Принцип эмерджентности в экологии

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, СПОРТА, МОЛОДЕЖИ И ТУРИЗМА

(ГЦОЛИФК)

Реферат

на тему: «Принцип эмерджентности в экологии»

по курсу «Экология»

Выполнила:

студентка __- го курса, _ группы

заочного отделения

Дата сдачи: 26.02.2014

Проверил:

________________________________________________________

Москва 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ  30

Введение

Принцип эмерджентности (англ. emergent  – внезапно возникающий, от лат. emerge — появляюсь, возникаю) имеет множество формулировок, а сам термин – разнообразные синонимы (принцип эмердженции, эмергенции, синергии, упорядоченной целостности, закон образования системного качества, системный переход). В биологической литературе термин «эмердженция» ассоциируется с понятиями «порядок», «самоорганизация», «организм», «становление», «возникновение» («эмерджентная эволюция»). С помощью этого понятия стараются отобразить некие особенные свойства объектов («систем»), которые отсутствуют у более простых элементов, слагающих эти объекты; свойства эти уникальны и достаточно редки. Принцип эмерджентности иногда используется для построения здания теоретической экологии (Одум, 1986; Реймерс, 1994; Краснощеков, Розенберг, 2002; Розенберг, Рянский, 2005); изредка привлекается для построений системной экологии (Телеманов, 2010). К сожалению, это системное понятие не используется в явном виде при проведении количественных биолого-экологических исследований  – ни в одном источнике по приемам моделирования нельзя встретить понятия «эмерджентность» или «целостность» в качестве приемов построения моделей. Методологическое содержание этого термина во многом остается невостребованным. Между тем, очевидным достижением системной методологии является именно разработка проблемы целостности, одним из аспектов которой является эмерджентность. «Системный подход... В отчетливой форме он сформулирован в новой методологической установке, что целое (система) не только не детерминируется однозначно совокупностью его элементов или их групп и не сводится к ним, но, напротив, последние детерминируются целым и лишь в его рамках получают свое функциональное объяснение и оправдание» (Ракитов, 1977, с. 54). Методологический смысл идеи целостности состоит в том, что, изучая любые природные объекты, мы можем предполагать модификацию свойств частей (именуемых элементами), образующих этот «целостный» объект (именуемый системой). При этом говорят о двух проявления целостности – внешнем (эмерджентность) и внутрисистемном (интегративность, целостность). Сложившаяся практика неиспользования этого понятия объясняется, с одной стороны, его сложностью. Интригуя своей эффектностью, идея эмерджентности целиком передается в область интуиции, которая громоздит множество ненужных атрибутов этого явления. Технология же моделирования требует прозрачности своих логических основ, поэтому многие ценные, но неадекватно поданные системные идеи отвергаются «биомодельерами» с порога. С другой стороны, обычная интерпретация принципа эмерджентности носит онтологический (опредмеченный) характер, а тем самым приводит к противоречиям и лишает данный принцип мышления методологического смысла. Свою задачу мы видели в том, чтобы рассмотреть практику использования этого системного понятия в биолого-экологической науке, максимально прояснить интерпретацию системных принципов мышления, выявить ее назревшие противоречия и предложить схему (технологию) применения принципа эмерджентности в экологических исследованиях (в том числе при моделировании). В дальнейшем изложении используем «метод от противного»: последовательно, в критическом ключе рассмотрим широко распространенные утверждения, противоречащие пониманию принципа эмерджентности как методологической установки.

1. Эмерджентные свойства

 Базой для подобных утверждений служит узкое, предметное (онтологическое) понимание термина «система». «Система  – это нечто такое, что в результате взаимодействия своих частей поддерживает свое существование и функционирует как целое. …Системы функционируют как целое, а это значит, что у них есть свойства, отличающиеся от свойств составляющих их частей... Они возникают, когда система работает» (О'Коннор, Макдермотт, 2006, с. 20, 31). Так формируется представление о том, что целостность присуща только динамической, «функционирующей», живой системе, ярким примером которой является организм (обычно человека). Почти всегда подобные дефиниции несут содержание, навеянное теми объектами, которые исследуют сами авторы. Так, если определение «технической системы» (технического объекта) звучит ясно и однозначно: «Техническая система – это совокупность упорядоченно взаимодействующих элементов, обладающих свойством, не сводящимся к свойствам отдельных элементов, и предназначенная для выполнения определенных полезных функций» (Саламатов, 1991, с. 38), то отсюда вовсе не следует вывод о том, что объекты, этим свойством не обладающие, нельзя считать системами. Ранее мы показали (Коросов, 2008), что подразделения природных тел и явлений на «системы» и «несистемы» в явной форме игнорируют основы логики системного подхода. Любой объект природы можно признать «системой» и исследовать (в том числе с помощью моделирования) его разнообразные целостные и эмерджентные свойства. Кроме того, само понятие «динамические» в устах биолога слишком антропоморфно (витаморфно), привязано к скорости физиологических процессов (человека). Геолог же в контексте процессов протяженностью в миллионы лет может воспринимать «мертвый» булыжник не менее динамичным, чем биолог – молекулу фермента в клетке. Эмерджентные качества можно обнаружить у любых объектов, в том числе и неживых, «нединамичных»: статичные строения (дворцы, мосты, склады), имеющие различные формы, предназначение и эстетическую ценность, по своим свойствам не равны груде кирпичей, из которых созданы. 

