Ограниченность и бесконечность организации

2. Ограниченность и бесконечность организации

2.1. Известные принципы фрагментации Мира

Окружающий нас Мир непрерывен и неоднороден [176]. Поскольку универсальный способ фрагментации Мира отсутствует, наблюдатель самостоятельно выбирает способы декомпозиции в зависимости от поставленных целей и имеющихся знаний. Каждая классификация рассчитана на освещение определённых сторон Мира.

Классификация является разновидностью декомпозиции. Например, людей можно классифицировать по росту, цвету кожи, размеру мозга, интеллекту, социальному статусу, зажиточности и т.п.

Феноменологическая классификация организаций на биологические, социальные, техногенные не представляет интереса, т.к. является качественной и не раскрывает их сущности.

Рассмотрим деление организаций на простые и сложные. Г. Н. Пивоваров классифицировал системы по числу входящих в них элементов. По его мнению, малые (простые) системы содержат 10³, большие, саморегулирующиеся – 10⁶, саморазвивающиеся системы (сложные) – 10¹⁰-10¹⁴элементов [199, 112]. А. Б. Берг характеризовал сложность систем по количеству требуемых математических языков для их описания. Колмогоров [109] сложность оценивал по длине алгоритма преобразования одной системы в другую. Бир С. [29] сложность выражал по степени предсказуемости поведения. Фон Нейман также определял сложность не структурой, а вариабельностью поведения [2]. Слабо предсказуемые (стохастические) системы классифицировались как сложные.

Названные классификации хотя и являются количественными, но также не раскрывают устройства организаций. Поэтому перейдём к классификации объектов с точки зрения тектологии.

Классификация объектов на закрытые, изолированные и открытые основана на способах взаимодействия с окружающей средой. Поскольку эта классификация относится к «эпохе» редукционизма, то в настоящее время такая классификация устарела [218]. Представление Мира в виде сети взаимоотношений стало особенностью холистического мышления. Открытость всех организаций определяется неизбежной связанностью с внешней средой, поэтому закрытых и изолированных систем не существует.

Иерархическая декомпозиция осуществляется по принципу подчиненности нижних уровней высшим уровням. Понятие «иерархия» (вертикаль власти, подчинение) возникло в древней Греции. В социальных системах иерархическая декомпозиция проявляется в отношениях между начальниками и подчиненными, политической элитой и основной массой населения. Применение понятия «иерархичность» уместно в церкви, в социологии, теории бюрократии, теории организации, теории управления, и метафорично применимо к неживым объектам. Вместо иерархии Богданов А. ввел понятие «эгрессия», которое применимо как к живым, так и неживым системам. Эгрессия – это синоним управления, влияния, доминирования.

Структурный подход рекомендует рассматривать объекты в виде вложенных друг в друга подсистем и элементов. Этим приёмом определяют, какие подсистемы следует выделить в составе объекта, а какие отнести к надсистеме. При этом отсутствует четкое понимание, как отличить надсистему от «окружающей среды». Ниже мы рассмотрим проблемы тектологической декомпозиции Мира.

2.2. Проблемы функциональной декомпозиции

С целью познания Мир расчленяется на объекты, подсистемы, элементы и их связи. Выделение объектов, структуризация их на элементы предполагает проведение между ними осмысленных границ. Например, декомпозиция автомобиля на части способствует его познанию, но превращать его в металлическую стружку с познавательными целями бессмысленно.

В непрерывном пространстве невозможно выделить «островок», не связанный с окружением. Можно ли четко сказать, где находится граница между атмосферой Земли и «пустым» космическим пространством? Что такое куча песка? И сколько надо взять песчинок, чтобы она образовалась? Когда возникла Земля, если она возникла из постепенно сгущающейся космической пыли, и этот процесс до сих пор не прекратился (на Землю ежегодно из космоса выпадают сотни тысяч тонн космического вещества). Где граница индивидуального человека? Ограничивается ли человек кожей или продолжается за ее пределами в виде биополя? Очевидно, никто не может ответить на эти вопросы однозначно.

Мы «режем по живому», проводим границы, упрощаем, чтобы понять, но Мир, по-видимому, нельзя понять только с позиций линейной логики. Богданов А. «отдельность» компонентов мира воспринимал всего лишь как «перерыв активностей», разрыв ощущений.

Подпись: Параметры Подпись: Пограничная зона

СИСТЕМА СРЕДА

Рис. 2.1. Иллюстрация понятия «отдельность», граница.

