Научный метод

5.1. ПОНЯТИЕ НАУЧНОГО МЕТОДА

Предмет и метод -традиционные характеристики всякой науки и всякого научного исследования. Существуют различные определения предмета и метода и их разновидностей.

Под предметом исследования можно понимать совокупность задач, решенных или нерешенных, поставленных корректно или не вполне корректно, но имеющих научный смысл. Например, мы поставили цель, выяснить как воздействуют высокое электрическое поле и морская вода на время жизни кабельной изоляции. Понятно, что решить эту задачу сразу невозможно, поэтому мы расчленили главную задачу на ряд более мелких. Одной из таких более мелких задач является выявление влияния электрического поля и морской воды на электропроводность изоляции. В этом частном исследовании предметом будет являться изучение электропроводности кабельной изоляции в контакте с морской водой. Рассмотрим еще один пример, касающийся научно-методического исследования. Например, перед нами поставлена цель - разработать программу профильного обучения физике в классе гуманитарного профиля. Достичь эту цель сразу непросто. Поставим несколько более мелких задач. Например, одной из таких задач будет являться отбор содержания учебного материала в соответствии с выбранным профилем обучения. На этом этапе предметом будет являться “изучение соответствия содержания учебной программы выбранному профилю обучения в рамках предложенных часов”.

Следует разделять предмет исследования и объект исследования. В приведенных примерах - это образцы кабельных изделий в первом случае и содержание учебного предмета во втором.

Человеческое мышление представляет собой сложный познавательный процесс, включающий в себя множество разных приемов, методов и форм познания. Различия между приемами, методами, формами познания условны, очень часто эти термины употребляются как синонимы, однако между ними существует различие.

Слово метод происходит от греческого слова meuodoz, которое означает "путь исследования, познания, теория, учение". В философском словаре приведено несколько значений понятия. С одной стороны, метод - это способ построения и обоснования системы философского знания. Также метод -это совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности.

Под приемами мышления и научного познания будем понимать общелогические и общегносеологические операции, используемые человеческим мышлением во всех сферах и на любом этапе и уровне научного познания. Приемы научного мышления - это анализ и синтез, абстрагирование и идеализация, моделирование, индукция, дедукция, аналогия и т.д. Иногда в философской литературе приемы познавательной деятельности называют "методы-приемы". Более подробно с приемами мышления можно познакомиться в книге «Введение в философию» (под редакцией Фролова И.Т.).

Методами будем называть более сложные познавательные процедуры, которые включают в себя целый набор различных приемов исследования и которые фиксируют совокупности определенных правил, характеризующих порядок познавательных операций.

Методы научного познания можно подразделить на три группы: специальные, общенаучные и универсальные. Специальные методы применимы только в рамках отдельных наук. К таким методам, например, относятся различные методы качественного анализа в химии, метод спектрального анализа в физике, метод статистической обработки в теории вероятностей и т.д. Основой специальных методов служат соответствующие научные теории. Общенаучные методы характеризуют ход познания во всех науках. К ним относятся: методы эмпирического исследования (эксперимента и наблюдения), гипотетико-дедуктивный метод, метод восхождения от абстрактного к конкретному и т.д. Универсальные методы характеризуют ход человеческого мышления в целом и применимы во всех сферах познавательной деятельности человека.

Методология - система принципов и способов организации и построения теоретической и практической деятельности а также учение об этой системе. Это особый раздел теории познания - философского учения о природе познания. Зачатки методологических знаний обнаруживаются на ранних ступенях развития культуры. Например, в Древнем Египте геометрия выступала в форме нормативных предписаний, которые определяли последовательность измерительных процедур при разделе земельных площадей.

В XX происходит быстрый рост методологических исследований. Особое влияние на развитие методологии оказывают процессы дифференциации и интеграции научного знания, коренное преобразование старых и появление новых научных дисциплин. Перед обществом возникают глобальные проблемы экологии, демографии и т.д., для решения которых требуются крупномасштабные программы, реализуемые благодаря взаимодействию многих наук. Возникает проблема: обеспечить синтез методов различных наук на какой-либо основе. Так возникают системный подход, синергетический подход, которые являются определенными направлениями в современной методологической науке.

5.2. ОБЩЕНАУЧНЫЕ МЕТОДЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ПОЗНАНИЯ

ИДЕАЛИЗАЦИЯ. МЫСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Идеализация - это мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект. Эти изменения вносятся для того, чтобы упростить объект исследования. В результате таких изменений могут быть исключены из рассмотрения какие-либо свойства, стороны, признаки реальных объектов.

В механике широко используется идеализация, называемая “материальная точка”, под которой подразумевается тело, размерами которого можно пренебречь в данной задаче. Такой абстрактный (существую- лишь в нашем сознании) объект очень удобен при механическом описании движения. Причем материальной точкой могут считаться самые разные реальные объекты, начиная от молекул при рассмотрении их движения в молекулярной физике и кончая планетами Солнечной системы при рассмотрении их движения вокруг Солнца.