Помимо динамичности, многие авторы проводят разделение «систем» и «несистем» по другим основаниям. «Набор не связанных между собой частей не образует системы. Это просто беспорядочное нагромождение» (О'Коннор, Макдермотт, 2006, с. 28). К сожалению, авторы не приводят конкретных примеров «нагромождений» по той, видимо, причине, что слишком очевидны будут их противоречия, опровергающие подобное разделение. В цитированной работе через несколько страниц текста в список явных эмерджентных свойств авторы включают температуру и давление (Там же, с. 33) –  характеристики типичного «нагромождения» молекул газа, тепловое движение и упругость которых и создает эти свойства. 

Как было показано нами ранее, методологическое содержание и работоспособность системного подхода сохраняется только в том случае, если в определение системы не вкладывать онтологический смысл. Система – это мысль об объекте природы и деление вещей на «системы» и «несистемы», или «нагромождения», совершенно ненаучно. Мысль об «истинных системах», объектах, «цельных от природы», высказывалась еще Аристотелем. «Целым называется то, у чего не отсутствует ни одна из тех частей, состоя из которых, оно именуется целым от природы» (Аристотель, 1975, с. 174). При этом под «природой» объекта понимается его «идея»: «Ведь недостаточно знать, из чего состоит часть… мы попытаемся скорее определить его форму, чем материю… надо будет сказать и о его внешнем виде и каково оно по идее, ибо природы формы имеет большую силу, чем природа материи» (Аристотель, 1937, с. 37—38). Подобные теории в биологии называются витализмом и отвергнуты наукой более 150 лет назад. И тем не менее многие авторы возвращаются к бесплодной мысли «цельного от природы». «Сам факт выделения части в целом полностью зависит от изобретательности приема выделения... в этом смысле выделение частей в целом есть акт произвола» (Преображенский, 1991, с. 71). Автор совершенно прав, если он имеет в виду первичное описание предмета. Однако научное познание никогда не заканчивается на первом шаге. Если декомпозиция системы была произвольной, тогда модель (теоретическая или количественная), построенная на этой понятийной базе, скорее всего не будет адекватна действительности. Последует второе, третье и т. д. выделение частей в целом, синтез новой модели, оценка ее адекватности. Когда решение проблемы сохраняет актуальность, то рано или поздно будет достигнута структурная и феноменологическая адекватность модели, но в этом случае уже бессмысленно говорить о произвольности полученного деления системы на части – критерием декомпозиции и дефиниции стала практика. 

Еще один фиктивный критерий «истинной системы» – ее «зрелость». «Именно в становлении заключается тайна целостности. Как правило, исследуются уже «ставшие» системы…» (Аверьянов, 1985, с. 184). Однако для установления зрелости системы нужны свои критерии, требуется самостоятельное научное исследование, выводы которого могут отличаться у разных авторов. Если принять на вооружение рекомендации автора исследовать «ставшие системы», есть опасение, что приступить к собственно изучению систем никогда не удастся. Кроме того, «созревание» присуще только динамическим, даже – только развивающимся объектам, так что этот критерий систем удаляет из поля зрения подавляющее большинство явлений и, естественно, не может являться методологическим принципом.

Логика требует заключить, что в силу универсальности системных принципов (все объекты можно рассматривать как системы), эмерджентные качества присущи любому объекту, в том числе и неживому. Эмерджентность свойственна как «системам с управлением», так и «упорядоченным» и просто «хаотическим системам». «Система — это совокупность элементов, которые принадлежат ограниченной части реального мира, являющейся объектом исследования. Поэтому система – понятие относительное» (Ракитов, 1971, с. 68). В подтверждение этой мысли рассмотрим серию примеров проявления эмерджентных качеств у объектов самого разного вида. «…Средний арабский солдат… не хуже среднего французского; …войско из 10 тысяч французов разбивает армию туземцев в 30–40 тысяч человек» (Богданов, 1990, с. 432). Морфологически консервативные особи живут недолго и занимают определенную точку в пространстве; однако их способность размножаться обеспечивает популяции бесконечную жизнь, непрерывный ареал и возможность эволюционных изменений. Совокупность несжимаемых, непрозрачных, двигающихся и сталкивающихся молекул воздуха совместно создают давление, рассеивают свет, формируют конвективные потоки, течения и ветры. Параллепипед кирпича в кладке образует здания, мосты, дворцы – то, где можно жить, что можно разрушить и чем можно любоваться. Эмерджентными качествами обладают и различные математические эмпирические построения.

