Прогнозирование
Различные подходы к прогнозированию
Экстремальные принципы Принципы запретаПринципы запрета
X
Законы сохранения, как критерий отбора возможных траекторий развития по О.Б. Балакшину
«В общем случае переход системы в новое состояние в этой пороговой ситуации неоднозначен, также как и характер её новой организации.
Иными словами, после бифуркации может существовать целое множество возможных структур, в рамках одной из которых будет развиваться система.
Предсказать заранее «её выбор» в принципе невозможно, так как это зависит от неизбежных и неизвестных случайных воздействий. Неопределённость будущего есть главная особенность рассматриваемого механизма. При этом система как бы забывает своё прошлое.
В результате время и эволюция приобретает направленность и необратимость процесса. Отмеченное свойство механизма отбора бифуркационного вида заставляет вносить коррективы в картину эволюции жизни на Земле и, в частности, реабилитировать теорию катастроф и имя её создателя Кювье. Теперь кажется вполне возможным, что эта теория объясняет некоторые случаи катастрофического вымирания старых видов и появление новых биологических систем. Изложенная схематичная интерпретация элементов механизмов эволюции, в какой-то мере, поясняет причину роста разнообразия организационных форм материи, который называется законом дивергенции.
Этот фундаментальный закон справедлив на всех трёх рассматриваемых этапах развития материального мира: неживой материи, эволюции живых систем и общества.
Организация и особенности обратной связи. При описании процессов физических систем вместо понятия «организация» обычно пользуются понятием «состояние». При исследовании проблем самоорганизации, а так же биологии и общества необходимо привлекать более общее понятие -организация.
Возникновение дисциплины «Теория организации» связывают с именами Е. Фёдорова и врача, известного общественного деятеля начала XX века А. Богданова. Теория и закон Фёдорова в кристаллографии заложила основы изучения стабильных структур материи. А. Богданов на обширном материале из различных областей естествознания и обществоведения установил существование общих закономерностей в организации разных структур Природы.
Математические начала качественных исследований были заложены в работах А. Пуанкаре. Надо сказать, что любому живому существу, любой живой системе свойственно стремление сохранить стабильность процессов своей организации, её гомеостазис. Такие системы способны в определённых пределах изменять своё состояние. Разрушение организации живой системы означает её гибель. Наличие отрицательной обратной связи, обеспечивающей стабильность живых существ, является важным необходимым признаком живого, но недостаточным. Это факт эмпирический. Однако диалектика развития вносит свои коррективы. Устойчивость, доведённая до своего предела, прекращает любое развитие. Она тормозит реализацию другого важнейшего принципа живого - право на изменчивость. Слишком стабильные формы являются в определённой мере тупиковыми структурами, эволюция которых завершается.
Другими словами, чрезмерная адаптация или специализация столь же опасна для совершенствования вида, как и его другая крайность - неспособность к адаптации.
Стремление к гомеостазису должно компенсироваться другими тенденциями, определяющими рост разнообразия. Такие тенденции неизбежно толкают Природу формировать механизмы не только отрицательных, но и положительных обратных связей, причем существующих одновременно. Полагают, что, по крайней мере, одна из этих тенденций порождается, видимо, принципом минимума диссипации энергии.
Вариационные принципы отбора. Н. Бор полагал, что природные процессы не могут быть описаны на одном математическом языке. Это вытекает из необходимости многопланового изучения явления и интерпретации фактов. Одна из возможных интерпретаций связана с вариационной трактовкой принципов отбора в Природе. В 1744 году французский математик и физик Мопертюи обратил внимание, что законы Ньютона допускают вариационную постановку.
Он показал, что движение по законам Ньютона сообщает некоторым функционалам экстремальное значение. Позднее были открыты и другие вариационные принципы: принцип наименьшего действия Гаусса, принцип виртуальных перемещений Лагранжа, принцип Гамильтона-Остроградского и т.д.
Все основные уравнения, которыми оперирует физика, определяют траектории, являющимися экстремалями некоторых функционалов. Оказалось, что практически для любого из уравнений, которые являются выражением того или иного закона сохранения, может быть составлен такой функционал (для фазовых координат системы), что для него эти уравнения являются известными уравнениями Эйлера. Эти результаты характеризуют теоретически определённую «высшую целесообразность» закономерностей и порядка в Природе, которая определяется также наличием системы физических констант и инвариантов естественных систем.
Вариационная формулировка законов сохранения, являющаяся одним из фундаментов современной физики, играет в Природе роль принципа отбора возможных траекторий развития.
Полагают, что первую роль играют законы сохранения, а финальную - принцип минимума диссипации энергии. Первые препятствуют разрушению организации системы, а последний способствует выбору «экономных» траекторий движения и максимизации свойства метаболизма. Живые системы всегда открытые системы. Им свойствен метаболизм, т.е. обмен энергией и веществом с окружающей средой. При этом наблюдается важная тенденция - стремление в наибольшей мере использовать энергию среды, уменьшая тем самым свою локальную энтропию. Это то же эмпирический факт. Эволюционный процесс живых систем тем самым направлен так, чтобы увеличить потребление энергии и сократить её потери.
Диалектика естественного отбора. Законы живого мира не сводятся только к законам физики. На определённом этапе включается механизм естественного отбора».
Балакшин О.Б., Гармония саморазвития в природе и обществе: подобие и аналогии, М., Издательство ЛКИ, 2008 г., с. 274-276.