В молекулярной физике используется идеализация, которая носит название “идеальный газ”. В этом газе исключается из рассмотрения взаимодействие молекул, пренебрегают размерами молекул.

Мысленный эксперимент предполагает оперирование идеализированными объектами. Мысленный эксперимент заключается в мысленном подборе таких ситуаций, которые позволяют обнаружить какие-либо важные особенности исследуемого объекта. В этом состоит сходство мысленного и реального эксперимента. Более того, любой реальный эксперимент, прежде чем быть осуществленным на практике, сначала “проигрывается” исследователем мысленно.

Отличие реального и мысленного эксперимента состоит в следующем: реальный эксперимент оперирует с реальными объектами, в мысленном эксперименте исследователь оперирует не материальными объектами, а их мысленными образами, и само оперирование происходит в его сознании, т.е. чисто умозрительно.

Возможность проведения реального эксперимента определяется наличием необходимых материально-технических средств. Мысленный эксперимент такого обеспечения не требует. В научном познании в принципе могут быть такие случаи, когда проведение реальных экспериментов оказывается невозможным. Эти пробелы в познании может дополнить только мысленный эксперимент.

Научная деятельность Галилея, Ньютона, Максвелла, Эйнштейна и других ученых, заложивших основы современного естествознания, свидетельствует о существенной роли мысленного эксперимента в формировании теоретических идей. История развития физики богата фактами использования мысленных экспериментов. Примером могут служить мысленные эксперименты Галилея, приведшие к открытию закона инерции.

Реальные эксперименты, в которых невозможно устранить трение, казалось бы. подтверждали господствовавшую в течение тысячелетия концепцию Аристотеля, которая утверждала, что движущееся тело останавливается, если толкающая его сила прекращает свое действие. Такое утверждение основывалось на простой констатации фактов, наблюдаемых в реальных экспериментах. Например, тележка через некоторое время после прекращения действия силы останавливалась. Наблюдать в реальных экспериментах равномерное непрекращающееся движение было невозможно, т.к. в реальности трение присутствует всегда.

Галиллей проделал мысленно указанные эксперименты, исключив полностью из рассмотрения трение. В результате он опроверг Аристотелевскую точку зрения и пришел к закону инерции. Этот закон мог быть получен только путем использования мысленного эксперимента. Вот что говорят по этому поводу А. Эйнштейн и Л. Инфельд: “.. Закон инерции нельзя вывести непосредственно из эксперимента, его можно вывести умозрительно - мышлением, связанным с наблюдением. Этот эксперимент никогда нельзя выполнить в действительности, хотя он ведет к глубокому пониманию действительных экспериментов.”

Результаты мысленных экспериментов могут ставить иногда серьезные проблемы перед наукой. Интересным примером является мысленный эксперимент Максвелла, вызвавший сенсацию в начале 70-ых годов прошлого столетия. Этот мысленный эксперимент, описанный Максвеллом в его работе “Теория теплоты”, ставил под сомнение второе начало термодинамики. В своем мысленном эксперименте Максвелл допустил наличие особого существа - демона, “... способности которого настолько изощрены, что оно может следить за каждой молекулой на ее пути и в состоянии делать то, что в настоящее время для нас невозможно”. “Предположим, - писал Максвелл, - что имеется сосуд, разделенный на две части А и В перегородкой с небольшим отверстием так, чтобы дать возможность только более быстрым молекулам перейти из сосуда А в B и только наиболее медленным перейти из В в А. Это существо, таким образом, практически без затрат энергии, т.е. почти не совершив работ, повысит температуру в В и понизит в А вопреки второму началу термодинамики”.

“Сражение” с демоном Максвелла заняло длительный период времени. Только в нашем столетии американские физики Сцилард, Димерс и Гейбор) доказали, что второе начало термодинамики остается незыблемым. Они сумели спроектировать машину-демона, и рассчитав ее энергетический баланс, пришли к выводу, что такая машина работать будет, но требует достаточно большой затраты внешней энергии.

Демон

&

передвижная заслонка

Рис. 5.1. Иллюстрация к “деятельности” демона Максвелла.

Метод идеализации, оказавшийся весьма плодотворным во многих случаях, имеет определенные ограничения. Развитие научного познания заставляет иногда отказываться от принятых ранее идеализированных представлений. При создании специальной теории относительности пришлось отказаться от ньютоновских идеализаций “абсолютное пространство” и “абсолютное время”. Также пришлось отказаться от теплорода (переносчика теплоты) после создания молекулярно-кинетической теории. Пришлось отказаться и от мирового эфира, введенного в электромагнитной теории. Таких примеров в истории физики множество.

Основное положительное значение идеализации, как метода научного познания заключается в том, что возникающие на ее основании теоретические построения позволяют затем эффективно исследовать реальные объекты и явления. Упрощения, достигаемые с помощью идеализации, облегчают создание теории, вскрывающей законы исследуемой области явлений материального мира. Если теория в целом правильно описывает реальные явления, то правомерны и положенные в ее основу идеализации.