Сказанное иллюстрируется рис. 2.1. Система от среды отделена переходной зоной. Интенсивность параметров 1, 2, 3 плавно изменяется. Ощущение границы возникает, когда сознание теряет из виду параметры 1 и 2, хотя они всё ещё «продолжаются». Отслеживание неизменного параметра 3 не вызывает ощущения границы.

Пространственная фрагментация объектов основывается на параметрических различиях. Глыба льда (пока не растает) имеет условно устойчивые границы. Лёд и вода имеют одинаковый химический состав, но отличаются температурой, плотностью, коэффициентом преломления света. По изменению этих параметров удаётся установить границы между водой и льдом.

Например, водолаз видит объекты, отличающиеся от воды коэффициентом преломления света (лёд, камень, рыба и пр.). С помощью приборов можно регистрировать температурные границы, или области с разной скоростью течения воды. Одни и те же пространственные области в разное время года могут отличаться температурой и плотностью. Для пространственной фрагментации изобретена геометрия.

Геометрические фигуры сами по себе не имеют физического смысла. Геометрия всего лишь инструмент фрагментации материального Мира. Например, окружностью можно очерчивать любые области континуума: воду, газ, территорию или всё одновременно. Сфера, вместившая Солнце и Землю, приобретает смысл фрагмента Солнечной системы. Выделение организации из среды основывается исключительно на знаниях и целях исследователя [176, 199, 112].

Существуют объекты с изменяющейся во времени геометрией. Например, стая рыб или облако расширяются, сужаются. Колонна солдат имеет конкретные пространственные границы, но в бою разворачивается в цепь, теряет чёткое пространственное положение.

Значительно чаще встречаются объекты, которые невозможно фрагментировать по пространственным признакам. Например, в смешанном лесу соседние деревья (сосны, берёзы и другие) нельзя разделить непрерывной граничной линией. Хотя они принадлежат разным подсистемам.

Геометрические границы некоторых социальных систем также очертить невозможно. Например, человек может работать как внутри своего офиса, так и за его пределами. Отделения и филиалы организации могут располагаться в разных регионах. Паутина связей управления распределена в пространстве организации, и провести её геометрическую границу не представляется возможным. Кровеносная система имеет объём и поверхность, но изобразить её с помощью геометрии затруднительно. Такие же особенности имеет интернет.

Известна, так называемая нечеткая логика [80], исследующая переходы между структурами как зоны (области) непрерывных изменений свойств. Утверждается, что в окружающем макромире и микромире нет четких границ.

Физически неделимые объекты можно как угодно делить на части, но только мысленно. Например, описание хвойных деревьев смешанного леса, находящихся на различных расстояниях, можно разместить на одной странице книги, а описание лиственных деревьев – на другой. На структурной схеме леса их обозначают отдельными условными фигурами, геометрия которых ничего общего не имеет с натурой. В кибернетике для обозначения сложных систем введено понятие «чёрный ящик».

Рис. 2.2. Упрощенная процедура построения системы.

Человеческий организм ещё не научились фрагментировать на клетки. Но биологию условно подразделяют на анатомию, цитологию, генетику и пр.

Например, построенный дом мысленно можно разбирать на квартиры, стены, кирпичи, но отдельную квартиру физически нельзя извлечь из дома, не разрушив его. Как можно вынуть пещеру из горы или дырку из бублика?

Итак, основным способом фрагментации мира является функционально – параметрический метод. Для мысленного выделения организации из среды исходят из представлений о её функциях, целях, ресурсах, компонентах, механизмах самоорганизации и пр.

На рис. 2.2 приводится процедура расчленения системы. Эта процедура представляет метод проб (гипотез) и ошибок. Каждый шаг является пробой, подвергающейся многократным проверкам на достоверность. Таким способом ищут выход из лабиринта. Зайдя в тупик, возвращаются на исходную позицию и снова начинают поиск.

Декомпозиция по функциям содержит множество неопределённостей. В интерпретации Мертона функция проявляется в виде наблюдаемых последствий деятельности элементов системы, способствующих её выживанию и сохранению.

Несомненно, важнейшей функцией является самосохранение, но бывают цели разрушения, саморазрушения, например, цель артиллерийского снаряда. С эволюционной точки зрения цель саморазрушения может заключаться в подготовке условий для возникновения новых форм жизни (при этом старая форма погибает). Например, после нереста рыба (кета) погибает.

