За общата теория на системите

За да се разбере човекът като система е необходимо да формулираме основните аксиоматични понятия на една системна теория, с която човекът може да бъде изследван и описан.

Съществуващата теория на системите представлява огромно поле от научни разработки, които обаче имат някои съществени общи черти и той най-вече общи проблеми. Оказва се, че е много трудно, ако не и невъзможно, да бъде описана една система с класическите понятия, с които работи системната теория – елемент, структура, функция, компонент.

Проблеми в системната теория

По принцип  теорията трябва да се абстрахира от конкретните свойства и отношения на реалните предмети и да формулира техните абстрактни аналози, които да ни показват закономерностите в поведението на който и да е реален или идеален обект. Това означава да се познава системообразуващия принцип на всяка една система, без това познание да бъде задължително обвързано с наблюдение на системата. С други думи, теорията би трябвало да предсказва възникването на нови системи, а не само да описва вече съществуващи системи. Това се прави в много научни области, но най-вече благодарение на извличане на повторяемост  в наблюдаваните системи: натрупват се емпирични данни, анализират се и се стига до формулиране на системни закономерности. Няма предсказване на възникване на напълно нови системи, само изхождайки от системните свойства на определен клас системи в реалността. Причината е, че системата се описва най-вече от нейната структура, инвариантните отношения между елементите й, но ние нямаме метод по който да определяме без намесата и избора на гледна точка на наблюдателя, кои точно и защо точно тези а не други отношения стават инвариантни в хода на развитието на системата.  Много често грешките при системните анализи идват тъкмо от избора на наблюдателя и ограниченията на неговите средства за наблюдения – той си мисли, че описва системната структура, но се оказва че системата има други, ненаблюдавани инвариантни отношения между нейните елементи, които всъщност определят системата.

Друг проблем е дефинирането на елементното съдържание на системата без това да бъде обвързано с избора на изследователя. Това е проблемa с границите на системата. Как обективно да се разбере кои обекти се включват в една система? Отново системните изследвания разчитат в това най-вече на опита на анализатора и неговата интуиция. В резултат много често се оказва, че дадено системно изследване е непълно защото анализаторът не e взел под внимание елементи, които принадлежат на системата.

Още по-тежък е проблемът да бъдат дефинирани динамичните граници на една система – кога нейната промяна я превръща в друга система? Древните гърци са формулирали т.нар. апории на Зенон, които и до ден днешен представляват проблем за формалната логика, обикновено използвана от емпиричната наука.

Проблемите като категории

За да се преодолеят тези проблеми в общата теория на системите може би е необходимо да въведем самите проблеми като категориален апарат. При по-внимателен анализ може да се види, че проблемите със структурата на системата, нейното елементно съдържание и нейното динамично развитие са свързани с три основни свойства на която и да е система – определеност, обектност и енергия. Това са три задължителни компонента на системата, които се проявяват само по различен начин на различните нива на развитие на материята. Как можем да определим всеки един от тези компоненти?

Основни дефиниции

На първо място трябва да се изясни какво ще разбираме под понятието компонент на система.

Елементите на системата притежават свойства, с които свойства влизат в отношения по между си.

e1(a1,b1,c1),  e2(a2,b2,c2)

е1е21а2,b1b2,c1c2)

Промяната на едно от свойствата може да доведе до промяната на отношенията на елемента с другите елементи, както и промяната на отношенията могат да доведат до промяна и на свойствата на отнасящите се елементи. Тези промени в свойствата на елементите и техните отношения, които водят до промяна на свойствата на цялата  система ще наричаме системни функции.

FS(∆e1 e2 →∆eS(aS,bS,cS))

Възможно е различни елементи и отношения да имат обща системна функция. Така те формират общ системен клас, който ще наричаме компонент на системата.

CS(e1(FS), e2(FS))

Нека сега да разгледаме по-конкретно компонентите обектност, определеност и енергия.

Компонентът обектност съдържа онези системни функции, които предотвратяват два елемента вътре в системата да съвпаднат във времето и пространството, както и системата като цяло да не съвпадне с друга система.

О(e1(FО), e2(FО)) където FO(≠e1 e2)

Компонентът енергия съдържа онези системни функции, които реализират движението на системата и нейните елементи във времето и пространството.

Е(e1(FЕ), e2(FЕ)) където FЕ(∆e1 e2)

Компонентът определеност, или с други думи казано информацията, съдържа онези системни функции, които реализират алгоритъма, последователността на промяната на свойствата на елементите и техните отношения във времето и пространството.

I(e1(FI), e2(FI)) където FI(->e1e2)

Всеки един от тези три компонента задава някакви параметри на другите два и по този начин контролира някакъв аспект от пространствено-времевия континуум на системата.

Тук няма да се впускаме в по-подробни разсъждения по този съществен момент от  теорията, но може да се каже, че енергията, обектността и информацията представляват трите основни форми на пространствено-времевия континуум, като във физиката присъстват като енергия, маса и импулс.

Как обаче формулирането на тези три основни компонента на всяка система би ни помогнало в преодоляването на проблемите в общата теория на системите? На първо място те биха ни дали основата на една нова системна класификация, която да показва разликите между неживи, живи и разумни системи.