ИНДУКЦИЯ И ДЕДУКЦИЯ

Индукция (происходит от лат. Inductio - наведение, побуждение) есть метод познания, основывающийся на логическом умозаключении, которое приводит к получению общего вывода на основании частных посылок. Другими словами, индукция - это есть движение нашего мышления от частного, единичного к общему.

Индукция широко применяется в научном познании. Обнаруживая сходные признаки, свойства у многих объектов некоторого класса, исследователь делает вывод о том, что эти признаки присущи всему классу. Индуктивный метод сыграл важную роль в открытии некоторых законов природы, таких как закон сохранения энергии, закон всемирного тяготения и др.

Родоначальником классического индуктивного метода является Фрэнсис Бэкон.

Дедукция (от лат. deductio -выведение) есть получение частных выводов на основе знания каких-то общих положений. Другими словами, дедукция это есть движение нашего мышления от общего к частному, единичному. Например, зная закон всемирного тяготения, можно прийти к выводу что яблоко, оторвавшееся от ветви, упадет на землю, а не улетит в небо. Если исходные общие положения являются научной истиной, то методом дедукции всегда будет получен верный вывод.

Общие принципы и законы (закон сохранения энергии и др.) не дают ученым в процессе дедуктивного исследования сбиться с пути, помогают им правильно понять явления окружающей действительности.

В науке Нового времени пропагандистом дедуктивного метода познания был видный математик и философ Ренэ Декарт.

5.3. ОБЩЕНАУЧНЫЕ МЕТОДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА

ЭМПИРИЧЕСКОМ И ТЕОРЕТИЧЕСКИМ УРОВНЯХ ПОЗНАНИЯ

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ

Под анализом понимают разделение объекта (мысленно или реально) на составные части с целью их отдельного изучения. В качестве таких частей могут быть какие-либо вещественные элементы объекта или его свойства, признаки.

Например, анализ химического состава вещества предполагает выделение веществ, составляющих данное соединение путем каких-либо химических реакций. В этом случае анализу подвергаются реальные химические вещества.

Несомненно, анализ занимает важное место в изучении объектов материального мира. Но он составляет лишь первый этап процесса познания. Сколь бы глубоко ни были изучены свойства, например, углерода и воды, по этим сведениям немногое можно узнать о свойствах многочисленных соединений, состоящих из различного сочетания этих же углерода и воды.

Для постижения объекта как единого целого нельзя ограничиваться изучением лишь его составных частей. В процессе познания необходимо вскрывать объективно существующие связи между ними, рассматривать их в совокупности, в единстве. Осуществить этот второй этап в процессе познания - перейти от изучения составных частей объекта к изучению его как единого целого - возможно лишь в том случае, если метод анализа дополняется методом синтеза.

В процессе синтеза производится соединение воедино составных частей (сторон, свойств, признаков и т.п.) изучаемого целого, расчлененного в результате анализа. Происходит дальнейшее изучение объекта, но уже как единого целого.

Анализ и синтез с успехом используются и в сфере мыслительной деятельности человека, т.е. в теоретическом познании. И здесь, как и на эмпирическом уровне познания, анализ и синтез не оторваны друг от друга, они представляют как бы единый (аналитико-синтетический) метод познания.

АНАЛОГИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

Под аналогией понимается подобие, сходство каких-то свойств, признаков или отношений у различных объектов. Установление сходства или различия объектов осуществляется в результате их сравнения. Таким образом в основе метода аналогии лежит сравнение.

Если делается логический вывод о наличии какого-либо свойства, признака у изучаемого объекта на основании выявления его сходства с другими объектами, то этот вывод называют заключением по аналогии. Ход такого умозаключения можно представить следующим образом. Пусть имеется, например, два объекта А и В. Известно, что объекту А присущи свойства С₁, С₂,.... С_n, С_n+1. Изучение объекта В показало, что ему присущи свойства С₁, С₂,.... С_n, совпадающие со свойствами объекта А. На основании сходства свойств С₁, С₂,.... С_n у обоих объектов может быть сделано предположение о наличии у объекта В свойства С_n+1.

Объект А Объект В

С₁, С₂,.... С_n, С₁, С₂,.... С_n

С_n+1.

Рис. 5.2. Иллюстрация рассуждения по аналогии

Степень вероятности получения правильного умозаключения по аналогии будет тем выше: 1) чем больше известно общих свойств у сравниваемых объектов; 2) чем существеннее обнаруженные у них общие свойства и 3) чем глубже изучена закономерная (а не случайная) связь этих свойств.

Например, изучая две различные кислоты, Вы обнаружили, что они обе вступают в реакцию взаимодействия с металлами с выделением водорода, вступают в реакцию с щелочами, преобразуя кислую среду в нейтральную. Далее вы исследовали, что одна из кислот вступает во взаимодействие с оксидами. И Вы делаете заключение по аналогии, что другая кислота также будет вступать во взаимодействие с оксидами. В дальнейшем это умозаключение может быть проверено экспериментально.