Более обобщенное определение функции дал В. Г Афанасьев. «Функцией является целенаправленная деятельность, активность системы» [21]. Но наряду с целенаправленными функциями всегда присутствуют дисфункции (уводящие от цели). Кроме того, не всегда можно понять назначение и цель системы. Техногенные системы, как правило, имеют ясную цель, т.к. созданы человеком. Но, гигантские рисунки в пустыне Наска (Перу), баальбекские плиты и другие хранят тайну замыслов древних людей. Ещё труднее понять назначение природных систем (галактика, биоценоз, биосфера, человечество).

В математике функция выражает отношение части к целому или частей между собой (у = Кх). Кибернетики полагают, что функция системы состоит в переработке входов в выходы [47]. Поскольку на вход сложной системы поступает множество потоков (вещество, энергия, информация), то и функций по их «переработке» может быть множество. Какую функцию (группу функций) считать системообразующей? Подавляющее большинство организаций многофункционально, поэтому приходится выбирать главные (по мнению исследователя).

Когда создаётся машина, функции задаются конструктором, но при испытании вдруг появляются негативные, бесполезные, неожиданные функции («не было бы счастья, да несчастье помогло»). «Умельцы» в обычной пластмассовой бутылке постоянно открывают новые функции (кормушка, поилка для птиц, лейка для воды, контейнер для фруктов, поплавок и пр.).

Итак, каждая система имеет множество функций, но человек использует те, которые соответствуют его целям (системообразующие функции).

Солнце можно мысленно отделить от Земли расстоянием в 150 млн. км, но иногда важно принять во внимание, что Земля попадает в зону действия солнечной атмосферы, влияющей на биосферные процессы. Первые представления об электроне соответствовали маленькой, заряженной частице, которая вращается по определённой орбите вокруг ядра атома (Н. Бор). Затем электрон представлялся как нечто «размазанное» в пространстве (облако вероятных его положений). Сейчас в наших представлениях электрон потерял свои границы, он и частица и волна.

Учитывая вышеизложенное, вместо резких границ объектов целесообразно выделять переходные зоны, куда попадают все промежуточные элементы. Такого рода парадигма давно сложилась в физической химии композиционных материалов [60], где отказались от понятия четкой границы различных компонентов в смесях полимеров, заменив ее мезофазой.

На рис 2.1 приводился графический образ задачи выделения некоторого объекта из непрерывного континуума. В границы объекта следует включить такие элементы, которые наиболее эффективно будут способствовать осуществлению его функций. За границей остаются мало эффективные и бесполезные элементы. Вместо чёткой границы выделяется переходная зона.

В качестве примера можно рассмотреть Солнце, которое состоит из водородной плазмы. Но за пределами Солнца межзвёздное пространство также содержит атомы водорода. Концентрация водорода от центра солнца плавно уменьшается до космического вакуума. Граница Солнца условно очерчивается зоной наиболее яркой светимости. Если бы зрение видело инфракрасное излучение, то размеры Солнца казались бы существенно больше.

Включение многофункционального элемента в систему неизбежно приносит второстепенные, лишние функции, поэтому создать детерминированную по функциям систему невозможно. Важно достичь оптимизации функций.

Почти каноническим стало убеждение, что Мир можно расчленить как игрушку - «матрешку. Покажем, что это глубокое заблуждение.

Матрёшку можно считать системой из – за наличия слабых эмерджентных свойств. Наибольшая кукла матрёшки, как «сейф», скрывает меньшие куклы от взгляда наблюдателя, и в этом заключается эмерджентный эффект неожиданности, удивления. Вложение и удаление малой куклы не оказывает никакого влияния на свойства других кукол.

Назовём сейф – системами (СС) организации, из которых можно «безболезненно» удалять (добавлять) элементы. Идеальные» сейф – системы в природе встречаются крайне редко, но широко распространенны в техногенной среде.

Примерами могут быть сейф – системы «дом – человек», «автомобиль – человек». Дом может существовать и без своего создателя. Водитель на стоянке может без последствий входить и выходить из автомобиля. Известная в биосфере система «паразит – хозяин» также может классифицироваться как сейф. Паразит может уходить и приходить к хозяину. Обитатели географических ландшафтов могут вымирать, замещаться другими организмами, не сильно изменяя ландшафт. Кроме того, полной независимости сейфа от его наполнителей быть не может, иначе эту организацию нельзя считать системой. Например, деньги, хранящиеся в сейфе, могут стать причиной ограбления.