Термодинамични (неживи) системи

Най-простият вид на компонентната структура на една система е, когато трите компонента се представят от един единствен елемент на системата:

OEI(e1)

Или когато всеки елемент на системата принадлежи и към трите компонента:

S{ OEI(e1), OEI(e2), OEI(e3)…… OEI(eN)}

От основно значение при тези системи е фактът, че промяната на свойствата на един елемент се разпределя между всички елементи, тъй като всеки елемент дефинира по еднакъв начин трите пространствено-времеви компонента на системата. Това намира израз в закона за съхранение на енергията, импулса и веществото. Пряко последствие от това е, че ако системата е затворена (няма нови обекти, които да влизат във взаимодействие с елементите на системата) то стойностите на пространствено времевите компоненти изразени във всеки елемент клонят към изравняване, което представлява съдържанието на ентропията. Ако системата взаимодейства с друга система, то енергията, информацията и обектността на другата система се „запомня” от всяка една от взаимодействащите системи.

В теорията на хаоса се приема, че тъкмо термодинамичните системи не „запомнят” своето предишно състояние. Въпросът обаче е какво точно трябва да се „запомни”? Когато имаме ясно изразена структура като кристално вещество, очевидно имаме такъв процес на запомняне, но какво става при газовете и течностите, където имаме хаотично движещи се молекули? От гледна точка на класическите представи във физиката тяхното движение е непредсказуемо, следователно хаотично, следователно невъзможно да носят информация за своето предишно състояние. Ако погледнем обаче всяка нежива система през призмата на нейния системообразуващ принцип, а именно това че трите компонента на системата са разпределени във всеки неин елемент, ще видим следното:

  • безсмислено е да разглеждаме движението на елементите на системата извън общото състояние на системата – сами по себе си те не представляват системата като цяло, следователно не тяхното състояние трябва да се запомня от системата и самите те не трябва да запомнят нейното състояние.
  • основното системно свойство, което притежават всички елементи в една газова система е степента на тяхната осцилация, която степен на осцилация задава температурата на системата като нейна основна енергийна характеристика.
  • следователно, тъкмо температурата на системата трябва да се „запомни” и това много добре се вижда при топлоотдаването и топлоприемането между две тела: тяхната крайна температура винаги е средна на техните начални температури, което е напълно прогнозируем и закономерен процес.

Друг такъв пример могат да бъдат вихрите в газова среда, когато към нея се прилага енергия. Поведението на газовите молекули е непредсказуемо, но всъщност поведението на системата като цяло си е напълно предсказуемо – общият импулс на движение на газа се детерминира от вектора на импулса на приложената върху него сила от страна на друга система.

Най-важното е да се разбере, че причината за това поведение на термодинамичните системи е съвпадението на трите системни компонента в във всеки един елемент на системата. Съответно, промяната на енергията на системата ще води до промяна и на информацията на системата като зависимостта е обратна: при увеличаване на енергията на системата нейната подреденост намалява и обратното – при намаляване нейната подреденост расте. Тъй като обаче в тези системи трите компонента съвпадат, невъзможно е да променим в тях само информацията и по такъв начин да контролираме енергията, доколкото тя е неразделна от енергията. По този начин термодинамичните системи се променят симетрично (ентропийно) във времето и пространството.

Органични (живи) системи

Вторият възможен вид на пространствено-времевата компонента структура на една система е, когато енергийният и информационният компонент се представляват от различни елементи:

S{ OE(e1), OI(e2)}

Особеното в този случай е, че обектния компонент се представлява от всички елементи на системата, но някои елементи представляват само енергийния компонент, докато други само информационния компонент.  Следователно, промяната на свойствата на елементите на енергийния компонент ще води до промени в енергийните свойства на цялата система, както и промяната на свойствата на информационния компонент ще води до промяна на информационните свойства на цялата система. Ако разгледаме обаче промяната на свойствата на енергийния компонент ще видим, че самата промяна има някакви граници, определени от информационния компонент, които представляват енергийните нива, в които е възможно енергийния компонент да изпълнява своите функции. От друга страна, ако разгледаме промяната на свойствата на информационния компонент ще видим, че самата промяна има някакви граници, определени от енергийния баланс на системата, които представляват информационния алгоритъм на системата, чрез които е възможно информационния компонент да изпълнява своите функции или с други думи информационния компонент може да определя само определено количество системна енергия.

По този начин органичните системи имат поведение противоположно на термодинамичните. При постъпване на енергия или информация от средата на системата, те се стремят да се запазят  в един определен енергиен и информационен диапазон. Така органичните системи са хомеостатични, но тяхната хомеостаза е асиметрична по своята форма тъй като информацията и енергията са разпределени неравномерно между елементите, за разлика от термодинамичните системи. Този тип асиметрична хомеостаза води до най-важните отличителни свойства на органичните системи – храненето и размножаването. Системата има нужда от непрекъснат приток на енергия отвън, тъй като елементната природа на всички елементи на системата е термодинамична и те се стремят към ентропийното си равновесие със средата на системата, следователно тяхната собствена енергия ще намалява и те няма да могат да изпълняват своите системни функции. От друга страна, притока на елементи от външни термодинамични системи води при определени условия до положително нарастване на енергийната компонента, но тъй като тя е зададена информационно само в определени граници, то надвишаването й ще доведе до удвояване на системата, ако постъпилата енергия е двойно повече от стойността зададена от информационната компонента.

