ли уменьшилось число жителей, изменился характер снабжения и т. п. Следовательно, помимо теоретического аппарата, необходим и соответствующий технический аппарат.
Современная научно-техническая революция дает необходимые условия для создания такого технического аппарата. Он должен включать в себя самые современные быстродействующие электронно-вычислительные машины, способные совершать несколько миллионов вычислительных операций в минуту. Затем необходимо обеспечить очень быстрое поступление и опять-таки машинную обработку информации о деятельности различных подсистем, поступающей из разных концов города. Наконец, следует обеспечить быстрое и правильное выполнение решений, основанных на полученных расчетных данных. Только в этом случае мы сможем получить полную уверенность в том, что наш теоретический аппарат действительно дает нам знания о сложной системе большого города.
Разумеется, совсем не всегда для решения задач, связанных с познанием системных объектов, изучением структур и закономерностей их работы, необходимо привлекать столь сложный и дорогостоящий теоретический и технический аппарат. Эпизод с ядохимикатами, рассказанный в начале этого раздела, показывает, что очень многое зависит от подхода к решению соответствующей познавательной задачи.
Один из таких подходов мы можем с полным правом назвать классическим. Суть его заключается в том, что ученый, сформулировав задачу, определив главную цель, отвлекается от системного характера изучаемых объектов.
Выработав те или иные изолирующие абстракции и упростив задачу, он может во многих случаях достигнуть желанной цели с наименьшими затратами материальных средств и умственных усилий. Именно благодаря подобным упрощениям была построена гелиоцентрическая модель Коперника, открыт закон всемирного тяготения, сформулированы принципы классической электродинамики.
Другой подход в строгом смысле следовало бы назвать системным. Он заключается в том, что мы рассматриваем каждый объект как сложную систему, как совокупность взаимодействующих, взаимосвязанных, взаимообусловливающих и влияющих друг на друга частей. Притом характер взаимодействия частей определяется какими-то общими, так сказать, «генеральными» особенностями, свойствами, закономерностями или, как иногда говорят, принципами системы.
Если при классическом подходе ученый сначала стремится выработать теоретический аппарат, то есть набор понятий и утверждений, относящийся к частям, к отдельным взаимодействиям, и лишь затем пытается понять целое, то при системном подходе он стремится выдвинуть гипотезу (с соответствующими понятиями), касающуюся деятельности, режима работы или развития системного объекта в целом, а затем на ее основании пытается понять и осмыслить взаимосвязь и взаимодействие частей. Именно отсутствием системного подхода при первоначальной попытке и объяснялась неудача в решении задачи по борьбе с вредными насекомыми, рассказанная выше.
Системный подход особенно важен при решении задач, связанных с познанием так называемых саморегулирующихся или самоуправляющихся систем. Насколько важны, сложны и интересны для нас такие системы, можно судить уже хотя бы по тому, что для их изучения создана особая наука — кибернетика. Она рассматривает и некоторые другие системы, но самоуправляющаяся, саморегулирующаяся находится в центре ее внимания. Так как о кибернетике написаны целые горы популярной и серьезной литературы, я не буду рассказывать о ней подробно. Все же несколько важных примеров, поясняющих значение системного подхода, я приведу.
Первый из них касается судьбы нашей планеты Земля и человечества, взятых вместе, рассматриваемых как единая система. В известном смысле природа представляет собой саморегулирующуюся систему, в значительной степени сбалансированную, уравновешенную, все процессы в которой так или иначе взаимосвязаны. Различные части природы вносят различный «вклад» в жизнь целого, по-разному влияют на него, по-разному ему подчиняются. Во времена, когда жил наш неандерталец, ужин которого я описывал в начале книжки, все население Земли едва ли превышало несколько десятков тысяч человек. Деятельность людей вряд ли могла существенно влиять на нормальное течение процессов природы.
Иное дело сейчас, когда на Земле живет около четырех миллиардов людей, а техническая мощь человечества достигла необычайных масштабов. Уничтожаются огромные леса, перекрываются русла рек, создаются и уничтожаются огромные озера, гигантские города с населением в несколько миллионов человек покрывают площадь в сотни квадратных километров. И повсюду грохочут станки, пылают доменные печи, сжигаются миллионы тонн нефти, бензина, газа, потоки электрической энергии передаются на тысячи километров, и вся эта бурная деятельность связана с потреблением кислорода, запасы которого в атмосфере ограниченны и пополняются за счет жизнедеятельности растений. Растения, как вы знаете, поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Напротив, животные и люди потребляют кислород и выделяют углекислый газ. Технические же устройства — автомобильные моторы, реактивные двигатели самолетов, топки электростанций и т. д., вообще не могут работать без сжигания кислорода.