Понятие «сейф – система» имеет отношение к одним элементам и не относится к другим. Например, автомобиль образуется совокупностью узлов и деталей. По отношению к пассажиру автомобиль является сейфом, но по отношению к двигателю или колёсам – нет.

Несмотря на то, что сейф - системы в чистом виде в природе не встречаются, некоторые их аналоги можно обнаружить. Псевдо сейф - системами (ПСС) будем называть организации, из которых без существенных изменений можно удалять часть элементов. Примерами ПСС может быть Солнце, планета, биосфера, организм, общество, коммерческая фирма, армия, живая клетка. В клетке постоянно разрушаются и синтезируются белковые молекулы, изменяется содержание воды и других компонентов, но функции сохраняются. Организм также относится к ПСС. В живом организме постоянно гибнут одни и появляются другие клетки, поэтому потеря части не влияет на функции целого. В обществе смерть и рождение является нормальным состоянием. В коллектив вливаются новые специалисты и увольняются старые. Вода втекает и вытекает, но озеро сохраняется.

У боевого транспортного средства потеря одного колеса из многих не лишает его боеспособности. Военные корабли разделяются на отсеки, затопление некоторых из них ухудшает плавучесть, но предохраняет от гибели. Трос имеет множество волокон. Разрыв некоторых из них не означает потерю работоспособности. Важно обратить внимание, что в отличие от матрёшки ПСС возникают при интеграции множества однотипных элементов.

ПСС могут быть оболочечными (озеро, надувной шарик) и каркасными (Солнце, планета, капля, губка). Губка и пористый песчаник могут пропитываться водой. Фитиль капиллярными силами «втягивает» жидкость. Многоэтажный дом более похож на каркас из стен – перегородок, чем на оболочку. Все это примеры каркасных ПСС.

Примерами оболочечных сейф - систем могут быть сосуды с любым содержимым. Гидросфера Земли упакована в каменистое ложе материков земной коры. Атмосфера с одной стороны имеет твердую оболочку (земная кора), а с другой стороны удерживается притяжением Земли. Живые клетки упакованы в мембраны. Яйцо курицы заключено в скорлупу. Организмы ограничены кожей. Капли воды также имеют оболочку - «плёнку поверхностного натяжения». «Матрешка» упакована в самую крупную куклу. Комната ограничена стенами. Воздушный шарик может без повреждений растягиваться под влиянием давления газа, но до некоторого предела.

Оболочка, как правило, образована из другого материала. Оболочки могут быть многослойными (кожа). Свойства оболочки резко отличаются от свойств содержимого ПСС. Например, озеро ограниченно каменистыми берегами. Каменистые берега - это и внешняя среда и оболочка.

Труднее представить ПСС без видимых оболочек, но наше сознание выделяет их на фоне материального континуума. Например, в лаборатории высокотемпературную плазму удерживают в «магнитной бутылке». Звёзды и планеты – это организации, «упакованные» в гравитационные ловушки. Их границы не имеют четких очертаний.

Для живых организаций (например, популяций) виртуальной оболочкой является невидимая экологическая ниша. Эта область с определённой температурой, определённым содержанием кислорода и пищевыми ресурсами. В отличие от газа, который стремиться расшириться (но оболочка не даёт), популяция сама не желает выходить из границ комфортного существования. Отсутствие материальных оболочек даёт основание считать эту границу виртуальной, иногда её определяют как «экологическую нишу», или странный аттрактор. Границы животных сообществ иногда устанавливаются в ходе борьбы за свои территории. Эти границы конвенциальные. Границы между государствами также являются конвенциальными.

Содержимое ПСС может быть гомогенным и гетерогенным. Содержание первичных космических объектов (звезд) более гомогенно (водород и гелий в состоянии плазмы), чем у вторичных звезд и планет. В последних появились новые химические элементы, вещество стало более разнообразным (газ, жидкость, твёрдые минералы). Например, ПСС Земля имеет атмосферу, гидросферу и литосферу, и всю таблицу химических элементов.

Труднее представить каркасные (скелетные) ПСС, сохраняющие свои геометрические параметры благодаря системе гравитационных и (или) электромагнитных связей. Стохастический каркас ПСС увидеть невозможно. В математике такие ПСС называют «аттракторами» без выяснения природы внутренних связей.

Например, Солнце образовалось при гравитационном сжатии газового облака. При этом возникла новая система виртуальных связей. Из Солнца без заметного ущерба можно удалить (добавить) некоторое количество элементов. Количество удалённых и вложенных элементов не должно превышать критическую величину, иначе система изменит свойства.