Из приведенного примера мы видим, что умозаключение по аналогии позволяет исследователю выдвигать гипотезы. Если объект является малоизученным, а исследователю необходимо составить программу исследования, то он непременно в своих рассуждениях будет опираться на аналогию изучаемого объекта с каким-либо уже известным, проявляющим подобные свойства. И будет планировать обнаружить эти сходные свойства. А если его аналогия окажется неверной, и он не обнаружит предполагаемых свойств, то ему придется искать причину несовпадения. Таким образом возникнет программа исследования. Сразу же возникает исходная для исследователя задача - узнать как можно больше (из литературных источников) о близких к изучаемому объектах, чтобы попытаться найти аналогии с уже известными объектами.

Метод аналогии применяется в самых разных областях науки: в математике, физике, химии, кибернетике, в гуманитарных дисциплинах и т.д. О познавательной ценности метода аналогии хорошо сказал известный ученый-энергетик Веников В.А.: “Иногда говорят: “Аналогия - не доказательство”... Но ведь если разобраться, можно легко понять, что ученые и не стремятся только таким путем доказать что-нибудь. Разве мало того, что верно увиденное сходство дает могучий импульс творчеству?... Аналогия способна скачком выводить мысль на новые, неизведанные орбиты, и безусловно правильно положение о том, что аналогия, если обращаться с ней с должной осторожностью, - наиболее простой и понятный путь от старого к новому”.

Существуют различные типы выводов по аналогии. Но общим для них является то, что во всех случаях исследуется один объект, а вывод делается о другом объекте. Первый объект, который собственно и подвергается исследованию, именуется моделью, а другой объект, на который переносятся выводы, полученные в результате исследования модели, называется оригиналом. Таким образом, модель всегда выступает как аналогия с оригиналом.

Под моделированием понимается изучение свойств оригинала на основании исследования модели. При этом подразумевается, что свойства модели переносятся на моделируемый объект, т.е. оригинал. В научном исследовании существует несколько видов моделирования.

1. Мысленное (идеальное) моделирование. К этому виду относят самые разнообразные воображаемые модели. Например, модель атома, предложенная Э. Резерфордом, напоминала Солнечную систему: вокруг ядра (“Солнца”) вращаются электроны (“планеты”). Отметим, что мыленные, т.е. воображаемые модели, вначале появляются в сознании человека, а затем могут быть реализованы в виде реальных физических объектов. (Например, можно создать механическую модель атома Э. Резерфорда).

2. Физическое моделирование. Оно характеризуется физическим подобием между моделью и оригиналом и имеет целью воспроизведение в модели процессов, свойственных оригиналу. По результатам исследования модели можно судить о процессах, которые могут произойти в оригинале. Пренебрегать модельными исследованиями весьма опасно. Поучительным примером является вошедшая в историю гибель английского корабля-броненосца “Кэптэн”, построенного в 1870 г. Известный ученый-кораблестроитель В. Рид, проведя испытания на модели корабля, выявил серьезные дефекты в его конструкции. Но английское адмиралтейство посчитало несерьезным заявление ученого, обоснованное на исследованиях “игрушечной модели” (так заявили представители адмиралтейства). В результате при выходе в море “Кэптэн” перевернулся, что повлекло за собой гибель более 500 моряков.

В настоящее время физическое моделирование широко используется для разработки и экспериментального изучения различных сооружений (плотин электростанций, оросительных систем и т.п.), машин (аэродинамические качества самолетов, например, исследуются на моделях, обдуваемых воздушным потоком в аэродинамических трубах.

3. Символическое (знаковое) моделирование. Оно связано с условно-знаковым представлением каких-то свойств. Например, модели химических реакций, записанные в виде химической символики. Или электрическая схема какого-либо электронного устройства. К символическим (знаковым) моделям относятся разнообразные топологические и графовые построения (в виде графиков, номограмм, схем и т.п.)

Особой и важной разновидностью символического моделирования является математическое моделирование. Взаимосвязь между различными величинами, описывающими свойства объекта могут быть представлены в виде уравнений (алгебраических, дифференциальных, интегральными и т.д). Получившаяся система уравнений вместе с известными данными, необходимыми для ее решения, называется математической моделью явления. Например, Вы решается задачу об упругом столкновении двух шаров, имеющих различные исходные импульсы. Вы запишите закон сохранения импульса в знаковой форме, закон сохранения энергии. Полученная система уравнений и будет представлять собой математическую модель процесса упругого столкновения двух шаров.

4. Численное моделирование на электронно-вычислительных машинах (ЭВМ). Это моделирование основывается на имеющейся математической модели и применяется в тех случаях, когда имеющиеся система уравнений не может быть точно решена известными методами. В этом случае используют методы приближенных вычислений, а вычисления выполняет ЭВМ.

Численное моделирование особенно важно там, где не совсем ясна физическая картина явления. Расчеты различных возможных вариантов явления на ЭВМ очень часто позволяют понять процесс. Активное использование численного моделирования позволяет резко сократить сроки научных и конструкторских разработок.

Метод моделирования непрерывно развивается: на смену одним типам моделей по мере прогресса науки приходят другие. В то же время неизменным остается одно: важность актуальность, а иногда и незаменимость моделирования как метода научного познания.

