumn/volumn_3718.shtml
Cheng C.; Cushman S.A.; Ho H.-C.; Gao P. Geographic Complexity: Concepts, Theories, and Practices. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2022, 11, 308. https://doi.org/10.3390/ ijgi11050308 –
Malanson G.P. Complex responses to global change at alpine treeline, 2001.
Physical Geography 22(4): 333 - 342. - DOI:10.1080/02723646.2001.10642747 [CrossRef] -
Chen M, Lv G, Zhou C, Lin H, Ma Z, Yue S, Wen Y, Zhang F, Wang J, Zhu Z, Xu K, He Y. 2021. Geographic modeling and simulation systems for geographic research in the new era: Some thoughts on their development and construction. Science China Earth Sciences, 64(8): 1207–1223, doi.org/10.1007/s11430-020-9759-0. - https://link.springer.com/article/10.1007/s11430-020-9759-0
Sharma A., Czégel D., Lachmann M., Kempes C.P., Walker S.I., Cronin L.
Assembly theory explains and quantifies selection and evolution // Nature | Vol 622 | 12 October 2023 | - https://www.nature.com/articles/s41586-023-06600-9
Бунге В. Теоретическая география. Перевод с английского В.Я. Барласа, В.Б. Кузнецова, Ю.В. Медведкова. – М.: «Прогресс», 1067. – 279 с.
Types of Theories. Unacademy is India’s largest online learning platform. - 2024. – https://unacademy.com/content/nda/study-material/geography/types-of-theories/#:~:text=There%20are%20three%20main%20types,environmental%20determinism%2C%20and%20many%20more.
Ojule E.S.C., Ajoku B.C., Clifford Anariochi B. THE APPLICATION OF THEORIES IN GEOGRAPHY. Journal of Economics, Management & Social Science Volume 8 No.1 March, 2022. –
[1] У тексті статті цей рисунок дається під номером 1.
[2] Порівняйте свій рух вулицею при незначній щільності перехожих і у натовпі, знаходячись у контакті відразу з кількома тілами … У такому русі вам вже стає не до простору!
[3] Термін «фрактоїд» був введений відомим харківським астрономом Ю.Г. Шкуратов. Підставою стало те, що реальні структури, що зустрічаються у природі, мають масштабні обмеження.
[4] Термін «антропоцен» (від грецького: anthro - «людина», а cene - «новий» (геологічна ера)) був введений екологом Е.Ф. Стоермером (E.F. Stoermer), щоб позначити докази впливу людини на планету, впливу, який, на його думку, був таким же, як і великі геологічні події. минулого. Це слово означає «нова людина». Він почав використовувати це слово на початку 1980-х років, але воно прижилося лише у 2000 році, коли вони з П. Крутценом (P. Crutzen) уперше використали це слово у друку.
[5] Оканаган, також - оканоган - індіанський народ, який проживає на кордоні США та Канади у штаті Вашингтон та Британська Колумбія у регіоні Долини Оканаган. Самоназва: сйілкс.
Немає коментарів:
Дописати коментар