Протопланеты возникали путем гравитационной агрегации газопылевых частиц. Капля воды в невесомости сохраняет сферическую форму благодаря электромагнитным связям между молекулами. Эти ПСС существуют благодаря гравитационному и электромагнитному стохастическому каркасу (подробнее см. главу 3).

Ещё одним отличием матрёшки от Вселенной является то, что порядок её разборки и сборки полностью обратим и реально осуществим, а дефрагментация Вселенной может быть только мысленной.

2.3. Эволюция Вселенной (темпоральная декомпозиция)

Достаточно задуматься, как провести временную границу между утром и днём, чтобы осознать трудности членения организации по этапам жизненного цикла. Эта проблема подробно будет обсуждаться в главе 7. Во времени изменяется количество и качество элементов и связей организации. Рассмотрим пример эволюции Вселенной.

Рис.2.3. Эволюционная фрагментация Вселенной.

Согласно сложившимся научным представлениям [238], Вселенная развивалась в следующей последовательности: кварки, нуклоны, плазма водорода и гелия, звезды, атомы тяжёлых элементов, молекулы в виде газа и пыли (минералы), планеты, жизнь (биосфера) (рис. 2.3). Эта последовательность на рисунке проведена «жирной» кривой. Каждый этап начинался ускоренно с последующим замедлением, поэтому жирная кривая выглядит волнообразной.

Белые и чёрные кружки обозначают этапы возникновения организаций различного типа. Чёрные кружки отмечают космические макрообъекты (звёзды, пылевые облака, планеты), которые играют роль космических реакторов для синтеза вещества. Белые кружки – это продукты, произведенные в космических реакторах (кварки, нуклоны, ядра, ионы, атомы, белки, жизнь). В звёздах образуются атомы, в пылевых облаках - молекулы, а на планетах - минералы, белки, живые организмы

Их всего сказанного вытекает бинарная схема эволюции Вселенной (рис.2.4).

Рис. 2.4. Бинарная эволюция Вселенной.

Из модели Большого взрыва следует, что из горячей протоматерии возникли кварки и электроны (наиболее устойчивые частицы). При охлаждении кварки сконденсировались в нуклоны, из которых возникли ядра водорода и гелия. Ядра водорода и гелия силами гравитации стянулись в плотные шары, которые разогрелись и стали звёздами. В звёздах происходили реакции синтеза других химических элементов. От перегрева звёзды взрывались, возникали газо–пылевые холодные облака, в которых протекали реакции образования разнообразных молекул. Гравитационными силами облака повторно стягивались в плотные шары, возникали вторичные звезды и планеты типа Земля. На планетах происходило образование минералов, белковых молекул, живых клеток, организмов и т.п.

Биогеосферу можно считать «реактором», для синтеза живого вещество. Этот реактор заполняет тонкий слой на земной коре. Вещество земной коры (твёрдое, жидкое, газообразное) можно считать каркасом, удерживающими биосферу в определённых границах.

Бинарная модель (рис. 2.4) отражает несколько разных, но тесно связанных между собой сторон эволюции, как две неразделимые стороны медали составляют единую сущность. Целостная модель состоит из элементарных частиц (белые квадраты), и «реакторов» (узорчатые квадраты). Последовательность реальной эволюции представлена линией из жирных стрелок. Но мысленная декомпозиция осуществляется в последовательности, показанной тонкими стрелками (рис.2.4). Прямой синтез осуществлялся природой, а обратный анализ – только воображением человека, поэтому они не совпадают. Поясним эту мысль аналогией.

Строительство кирпичного дома упрощённо можно представить в следующей последовательности. Сначала добыча глины, затем замешивание и формовка брикетов из глины, обжиг в печи сырого кирпича, получение готового кирпича, строительство дома, готовый дом.

Обратная декомпозиция (дом, кирпич, дробление кирпича в пыль) не совпадает со строительством. Из декомпозиции выпадают стадии формирования брикета и обжига. Кроме того, кирпичную пыль в глину не обратить.

Начало бинарного тренда (рис. 2.4) скрыто в недрах материи, хотя проблема устройства протовещества поставлена тысячи лет назад. Демокрит выдвинул идею атомов (неделимых частиц), но не ставил вопроса, имеется ли в атомах подвижная внутренняя структура. Модель атома Томсона обладала структурой. Электроны как бы плавали в объёме атома. Резерфорд открыл атомное ядро, и расположил его в центре атома.