Всего сто лет назад, по подсчетам ученых, вес техномассы, то есть всех сооружений, когда-либо созданных людьми, включая авторучки, небоскребы, египетские пирамиды и шоссейные дороги, был на несколько порядков меньше, чем вес фитомассы — всех растений, находящихся на поверхности земли и вырабатывающих кислород.
В наши дни вес техномассы достиг примерно того же порядка, что и вес фитомассы. Если дело и дальше пойдет теми же темпами, то не за горами день, когда фитомасса Земли не сможет обеспечить нас необходимым запасом кислорода и начнется кислородный голод. Чтобы предотвратить возможное катастрофическое последствие, люди должны научиться понимать системный характер, сбалансированность всех технических и природных процессов на Земле. Из беспомощного неандертальца человек стал хозяином, владыкой Земли.
Так как мы не можем остановить научно-технический прогресс, ибо он обеспечивает удовлетворение наших потребностей, задача заключается в том, чтобы перейти к научному регулированию этого прогресса на основе современных исследований взаимодействия и взаимозависимости всех частей нашей земной системы. При этом нам необходимо выделить управляющую часть системы — человеческую деятельность и управляемую часть — природу, развивающуюся и живущую по своим особым законам. Между этими двумя частями существуют сложные связи: прямые, идущие от управляющей подсистемы к управляемой, и обратные — от управляемой к управляющей.
Чтобы понять такую сложную систему, необходимы уже усилия не отдельных ученых, а работа гигантских научных коллективов. А для осуществления разработанных ими проектов и рекомендаций необходимо взаимодействие и сотрудничество гигантского числа учреждений, предприятий и даже целых государств. Вот, кстати, и еще одна проблема.
Самоуправляющиеся или саморегулирующиеся системы совсем не такая редкость. К их числу относятся не только системы «человек — природа», но и просто взятые порознь высшие животные, заводские коллективы, крупные армейские подразделения и армии в целом, стада животных, подобные стаду китов, оленей или стае перелетных птиц, и т. д. Оказывается, что, несмотря на все качественные различия, между этими системами много общего.
В чем, однако, это общее заключается?
Сравнивая с позиций классического подхода современную электронно-вычислительную машину, осуществляющую по заданной программе управление целой железной дорогой, с человеком, мы поневоле пришли бы к выводу, что между ними нет ничего общего.
С позиций же системного подхода, когда мы стремимся выделить наиболее существенные части целого, чтобы понять роль и назначение его отдельных органов, механизмов и частей, все выглядит иначе. Выделив в качестве главных признаков сравниваемых объектов их функции, то есть виды действий, мы замечаем, что ЭВМ и человек в некоторой ситуации делают почти одно и то же, а именно: сидя в диспетчерской железной дороги, человек-диспетчер, так же как и ЭВМ, получает информацию о движении, погрузке, разгрузке, прибытии и отправлении поездов, о загруженности и состоянии различных участков дороги и в соответствии с определенной программой (инструкцией, правилами) принимает основанные на этой информации решения, которые он затем передает для исполнения на различные участки дороги.
Структура деятельности или, как иногда говорят ученые, функциональная структура человека и ЭВМ в данных обстоятельствах одинакова, хотя детали, части и «органы» у них совершенно различны.
Вот и оказывается, что системный подход позволяет при известных условиях сравнивать, отождествлять и изучать явления, которые при классическом подходе не обнаруживали никаких черт сходства. При этом возникает возможность выделить некоторые устойчивые структуры, присущие всем саморегулирующимся системам, и сформулировать отражающие их законы.
Познание систем имеет и еще одно серьезное преимущество, если оно опирается на системный подход. Диалектический материализм всегда утверждал, что мир представляет собой связанное целое, что все его части взаимообусловлены, так или иначе взаимодействуют. Однако обнаружить эту универсальную взаимосвязь и взаимодействие с помощью одних лишь наблюдений и экспериментов на протяжении долгого времени было не так-то легко. В течение ряда столетий, начиная со времен Галилея и до конца XIX века, классический подход был не только господствующим, но и во многих отношениях чрезвычайно полезным методом познания, так как давал возможность тщательно изучить детали различных явлений, всесторонне описать отдельные изолированные объекты и даже простейшие взаимосвязи между ними.
К концу XIX века во многих науках отчетливо стали замечаться недостатки классического подхода как основного, методологического принципа научного познания. Химики, например, тщательно изучили несколько десятков химических элементов, описали их свойства, соединения и типы реакций, в которых они участвуют. Потребовался, однако, особый подход, подход, который опирался на предположение, что химические свойства элементов и их взаимоотношения, то есть структуры взаимодействия, зависят от их позиций в какой-то общей системе, для того чтобы сделать новый гиган