Статистические методы выполняют роль правил агрегации единичных фактов (чисел) в форму обобщенного описания (параметра, коэффициента: средняя, дисперсия, ковариация, и т. п.). Эмерджентность статистического параметра состоит в том, что он характеризует не отдельное явление, но общую причину, стоящую за всеми частными явлениями, учитывают фактор стабильности общих параметров. Статистическое исследование обнаруживает закономерность, постоянство, повторяемость, устойчивость параметров выборки, т. е. те качества, что отсутствуют у отдельных вариант статистической совокупности (Ивантер, Коросов, 2003).

Имитационные модели, обеспечивая реконструкцию функционирования биологических прототипов, проявляют свою эмердженцию в способности объяснить феномен. Например, модель выедания гадюками полевок показала, что реальные объемы изъятия жертв на два порядка ниже, чем получаются при прямом сопоставлении численности полевок в разных местообитаниях (Коросов, Фомичев, 2008).

Эмерджентные качества присущи любому объекту (объединению) независимо от природы, композиции, структуры, динамики. 

2. Явление эмердженции

«Явление эмердженции состоит в том, что система обретает новые свойства, отсутствующие у ее элементов, которые при разделении или дроблении системы исчезают» 

Важнейшая тема, звучащая в определениях эмерджентности, – это несводимость свойств системы к свойствам ее элементов. В самой простой трактовке она звучит так: «Разделив систему на компоненты, вы никогда не обнаружите ее существенных свойств» (О’Коннер, Макдермотт, 2006, с. 32); «…Системное качество – появление нового свойства (надсвойства – вектора имеющихся свойств), которого не было ни у одного из элементов до включения в систему» (Саламатов, 1991, с. 58). В этих утверждениях нет никакой системной мысли. Всякий знает, что половина обеда — это совсем не то, что полный обед. Нельзя от фрагмента требовать свойств целого, хотя бы в силу действия законов сохранения (вещества, энергии, импульса). Обратное («появление» нового свойства при объединении частей в «целое») тоже неверно: сумма не равна одному из слагаемых.

При более взвешенном (однако также неверном) подходе говорят о появлении таких свойств целого, которые превышают сумму свойств его частей. Якобы среди системных свойств есть свойства аддитивные (или суммативные, сложенные только из свойств частей), суперааддитивные (превышающие сумму свойств частей – собственно эмерджентные) и субаддитивные (меньшие, чем сумма свойств частей, – свойство целостности) (Блауберг, Юдин, 1972). «Свойства системы не сводятся к совокупности свойств частей, из которых она состоит, и не выводятся из них. …Агрегирование частей в единое целое приводит к появлению новых качеств, не сводящихся к качествам частей в отдельности» (Перегудов, Тарасенко, 1989, с. 361, 292). «Нередко поэтому говорят, что если свойства простых совокупностей аддитивны, т. е. суммируются или складываются из величин частей, то свойства систем как целостных образований неаддитивны» (Рузавин, 2005, с. 203).

Пересказывая на свой лад афоризм Аристотеля («целое больше суммы своих частей»), авторы, видимо, забывают, что это базовое определение в неявной форме содержит вытекающее из философии классика утверждение о руководящей роли «энтелехии» («души») любой вещи, определяющей ее предназначение и форму. «Ибо мясо и кость в возможности еще не имеют собственной природы и не существуют по природе, пока не примут вида соответственно определению, с помощью которого мы и называем это мясом, а это костью» (Аристотель, 1981, с. 84). В этой интерпретации материю мяса до собственно мяса дополняет его «душа» (определяющая форму). Отбросив пережившие свой век идеи витализма, авторам современных системных построений следовало бы более отчетливо указывать, что́ является заместителем энтелехии, что́ именно порождает сверхсуммативность целого, каков источник этих, по сути, волшебных свойств целого? В конце концов, разве смысл методологии состоит не в том, чтобы указывать направления движения исследовательской мысли, а не загонять ее в тупик, констатируя чудесный характер явления? Каков же источник этих «новых свойств»?