Физиков не смущало, что неделимость атома совместима с наличием внутренней подвижной структуры. Позже было установлено, что атом можно разделить на более простые части, но его название не стали менять. Открытие более мелких частиц (нуклоны, кварки) приблизило физику к новым горизонтам микромира, но до сих пор нет уверенности, что кварки являются истинными атомами (неделимыми). Важно понять, что неделимость частицы не исключает наличия внутренней структуры.

Одной из минимальных частиц с неопределёнными размерами является электрон. Его свойства весьма противоречивы. Физики представляли электрон как абсолютно твердый шарик не способный к деформациям. Это означает, что электрон или не имеет внутреннего пространства, или имеет бесконечно жёсткое пространство. Однако при этом в специальной теории относительности (СТО) противоречиво утверждается, что абсолютно жесткий электрон при высоких скоростях должен деформироваться в направлении движения (Лоренцево сокращение) [114, 191]. Если электрон абсолютно жесткий, то он не может деформироваться.

Другой парадокс состоит в том, что если электрический заряд электрона находится на его поверхности, то это означает наличие внутренней структуры электрона, что переводит его в разряд неэлементарных частиц. Но если заряд равномерно распределён в объеме электрона, то невозможно объяснить, почему электрические силы отталкивания не разрывают электрон на части. Поэтому, чтобы «спрятать» противоречия, современная «стандартная модель» вынуждена представлять микрочастицы как точечные образования, лишенные внутренней структуры [63]. Этот математический приём маскирует проблему, и далёк от действительности. Если математическая точка не имеет размерности, то почему точки, расположенные в ряд, непонятным образом образуют линию определённой длины. Очевидно, что точечные модели всего лишь математическая идеализация. Но, как мы уже отмечали, идеализация часто закрывает путь к пониманию.

Несмотря на отсутствие эмпирических данных, имеется возможность дедуктивно сформулировать холистические требования к устройству неделимого протовещества (атома). Минимальный фрагмент Мира, минимальная организация должна быть неделимой, но иметь возможность функционировать (иначе это не организация). В системном мировоззрении функции всегда связаны с внутренним движением, следовательно, минимальная организация должна обладать внутренним движением. Движение можно обнаружить только через динамику неоднородностей, следовательно, мини организация должна быть неоднородной, неделимой и внутренне подвижной. Кроме того, минимальная организация (атом) должна быть открытой системой, чтобы получать энергию для своего функционирования из внешней среды, иначе придётся признать существование вечного двигателя. Покажем, что геометрическим аналогом такой организации может быть треугольник. Три стороны любой длины могут образовать бесчисленное количество треугольников. Подвижность треугольника обеспечивается шарнирами (вершины), углы могут изменяться. Если вместо прямых линий стороны заменить извилистыми линиями (треугольник на сфере), то можно изменять расстояние между вершинами, растягивая (сжимая) стороны треугольника. Можно представить вибрирующий, пульсирующий треугольник, совершающий сложное внутреннее движение. Но при всех вариациях достаточно разорвать связь между вершинами (разделить хотя бы одну сторону) и треугольник как фигура исчезнет, аннигилирует. Итак, «неделимая сложность» возможна. Попробуем построить модель минимальной организации.

Минимальной системой, по мнению В. Н. Садовского [192], являются два элемента и связь между ними (рис. 2.5 А), из них складываются цепочки элементов (рис. 2.5 В).

Вход Выход Е

А С

Рис. 2.5. Простейшие организации.

Однако с этим трудно согласиться полностью, т.к. элементарная система Садовского является закрытой, в ней нет входа и выхода. Согласно классической термодинамике функционирование открытых систем осуществляется благодаря потокам вещества, энергии через входы и выходы (рис. 2.5С). Изоляция системы (отсутствие входов и выходов) прекращает функционирование. Как показывает эмпирический опыт, закрытые системы в природе не обнаружены, следовательно, и минимальная организация должна обладать входом и выходом, чтобы не нарушать закон термодинамики.

Попробуем упростить модель организаций до минимума, не лишая её необходимых функций. Можно упростить систему 2.5С, сохранив один элемент, и соединив выход и вход (рис. 2.5.Д). Такая замкнутая в кольцевой канал организация (змея, кусающая свой хвост) имеет право называться минимальной изолированной системой. Но реальная организация должна иметь вход и выход. Поэтому на рисунке 2.5.Е петлевые организации связаны в непрерывную сеть. Эта модель разрабатывалась нами в работе [179].

