Наука, стратегия и война (Стратегия и история) - Frans P.B. Osinga

Современный

Постмодерн

Сосредоточьтесь на иерархии

Фокус на гетерархии (внутри уровней)

Предсказание

Понимание

На основе физики девятнадцатого века

На основе биологии

Равновесие/устойчивость/детерминированная

динамика

Структура/шаблон/самоорганизация/жизненные циклы

Ориентируйтесь на средние показатели

Ориентируйтесь на вариативность

Вставка 4.2 Традиционное и развивающееся мировоззрение

Самоорганизация, возникающая, когда открытая система работает далеко от равновесия;

нелинейная взаимосвязь компонентов системы.

В 1967 году Илья Пригожин, один из основателей теории хаоса и сложности, представил свою теорию "диссипативных структур", за которую в 1977 году был удостоен Нобелевской премии. Он обнаружил, что классическая термодинамика приводит к концепции "равновесных структур", таких как кристаллы7 .7 Здесь рассеивание энергии в виде тепла всегда ассоциировалось с расточительством. В отличие от этого, концепция диссипативной структуры Пригожина радикально изменила это представление, показав, что в открытых системах диссипация становится источником порядка. Эта идея подчеркивает тесную связь между структурой и порядком, с одной стороны, и диссипацией энергии - с другой. В некоторых химических реакциях он заметил, что по мере удаления от равновесия (то есть от состояния с равномерной температурой по всей жидкости) система достигает критической точки неустойчивости, в которой в жидкости возникают определенные упорядоченные структуры, например, гексагональные. Это был впечатляющий пример спонтанной самоорганизации. Он обнаружил, что когда системы приводятся в состояние, далекое от равновесия, могут происходить совершенно новые вещи. Это неравновесие поддерживается постоянным потоком тепла через систему. Диссипативные структуры не только поддерживают себя в стабильном состоянии, далеком от равновесия, но даже могут эволюционировать. Когда поток энергии и материи через них увеличивается, они могут проходить через новые неустойчивости и трансформироваться в новые структуры повышенной сложности.

В то время как диссипативные структуры получают энергию извне, неустойчивости и переходы к новым формам организации являются результатом флуктуаций, усиливаемых петлями положительной обратной связи. Таким образом, усиливающая обратная связь, которая в кибернетике всегда считалась деструктивной, в теории диссипативных структур предстала как источник нового порядка и сложности. Как отметил Пригожин в 1984 году, "неравновесие - это источник порядка, неравновесие выводит порядок из хаоса "8.8 Эта концепция идет гораздо дальше, чем концепция открытой системы (разработанная Берталанфи), поскольку она также включает в себя идею точек неустойчивости, в которых возникают новые структуры и формы порядка. Теория Пригожина подразумевала радикальную переосмысленность многих фундаментальных идей, связанных со структурой, - смещение восприятия от стабильности к нестабильности, от порядка к беспорядку, от равновесия к неравновесию, от бытия к становлению.9

В свою презентацию "Стратегическая игра" Бойд включил показательный фрагмент из книги "Порядок из хаоса", в котором Пригожин отмечает неадекватность равновесной термодинамики для объяснения природы, делая при этом осторожный переход к социальным системам:10

Равновесная термодинамика дает удовлетворительное объяснение огромному количеству физико-химических явлений. Однако можно задаться вопросом, охватывает ли концепция равновесных структур различные структуры, с которыми мы сталкиваемся в природе. Очевидно, что ответ на этот вопрос отрицательный.

Равновесные структуры можно рассматривать как результат статистической компенсации активности микроскопических элементов (молекул, атомов). По определению, они инертны на глобальном уровне. . . . После формирования они могут быть изолированы и сохраняться неограниченно долго без дальнейшего взаимодействия с окружающей средой. Однако, когда мы рассматриваем биологическую клетку или город, ситуация совершенно иная: эти системы не только открыты, но и существуют только потому, что они открыты. Они питаются потоками материи и энергии, поступающими к ним из внешнего мира. Мы можем изолировать кристалл, но города и клетки умирают, когда их отрезают от окружающей среды. Они являются неотъемлемой частью мира, из которого они могут черпать энергию, и их нельзя отделить от потоков, которые они непрерывно преобразуют.

Нелинейность природы

Идеи Бойда о сущности стратегических встреч вращались вокруг этого понятия, а также вокруг идеи о том, что это связано с крайне нелинейными процессами.

В далекой от равновесия системе потоковые процессы взаимосвязаны через многочисленные петли обратной связи, а соответствующие математические уравнения нелинейны. Чем дальше диссипативная структура от равновесия, тем выше ее сложность и тем выше степень нелинейности описывающих ее математических уравнений.11 Из этих разработок в 1980-х годах возникла теория хаоса, которая фокусируется на тщательно проработанных неустойчивых областях и на нелинейности поведения систем. Она отражает признание того, что нелинейные явления доминируют в неживом мире гораздо больше, чем мы думали, и что они являются существенным аспектом сетевых паттернов живых систем.

В ньютоновской парадигме открытие нелинейных отношений было бы немедленно "линеаризовано", другими словами, заменено линейными аппроксимациями. В мире линейных уравнений мы думали, что знаем, что системы, описываемые простыми уравнениями, ведут себя просто, а системы, описываемые сложными уравнениями, ведут себя сложно. В нелинейном мире простые детерминированные уравнения могут приводить к неожиданному богатству и разнообразию поведения. С другой стороны, сложное и, казалось бы, хаотичное поведение может привести к появлению упорядоченных структур, тонких и красивых узоров.12 Небольшие воздействия на замкнутую систему могут приводить к большим, непредсказуемым последствиям, и эти системы могут переходить из упорядоченных состояний в хаотические, основываясь на этих небольших воздействиях. Эта особенность является следствием частого возникновения самоподдерживающихся процессов обратной связи.

Суть теории хаоса в том, что судьба системы определяется малыми факторами, которые со временем увеличиваются. Именно тот факт, что этих факторов слишком много и они слишком малы, чтобы их знать, и является причиной непредсказуемости системы. Поведение хаотических систем не просто случайно, оно демонстрирует более глубокий уровень упорядоченности. Достижения в области компьютерных технологий, а также новые математические методы, появившиеся в 1970-х и 1980-х годах, позволили ученым сделать эти глубинные закономерности видимыми в отчетливой форме.

Философская суть теории хаоса заключается в том, что неопределенность может быть вызвана небольшими изменениями, которые, даже если эти изменения предвидеть, приводят к непредсказуемости системы. Это не означает, что поведение системы абсолютно непредсказуемо. Долгосрочные тенденции могут быть выявлены с определенной степенью вероятности. В определенной степени можно оценить диапазон изменений. Однако "чувствительность к начальным условиям" (SIC) многих систем заставляет перейти от количественного к качественному анализу.13 поскольку долгосрочные прогнозы бессмысленны. Интересно, что для понимания Бойда это условие SIC предлагает еще одно измерение фундаментальной неопределенности. Как отмечает Гелл-Манн, "хаос порождает эффективную неопределенность на классическом уровне сверх принципиальной неопределенности квантовой механики".14

Фазовое пространство и развилки дорог

Для описания нелинейного поведения систем была придумана идея "фазового пространства", которое описывает диапазон положений, которые может занимать система.15 Проблема хаотических систем заключается в том, что, в отличие от маятника часов (который медленно возвращается к остановке), они никогда не проходят через одну и ту же точку, т. е. система никогда не повторяется, поэтому каждый цикл маятника