5.4. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМНОГО метода (подхода)

Рассмотрим основные закономерности системного подхода. Идея системности формировалась постепенно. Философское осмысление идеи системности предшествовало специальным научным исследованиям. Понятие системы применялось в классической немецкой философии Кантом. Он говорил, что наука - не агрегат, а система, в которой целое, т.е. взаимосвязь соответствующих знаний, важнее частей.

В науке идеи системности заявили о себе в середине XIX в. при исследовании сложных динамичных развивающихся объектов таких, как человеческое общество и биологический мир (К.Маркс, Ч.Дарвин). В XX в. системный подход занимает одно из ведущих мест в научном познании.

Предпосылкой его проникновения в науку явился прежде всего переход к новому типу научных задач. В целом ряде областей науки центральное место начинают занимать проблемы организации и функционирования сложных объектов. Познание начинает оперировать системами, границы и состав которых далеко не очевидны и требуют специального исследования в каждом отдельном случае. Аналогичные по типу задачи возникают и в социальной практике. В социальном управлении вместо преобладающих раньше локальных отраслевых задач ведущую роль начинают играть крупные комплексные проблемы, требующие тесного взаимоувязывания экономических, социальных и иных аспектов общественной жизни (например, проблемы создания крупных современных производств, развития городов, разработка мероприятий по охране природы и т.д.).

Изменение типа научных и практических задач сопровождается появлением общенаучных и специальных научных концепций, для которых характерно в той или иной форме использование идей системного подхода. В 20-е годы наряду с распространением принципов системного подхода на новые сферы научного знания и практики, начинается разработка принципов системного подхода в методологическом плане.

Нам всем знакомо слово система. Мы говорим: "Система кровообращения, система застройки городов, система финансов, система управления. Но любую ли совокупность можно назвать системой? Система -упорядоченное представление об объекте исследования с точки зрения поставленной цели.

Первое свойство системного представления о рассматриваемом объекте - наличие цели, для реализации которой предназначена данная совокупность предметов, явлений, элементов, формирующих объект. Например, если нашей целью является совершенствование работы предприятия, в этом случае нам нет необходимости анализировать фамилии работников, состав их семей и тому подобные вещи. Элементами системы в этом случае будут являться номенклатура выпускаемой продукции, спрос на нее, структура подразделений предприятия и т.д., но не семьи работников предприятия.

Системный подход позволяет выделить главное, наиболее существенное, игнорируя второстепенное, и таким образом он упорядочивает и упрощает изучаемые объекты.

Для выделения системы требуется наличие:

- цели, для реализации которой формируется система;

- объекта исследования, состоящего из множества элементов, связанных в единое целое важными, с точки зрения цели, системными признаками;

- субъекта наблюдения ("наблюдателя"), формирующего систему;

- характеристик внешней среды, которые отражают связь системы и внешней среды.

Понятие система носит субъективный характер. Систему определяет субъект наблюдения в соответствии с поставленной целью. Например, руководитель предприятия формирует систему управления, не рассматривая конкретных работников, в его систему управления входят только руководители подразделений. В то же самое время руководитель подразделения, формируя свою систему управления, включает в нее всех работников.

Введем некоторые определения.

Система -упорядоченное множество взаимосвязанных элементов, обладающее структурой и организацией. Состояние системы в некоторый момент времени - множество существенных свойств, которыми система обладает в этот момент времени.

Окружение системы - множество элементов и их существенных свойств, которые не являются частями системы, но изменение в любом из них может стать причиной изменения состояния системы.

Элемент системы -объект, выполняющий определенные функции и не подлежащий дальнейшему разбиению в рамках поставленной задачи. Таким образом, под элементом понимаются любые объекты, связанные с другими объектами в сложный комплекс. Понятие элемент носит относительный характер. В зависимости от поставленной задачи в одном и том же сложном объекте могут в качестве элементов выделяться самые разные "единицы". Составляющими живого организма могут выступать клетки, ткани, органы или же целые функциональные системы. Также различными способами можно анализировать такое сложное явление как язык, выделяя в качестве его элементов то связный текст, то предложение, то слово.

Будем считать, что связь элемента с внешней средой реализуется через входы и выходы. В реальной жизни объект получает по входам и выходам энергию, ресурсы, информацию и после соответствующего преобразования выдает все это на выходы. С кибернетической точки зрения объект представляет собой преобразователь информации (входной в выходную). Объект, имеющий n входов и m выходов, в кибернетике можно условно изобразить так.

X₁ Y₁

X_i Y_i

X_n Y_n

Рис.5.3. Преобразователь информации.

Структура - относительно устойчивый способ (закон) связи элементов того или иного сложного целого. Структура отражает упорядоченность внутренних и внешних связей объекта, обеспечивающих его устойчивость, стабильность, качественную определенность. Структурные связи разного рода пронизывают все процессы, происходящие в системных объектах.