Можно предположить, что первовещество, мировой субстрат имеет сетевое строение. Гипотезы о его структуре и свойствах будут обсуждаться в главе 4.

2.4. Проблемы целостности организаций

Антиподом сейф - систем являются классические целостные системы (ЦС). Целостность, системность подразумевает факт, что изменение функций любого элемента должно повлиять на функции всех остальных элементов, а зона его влияния определяет границы целостной системы.

Примерами целостных систем (ЦС) могут быть атомы, молекулы, простые механизмы, малочисленные коллективы специалистов. Удаление любого элемента наносит урон функциям организации. Например, свойства молекулы зависят от свойств составляющих её атомов. Замена любого атома изменит свойства молекулы. Свойства атомного ядра зависят от количества входящих в его состав нуклонов. Потеря любого нуклона изменяет свойства атома. Потеря главнокомандующего для армии может привести к поражению, но потеря нескольких рядовых бойцов может быть незамечена. Поэтому по отношению к генералу армия является ЦС, а по отношению к рядовым бойцам - ПСС. Организм по отношению к внутренним органам является целостной системой. Удаление даже одного органа может закончиться гибелью организма, но по отношению к клеткам организм есть ПСС, т.к. удаление части клеток не наносит значительного ущерба.

Целостность является понятием относительным. Степень взаимной зависимости элементов изменяется от нуля до бесконечности и определяется «силой» и длиной связи. Например, зависимость Земли от Плутона ниже, чем от Венеры и Марса. Электромагнитная связь электронов в атоме сильнее, чем гравитационная. По мере увеличения размеров организации, расстояние между элементами возрастает, связь удлиняется, и сила взаимодействия ослабевает.

ЦС и ПСС системы являются сторонами «одной медали». Можно показать, что некоторые ЦС организации по мере роста превращаются в ПСС. На рис. 2.6. приведена типичная зависимость перехода целостной системы (ЦС) в псевдо сейф - систему (ПСС). До тех пор пока система «чувствует» малейшие изменения в составе элементов, её можно считать целостной. По мере увеличения количества элементов «чувствительность» снижается и образуется ПСС. Рассмотрим примеры.

Количество элементов в системе

Подпись: Интенсивность
параметра

Рис. 2.6. Графическая иллюстрация перехода ЦС в ПСС.

Известен гомологический ряд алканов C_nH₂_n₊₂. Метан (С₁), этан (С₂), пропан (С₃), бутан (С₄) и т.д. отличаются всего одним атомом углерода, но как резко изменяются их свойства. Однако после С₁₀Н₂₂ химические свойства изменяются незначительно, хотя физические (например, вязкость) продолжают изменяться. Для полиэтилена (С₁₀₀) добавление одной СН₂ группы уже никакого влияния на вязкость не оказывает. Можно ли это считать нарушением закона перехода количества в качество? Скорее всего, мы встретились с обычным явлением ограниченности всех законов. Мы наблюдаем плавный переход от ЦС к ПСС, в результате ослабления дальних связей. В данном примере мы имеем дело с химическими взаимодействиями, но аналогичное явление усматривается и в системах с физическими взаимодействиями.

Если рассмотреть свойства капли воды с момента образования первичного кластера из нескольких молекул, то по мере роста размеров её свойства вначале изменяются резко, но затем практически прекращаются.

При низкой температуре вода замерзает (кристаллизуется). Вначале образуется зародыш. Его свойства отличаются от свойств большого кристалла. По мере роста кристалла его свойства приближаются к некоторому предельному значению. Однако такое состояние неизбежно завершается стагнацией. Вечных организаций не существует, всё имеет начало и конец. Подробно закон жизненного цикла мы рассмотрим в разделе 7.2.

В терминах, предложенных Л. Фон Берталанфи [28], на рис. 2.6 целостная (интегративная) система превращается в суммативную. Поясним эти термины. Понятие «суммативность» противоположно по смыслу «интегративности». Свойства суммативных (аддитивных) систем равны сумме свойств ее компонентов. Это означает, что при увеличении или сокращении количества компонентов, система не претерпевает заметных функциональных изменений, но может изменять свои размеры и границы. По мнению А. Холла и Р. Фейджина, если изменение каждой части системы не вызывает изменения других частей, то система может считаться суммативной [123]. В качестве примера приводится куча камней, масса которой равна массе камней. Этот неудачный пример, показывает, что каждое явление следует рассматривать с разных сторон. Если бы авторы в качестве параметра кучи выбрали объём, а не массу, то вместо суммативности проявилась бы интегративность, т.к. объём кучи больше объема отдельных камней. Можно предположить, что в природе не существует суммативных систем, просто мы не замечаем некоторых интегративных (эмерджентных) свойств.