Тук само ще отбележим, силната прилика която съществува от системна гледна точка между квантите като порции енергии, които се обменят между елементарните частици и процеса на деление при органичните системи. Тази прилика не е случайна, тъй като тя произтича от фундаменталните свойства на информационната компонента като форма на пространствено-времевия континуум. Но за това по-нататък.

Разбира се, възниква големият въпрос за това КАК са възникнали живите системи. Въпросът не е да се опише по един или друг начин генезиса им, а да се обясни системния процес, довел до трансформирането на неживи в живи системи.

От гледна точка на компонентния системен подход, възникването на живите системи представлява процес, при който елемент на нежива система асиметрично изключва от себе си енергийната или информационната компонента. При неживите системи, както казахме по-горе, всеки елемент на системата е едновременно носител и на трите компонента – обектен, информационен и енергиен. В един момент обаче един от тях отпада, при това без да се наруши системното цяло.

Разумни системи

Третият възможен вид на пространствено-времевата компонента структура на една система е, когато енергийният, информационният и обектният компонент се представляват от различни елементи:

S{ E(e1), I(e2), O(e3),}

Особеното в случая е, че за първи път обектният компонент се представлява от елементи, които са различни от информационните и енергийните елементи на системата. При органичните системи информационната и енергийната компонента се явяват един вид свойства на обектната компонента.  Какво става обаче ако всички компоненти са еманципирани един от друг в системата? Възниква въпросът, как елементите на информационна и енергийната компонента ще притежават в същото време и системна обектност, ако самата обектна компонента се представлява от други елементи? С други думи това е въпросът за субстрата на информационната и енергийната компонента.

Ако енергийната компонента не е представена като свойство на елементите представляващи обектната компонента, то единственият начин тя да съществува като такава е да използва като свой субстрат елементи от други системи – термодинамични или органични.  Така имаме два класа елементи – едните, които собствено представляват системата и са неин субстрат и другите, които отговарят за енергията на системата, но принадлежат на други, външни системи. И двата класа елементи обаче трябва да свързани в едно общо системно цяло и това става благодарение на информационната компонента.  Как обаче е възможно информационната компонента да обединява обектната и енергийната? Това ще е възможно, ако те са свойства в едно отношение. С други думи информационната компонента се представлява от отношенията между енергийната и обектната компонента. За първи път имаме система, един от компонентите на които няма субстратна, а релационна природа. Така общата формула на разумната система става следната:

S{ E(e1), I(e1 e3), O(e3)}

Последствието от това е, че разумните системи имат корено различно поведение от термодинамичните и органичните системи. Защо?

Ако енергийната компонента се представлява от елементи на външни системи промяната на информационната компонента ще води до промяна на средата, която е асиметрична на въздействието на същата тази среда. Тоест на входа на системата можем да имаме еднакво количество енергия с изхода на системата, но информацията на изхода на системата ще бъде по-голяма от тази на входа.

От друга страна, промяната на информационната компонента ще води до промяна и в обектната компонента. По-късно ще се спрем подробно на този системен процес.  Тук само трябва да се отбележи, че доколкото информационната компонента има релационна природа, то промяната на обектната компонента ще предизвика обратно промяна на информационната, а оттам и промяна на енергийната компонента. По този начин разумната система по дефиниция е неравновесна асиметрична система, която проектира себе си в средата благодарение на релационната природа на своята информационна компонента.

Природата на разума

По-нататък ще разгледаме по-подробно всяка една от компонентите на разумната система. Това означава да опишем принципните определения на обектната, информационната и енергийната компонента при разума. Това е въпросът за индивидуалното самосъзнание на всеки от нас, за институциите в които живеем, и за технологиите, които ползваме.

Йордан Янков

Йордан Янков

Основател и мениджър на проекта

Йордан Янков е докторант в СУ Климент Охридски, катедра Философия. Директор „Изследователски програми“ в Институт за публична политика. Работи като консултант при планирането, генерирането и използването на различни видове енергийни източници. Има опит като мениджър на проекти в областта на маркетинга, рекламата, мултимедийни приложения и информационни технологии. Завършил е философия, но не е преследвал академична кариера.  Въпреки това, винаги е поддържал силния си интерес към фундаменталните науки, философията и социалните системи. В продължение на няколко години подпомага д-р Иван Пунчев в неговите усилия за развитие на некласическа диалектическа логика в математическа форма. В резултат на това, той развива собствени идеи в областта на фундаменталната физика и общата теория на системите, изкуствения интелект и методите за социално прогнозиране. Всичко това го вдъхновява да стартира Проектът „Човешкото бъдеще“ като постоянно развиваща се платформа за изследване на човешката природа.