Объект является системой, если он может быть расчленен на взаимосвязанные и взаимодействующие части или элементы. Эти части, как правило, обладают собственной структурой и потому могут быть представлены как подсистемы исходной большой системы. Выделенные таким образом подсистемы в свою очередь могут быть разбиты на взаимосвязанные подсистемы второго и последующего уровней.

Для системных объектов существенно также то, что и сам объект такого типа, и все взаимодействия и связи между его подсистемами и элементами подчинены специфическим для данного объекта законам, определяющим особенности его существования и изменения.

В качестве системного может рассматриваться любой объект (и грецкий орех, и шариковая ручка). Но не ко всем объектам целесообразно применять методы системного подхода. Их использование эффективно в том случае, когда системные эффекты выражены достаточно интенсивно.

Системные объекты обладают целостной устойчивой структу-рой. Для них характерны "системные эффекты" - появление новых свойств, возникающих в результате взаимодействия элементов в рамках целого. Примерами системных объектов являются кристаллы, архитектурные сооружения, биологические организмы, технические устройства. Системные объекты отличаются от неорганизованных совокупностей, которыми являются, например, куча камней, случайное скопление людей на улице. Входя в состав такого объединения или покидая его, элементы не претерпевают каких-либо серьезных изменений. Свойства совокупности в целом почти совпадают с суммой его частей. Такая совокупность либо полностью лишена системно-структурного характера, либо он слабо выражен и им можно пренебречь.

Представление о целостности системы конкретизируется через понятие связи. Среди различных типов связей особое место занимают системообразующие связи. Разные типы устойчивых связей образуют структуру системы, то есть обеспечивают ее упорядоченность. Характер этой упорядоченности, ее направленность характеризуют организацию системы. Структура системы может характеризоваться как по горизонтали (связи между однотипными одноуровневыми компонентами системы), так и по вертикали. Вертикальная структура предполагает выделение различных уровней системы и наличие иерархии уровней.

Способом регулирования многоуровневой иерархии, обеспечения связи между различными уровнями является управление. Этим термином обозначают разнообразные по жесткости и формам способы связывания уровней, обеспечивающие нормальное функционирование и развитие сложных систем. На рис.2 схематически изображена система, обладающая органом управления, и представлен процесс управления, использующий канал прямой и обратной связи.

Рис.5.4. Схема управления сложной системой с

использованием прямой и обратной связи.

Таким образом, системный подход предполагает наличие цели управления и органа управления. Такой подход не применим для целого ряда системных объектов, так называемых самоорганизующихся систем. В этих системах жесткое целевое управление может привести к разрушению системы. В них можно добиться желаемого результата, воздействуя на так называемые параметры порядка, изменение которых приведет к такому "ответу" системы, что она может усложнить свой уровень организации. Именно по этой причине такие системы называются самоорганизующимися.

Позитивная роль системного подхода может быть сведена к следующим основным моментам:

1) Понятия и принципы системного подхода выявляют более широкую познавательную реальность по сравнению с той, которая фиксировалась в прежнем знании (например, понятие биосферы в концепции Вернадского В.И., понятие биогеоценоза в современной экологии, понятие цивилизации в исторической науке и т.д.).

2) Системный подход содержит в себе новую по сравнению с предшествующими методами схему объяснения, в основе которой лежит поиск конкретных механизмов целостности объекта и выявление его связей.

5.5. ПОНЯТИЕ О СИНЕРГЕТИЧЕСКОМ методе (ПОДХОДЕ)

Рассмотрим основные понятия синергетического метода (под-хода). Синергетика -общенаучная теория самоорганизации, ориентированная на поиск законов эволюции открытых неравновесных систем любойприроды: природных, социальных, когнитивных (познава-тельных). Слово синергетика происходит от греческого слова synergetikos - совместный, согласованно действующий. Термин синергетика, введеный Г.Хакеном в начале 1970-х гг., отражает тот факт, что процессы упорядочения в сложноорганизованных неравновесных системах возникают благодаря взаимодействию большого числа элементарных подсистем.

Возникновение синергетики как самостоятельного направления, связано с тем, что поведение разнообразных физических, химических, биологических и других систем описывается сходными математическими моделями, для таких систем характерны одни и те же явления самоорганизации. Возникновение порядка - самоорганизация - сегодня воспринимается не как специальная проблема на периферии отдельных областей знания, а как центральная проблема, с которой можно встретиться повсюду. Например, модель А.Н. Колмогорова и др., исследованная в 1937 г. в связи с биологической проблемой распространения популяций на некоторой территории, была использована при анализе закономерностей фронта горения, распространения возбуждения в сердечной ткани и других задач.

В синергетике изучаются многочисленные физические и химичекие системы, которые находятся далеко от теплового равновесия. Предстим себе такую непрерывно снабжаемую энергией систему. В системе возникает множество конфигураций. Некоторые из них способны лучше использовать поток энергии из внешней среды. Именно поэтому такие конфигурации будут расти, а конфигурации, которые неэффективно используют энергию, будут постепенно исчезать. Таким образом, в синергетике получает дальнейшее развитие дарвиновский принцип выживания приспособленных. Этот принцип применим не только к животным и растениям, но и к их компонентам вплоть до клеточных структур.

