Динамика поддержания и изменения

В соответствии с особенностями контуров обратной связи каждая система имеет два способа существования и поведения: поддержание и изменение. Первый, опирающийся на негативные контуры обратной связи, характеризуется стабильностью. Второй, опирающийся на позитивные контуры обратной связи, характеризуется ростом (или снижением).

Динамическая стабильность может быть определена как равновесие в движении. Негативный контур помогает стабилизировать систему. Поэтому система способна к саморегуляции.

Может показаться парадоксальным сосуществование двух противоположностей – стабильности и динамики. На самом деле это означает, что структуры или функции открытой системы сохраняются неизменными несмотря на непрерывные изменения компонентов системы.

Н. Винер писал: "Наши ткани изменяются на протяжении нашей жизни: принимаемая нами пища и вдыхаемый воздух становятся плотью и костью нашего тела, а преходящие элементы нашей плоти и костей ежедневно выделяются из нашего тела вместе с экскрементами. Мы лишь водовороты в вечно текущей реке. Мы представляем собой не вещество, которое сохраняется, а форму строения, которая увековечивает себя".

Такая инерция формы и есть динамическая стабильность системы. Это обнаружено и в клетке, и в живом организме, и в пламени свечи.

Динамическая стабильность следует из комбинации и перенастройки большого числа равновесий, достигнутых и поддерживаемых системой, таких например, как "внутренняя среда" живого организма.

В динамической открытой системе возможно много устойчивых состояний с различным уровнем наполнения резервуара. Это дает возможность открытой системе адаптироваться и отвечать на великое множество изменений среды.

Способность открытой системы адаптироваться к вариативным влияниям среды нашла своё отражение в понятии "гомеостазис" (устойчивость к изменениям) – это стремление восстанавливать свой исходный уровень после прекращения действия возмущающего фактора.

Гомеостазис – одно из самых заметных и типичных свойств в высшей степени сложных открытых систем. Гомеостатическая система – это открытая система, которая сохраняет свою структуру и функции посредством множества динамических равновесий, жёстко контролирующихся взаимосвязанными механизмами регуляции. Такая система реагирует на каждое случайное возмущение среды серией изменений того же размера, но противоположных по направлению к тем изменениям, которые создали возмущение. Цель этих изменений – поддержание внутренних равновесий.

Открытая система обладает возможностью адаптироваться в определённых рамках к неожиданным изменениям со стороны внешнего мира. Система имеет детекторы и компараторы, которые позволяют ей распознавать внутренние и внешние сигналы и сравнивать их с равновесными значениями. В случае несоответствия сигнал об ошибках запускает механизм коррекции поведения системы. Если это не может вернуть систему в первоначальное состояние гомеостатического равновесия, она, посредством дополнительного использования позитивных и негативных контуров обратной связи, ищет новые точки равновесия и новые установившиеся состояния.

Гомеостазис наделяет системы очень специфическими свойствами. Гомеостатические системы являются ультрастабильными. Всё в их внутренней, структурной и функциональной организации нацелено на сохранение существующей организации. Их поведение непредсказуемо. Для сложной системы недостаточно просто терпеть внешние возмущения, она должна адаптироваться к изменениям среды, чтобы развиваться дальше. Иначе внешние силы вскоре дезорганизуют и разрушат её.