В качестве другого примера можно привести растущий кристалл кварца. Рост массы кристалла не сопровождается изменением плотности, упругости и электрических свойств. Масса кристалла является суммативным свойством его элементов. Известно, что кварцевые пластинки используются как резонаторы (маятник) в электронных часах, а резонансные свойства зависят от массы (толщины) кварцевой пластинки. Таким образом, на фоне многих суммативных свойств кристалла обнаруживается интегративное свойство (резонанс). Рост объекта одновременно сопровождается изменением многих параметров, одни ведут себя суммативно, а другие интегративно.

В ПСС, имеющих избыток одинаковых элементов, принцип целостности следует толковать иначе. В больших системах можно безболезненно удалять часть элементов, их функции компенсируются оставшимися элементами. При разрушении, какого – либо элемента и связи, возмущение не распространяется на всю систему, а локализуется в ограниченной зоне (в подсистеме). В таких системах принцип Ле - Шателье «работает» локально. Для каждого элемента существует локальная, целостная зона, которая относительно этого элемента может считаться надсистемой. Например, болезнь работника не отражается на деятельности всего предприятия, т.к. его работу берут на себя коллеги по подразделению. Сокращение количества видов животных до некоторого критического состояния не отражается на экономическом развитии человечества. Взрыв звезды на другом краю галактики практически не влияет на состояние биосферы Земли. Для каждого элемента ПСС можно очертить зону, которая по отношению к нему является ЦС, а все остальное в большей степени соответствует понятию «внешняя среда».

В литературе по теории систем встречается понятие «элементарноавтономные» системы, схожее по свойствам с ПСС [150]. Каждый элемент такой системы способен самостоятельно выполнят функции, схожие с функциями всей системы. Например, монокристалл можно расчленить на фрагменты, которые функционально также являются кристаллами, способными самостоятельно существовать и расти в размерах. Косяк рыбы состоит из очень похожих особей. Косяк может разделиться на части, способные к самостоятельному существованию. Из косяка хищник может изъять одну рыбу и это не отразится на свойствах косяка.

Но можно ли считать Вселенную системой, если её окраины не связаны друг с другом в реальном времени. Последствия взрыва звезды на одном конце Вселенной могут со скоростью света распространятся десяток миллиардов лет до другого её конца. За это время могут возникнуть и умереть отдалённые биосферы, цивилизации, не испытав не себе влияния взрыва. С точки зрения кибернетики самоорганизация вряд ли возможна, если прохождение сигнала между частями Вселенной требует времени соизмеримого с возрастом Вселенной (10 – 15 млрд. лет). Отсутствие связей между отдалёнными участками нарушает принцип целостности, и подвергает сомнению постулат о системности Вселенной.

Однако постулат системности Вселенной интуитивно воспринимается как соответствующий действительности, т.к. строение вещества и химических элементов во всей Вселенной одинаково. Структура звездных скоплений, спектральные характеристики излучения звезд очень похожи. Но трудно найти объяснение этой идентичности, этой целостности из–за ограниченной скорости распространения света, гравитации и других видов взаимодействия. Не исключено, что будут открыты способы взаимодействия, превышающие скорость света, но можно рассмотреть альтернативные варианты решения этого противоречия. Рассуждения по этому поводу [179] привели нас к возможности существования «виртуальных» взаимодействий между элементами систем, которые буду рассмотрены в главе 3.6.

Выводы

1. Фрагментация Мира с целью познания осуществляется путем выделения из континуума «отдельностей», отличающихся физическими параметрами и (или) функциями.

2. Выделение «отдельностей» зависит от целей исследователя.

3. Четкие границы между объектами «рисует» только сознание человека. Реально все объекты разделены переходными зонами различной протяжённости.

4. Организации, из которых можно удалять (добавлять) элементы, названы сейф – системами (СС).

5. Организации, из которых можно безболезненно удалять (добавлять) только часть элементов названы псевдо сейф – системами (ПСС).

6. ПСС бывают оболочечными и каркасными. Каркас может быть актуальным и виртуальным.

7. Функций целостных систем зависят от всех составляющих элементов.

8. Членение организаций имеет предел. Минимальная организация должна быть неоднородной, неделимой, внутренне подвижной, открытой.

9. Предложена последовательно – параллельная схема эволюции Вселенной.