Мы несколько раз упомянули термин самоорганизация. Определим его. Самоорганизация - возникновение порядка, происходящее в системе за счет действия ее составляющих.

Отметим характерные особенности процессов самоорганизации.

1) В самоорганизующихся системах энтропия со временем убывает (порядок возрастает);

2) Самоорганизация обеспечивается взаимодействием внутри системы, находящейся в неравновесном состоянии. (В отличие от структурирования типа кристаллизации, происходящего в закрытой системе и вблизи от состояния термодинамического равновесия).

3) Самоорганизация не навязывается системе извне, хотя она и инициируется какими-то внешними воздействиями, но эти воздействия не являются формообразующими.

Таким образом, самоорганизация происходит в открытых системах, находящихся в состоянии, далеком от (термодинамического) равновесия с диссипацией (рассеянием) энергии во внешнюю среду.

Примерами самоорганизации могут служить процессы соединения птиц в стаю, людей на улице в очередь у магазина, предпринимателей - в ассоциацию и т.д. Классическим примером здесь служит образование так называемых ячеек Бенара.

Если создать между верхней и нижней пластиной, помещенной в жидкость небольшую разность температур, то при некотором значении разности температур, называемым "критическим", объем жидкости приходит в движение, при этом движение жидкости оказывается не хаотическим, а упорядоченным, то есть жидкость структурируется в виде маленьких конвективных валов, называемых ячейками Бенара.

Пригожин И.С. назвал открытые далекие от равновесия самоорганизующиеся системы диссипативными. Возникающие в процессе самоорганизации структуры он назвал диссипативные структуры.

Рис.5.5. Возникновение ячеек Бенара.

Особенности диссипативных структур - они реализуются в открытых системах, находящихся в состоянии, далеком от равновесия, в результате возрастания флуктуаций (малых отклонений от наиболее вероятного состояния) до макроскопического уровня. Таким образом, упорядоченность вырастает из хаоса. Переход в упорядоченное состояние диссипативной системы происходит вследствие неустойчивости неупорядоченного состояния, возникающей при критическом значении некоторого параметра.

Идеи самоорганизации очень быстро вышли за границы тех областей знания, где они возникли, стали проникать во вненаучные сферы жизни - культуру, политику, экономику и т.п. Этот процесс был обусловлен тем фактом, что в 70-х годах стали чрезвычайно актуальными проблемы "критики цивилизации", которая велась в основном по трем направлениям:

1) критика процессов спонтанного роста параметров цивилизации, связанного с разрушением внешней среды;

2) критика централизма бюрократизированных систем обеспечения и индустриального планирования будущего;

3) критика логики гонки вооружений.

Критика этих недостатков связывалась с общей критикой науки и техники, которые рассматривались как основные инструменты обновления и управления. В этих условиях концепция самоорганизации предлагала альтернативы, которые не были враждебны прогрессу. "Диалог с природой", "саморегуляция вместо внешнего управления", "совместная коэволюция вместо войны" - вот лозунги, которые внесли огромный вклад в популяризацию идей сомоорганизации.

Сегодня исследователи считают, что понятие самоорганизации может быть адаптировано и к общественным явлениям. При этом его сферой приложения могут быть как макроэкономика, экономика всего государства, страны, так и микроэкономика, экономика отдельного предприятия, менеджмент.

Отметим, что концепции самоорганизации противостоят марксистскому объяснению социально-экономических явлений, в котором во главу угла ставились абстрактные категории, выражающие среднестатистические характеристики этих явлений ("общественно-экономическая формация", "труд", "капитал", "стоимость как абстрактный человеческий труд" и т.д.). Также они противостоят обезличенным трактовкам общества, опирающимся на категории "народ", "класс", "нация". Концепции самоорганизации заставляют спуститься на уровень глубже и обратиться к поведению отдельных людей и социальных групп, из которых собственно и складывается общество. Концепции самоорганизации предполагают изучение кооперации индивидов и социальных групп, стихийно складывающихся в обществе.

Хотя концепции самоорганизации нацеливают на "естественнонаучное" изучение общества, на подход к обществу как к грандиозному сложному организму, они далеки от того, чтобы трактовать эволюцию общества как однонаправленный процесс.

Разделяя с марксизмом подход к обществу как естественноисторическому образованию, они не имеют ничего общего с "линейностью" марксизма, проявляющейся в стремлении упорядочить общественные структуры по отношению к коммунистическому будущему (в настоящее время место коммунистического будущего в пропагандистской риторике иногда занимает "цивилизованное общество"). Концепции самоорганизации нацеливают на познание общества в его "неравновесности", "динамичности", способности к альтернативным путям эволюции.

Концепции самоорганизации - не только противоядие против доктринальной идеологии. Они открывают новое измерение в изучении рыночных отношений. Рассматривая рыночные отношения под углом зрения самоорганизации, мы получаем возможность, например, более четко ставить вопрос о государственном регулировании этих отношений. Это регулирование (управление) должно быть настроено на то, чтобы запустить "механизмы" самоорганизации, потенциально заложенные в обществе. Оно должно также учитывать деликатность этого механизма, в противном случае управляющее воздействие разрушит самоорганизацию.

Культурно-политическая экспансия идей самоорганизации не всеми творцами оценивается положительно. Так например, Эйген (автор концепций самоорганизации в молекулярной биологии) с опасением относится к вторжению идей самоорганизации в социологию и другие аналогичные сферы: “Да, везде и всюду поднимается интерес к этим вопросам динамики, во всевозможных областях...само собой, сейчас появляются и всевозможные сферы применения, это проникает даже в социологию. Эти люди говорят, что общество есть динамическая система; это, безусловно, так и есть, только...я всегда затрудняюсь слишком уж смело экстраполировать эти идеи сразу и на другие области. Здесь, в данной системе я могу окинуть взглядом ее параметры, и при этом мне хочется прежде всего уяснить, что и как. Я не могу располагать параметрами общественной системы, тут может быть что угодно, и по-моему, эта система не приспособлена для изучения самоорганизующегося поведения как такового (то есть физики самоорганизации). Это применение может быть интересным, но к нему следует относиться осторожно".

Подведем итоги. Сегодня идеи самоорганизации становятся центральным объектом нового научного "видения мира", с помощью которого не только осваиваются новые области исследований, но и создается новый гносеологический фундамент.

Важное философско-методологическое значение имеют ключевые идеи синергетики о том, что:

а) высокая организация (порядок) могут возникать из хаоса за счет процессов самоорганизации в неравновесных системах без наличия внешней управляющей причины;

б) сложноорганизованным системам нельзя навязывать пути развития;

в) для них, как правило, существует несколько альтернативных путей развития, а значит возможность выбора наиболее оптимальных из них;

г) в особых состояниях неустойчивой социальной среды действия каждого отдельного человека могут влиять на макросоциальные процессы;

д) зная тенденции самоорганизации системы, можно миновать многие зигзаги эволюции, ускорив развитие.

ЛИТЕРАТУРА

Алексеев П.В., Панин А.В. Теория познания и диалектика, М., "Высшая школа", 1991.- 383 с.

Введение в философию. Под редакцией Фролова И.Т. М., 1989, т.2. - 639 с.

Веников В.А. О моделировании. М., 1974.

Герасимов В.Г., Орлов И.Н., Филиппов Л.И. От знаний к творчеству (становление личности) // М.: Изд-во МЭИ, 1995. -228 с., ил.

Концепции самоорганизации: становление нового образца научного мышления. М.: Наука, 1993.

Концепции современного естествознания: Сер. “Учебники и учебные пособия”. Ростов н/Д: “Феникс”, 1997. - 448 с.

Кудряшев А.Ф. Единство наук: основания и перспективы, Свердловск, 1988, -184 с.

Основы научных исследований. Под ред. В.И. Крутова и Попова В.В. // М.: “Высшая школа”, 1989. - 400 с., ил.

Философский энциклопедический словарь. М., "Советская энциклопедия", 1983.

1.

[1] Цит. по: Бернал Дж. Наука в истории общества. М., 1956. С.223

[2] Маркс К., Энгельс Ф. Соч. Т. 20. С. 347.

[3] Бруно Джордано. О бесконечности, Вселенной и мирах. М.:
ОГИЗ, 1936. С. 1бО.

[4] Эйнштейн А. и Инфельд Л. Эволюция физики. М., 1965.
С. 8.

[5] Там же, С.10

[6] Спустя 350 лет после смерти Галилея, в октябре 1992 г., он
был реабилитирован католической церковью, его осуждение было
признано ошибочным, а учение — правильным. Глава римско-като-
лической церкви папа Иоанн-Павел II заявил при этом, что цер-
ковь не должна выступать против науки, а, наоборот, должна под-
держивать научный прогресс (из телевизионной информационной
программы "Время", 31 октября 1992 г.).

[7] Цит по: Седов Л. И. Галилей и основы механики. М., 1964.
С. 36 — 37.

[8] Система научных и философских взглядов Декарта получила на-
звание картезианства, поскольку Декарт подписывал свои сочине-
ния латинизированной формой своей фамилии — Картезиус.

[9] Существует легенда о знаменитом яблоке, падение которого с
дерева будто бы навело Ньютона на мысль о законе всемирного тяго-
тения. Но эта легенда имеет различные толкования. Стукелей – -
друг Ньютона — утверждал, что якобы сам Ньютон рассказал ему
эпизод с яблоком, который и помог ему открыть закон всемирного
тяготения. А другой друг Ньютона, Пембертон, считал, что Нью-
тон, возможно, специально выдумал историю с яблоком, чтобы
отделаться от не в меру любопытных собеседников типа Стукелея.

[10] Бернал Дж. Наука в истории общества. С. 267.

[11] Юкава Х. Лекции по физике. М., 1981. С. 40.

[12] Вавилов С. И. Исаак Ньютон. М., 1989. С. 117.

[13] Бернал Дж. Наука в истории общества. С. 266.