Появление у системы абсолютно нового свойства явно противоречит законам сохранения. Подход к решению проблемы можно найти в определении целостности по И. И. Шмальгаузену (1982, с. 15): «Нельзя говорить, что целое больше или меньше, чем сумма частей. Мы вообще не имеем суммы, так как свойства частей сняты, а в целом мы имеем новые свойства». Таким образом, свойства частей сняты и перенесены на целое, но в новом качестве, с новой силой выражения. Перенос этих свойств осуществляется при взаимодействии элементов системы, за счет связей между ними. «...Целостность характеризуется новыми качествами и свойствами, не присущими отдельным частям (элементам), но возникающим в результате их взаимодействия в определенной системе связей» (Блауберг, Юдин, 1972, с. 16). «Какие бы удивительные свойства ни возникали при объединении элементов в систему, ничего мистического, взявшегося ниоткуда, здесь нет: новые свойства возникают благодаря конкретным связям между конкретными элементами... Новые качества систем определяются в сильной степени характером связей между частями» (Саламатов, 1991, с. 291–293). Обобщая высказывания цитированных авторов, можно сказать, что свойства системных элементов, объединенных в систему, существенно усилены («сняты»!), благодаря взаимодействию между ними (эффективность системы выше эффективности элементов). Любое «новое» системное свойство уже представлено у каких-либо элементов данной системы, но в неразвитом, зачаточном виде. Эмерджентное (качественное) своеобразие объекта проявляется в том случае, если остальные элементы системы работают на усиление этих свойств. 

3. Сущность эмерджентного принципа мышления

Сущность эмерджентного принципа мышления, с одной стороны, состоит в целенаправленном поиске тех свойств, которые присущи системе, но слабо выражены у ее элементов, с другой стороны, в поиске тех свойств элементов, которые «усилились» при композиции в систему, но вместе с тем – и в исследовании специфики системной композиции (структуры), позволяющей элементам существенно активизировать свою сущность. Ярким примером использования принципа эмерджентности служит теория вепольного анализа (раздел АРИЗ, алгоритма решения изобретательских задач) (Альтшуллер, 1973), смысл которого и состоит в создании таких новых конструкций из ряда типичных элементов, которые демонстрировали бы новые «системные» качества. В биологической науке приходится действовать обратным порядком: изучение проявления эмерджентного свойства биосистемы должно вестись в направлении поиска его зачатка у системных элементов, только тогда можно понять способ существования и генезис самой биосистемы. В качестве ключевого примера рассмотрим популяционное свойство «жить вечно»: оно основано на таких «зачатках», реализованных в особях, как «жить недолго» и «передавать жизнь новым особям, своим потомкам». Композиция этих свойств (размножение) обеспечивает потенциально бесконечное существование популяции.

В этом контексте важно рассмотреть попытки обосновать или проиллюстрировать проявление эмерджентности «методом от противного» – показать исчезновение эмерджентных качеств после деления или дробления «системы» на части. «Поскольку свойства системы присущи только ей самой, но не ее частям, то стоит разделить ее на части, как эти свойства исчезнут» (О’Коннер, Макдермотт, 2006, с. 35). Авторы приводят пример с телевизором, разделив который на две половинки, мы получим не две половинки изображения, но отсутствие изображения вообще. Конечно, половинка телевизора – это его часть, которая не показывает телевизионные передачи, т. е. явно не обладает эмерджентным качеством «системы» (правда, половинка жидкокристаллического телевизора все же будет показывать свою половинку изображения). Иерархические подразделения всегда целесообразны, и если задаться целью (даже бессознательно) запутать вопрос, всегда можно разделить систему на такие элементы, у которых явно нет никаких зачатков системных качеств. Однако смысл системного подхода состоит не в том, чтобы остроумными манипуляциями поразить воображение, а в том, чтобы выяснить принципы функционирования исследуемых объектов, предметно и понятно объяснить содержание явления. Для этого следует выполнить рациональную декомпозицию целого. Если нижний уровень иерархии телевизора представить состоящим из кинескопа (способного светиться в потоке электронов), аналогового преобразователя (способного передавать электронным лучам последовательность сигналов) и антенны с усилителем (способным воспринимать радиоволны передач), то «волшебство» эмердженции пропадет. Взаимодействие частей телевизора приводит к взаимному усилению («востребованности») их свойств – визуализации радиоимпульсов. Для простоты мы не включили в эту систему человеческую способность синтезировать динамическое изображение по серии кадров; для насекомых картинка телевизора останется набором точек, а не фрагментом реальности – эмерджентность телевидения есть порождение человеческой психики. Этот пример показывает следующее. Конечно, делить систему можно на какие угодно части, мысленно хоть бы и распылить на атомы. Однако цель этого деления должна состоять в выяснении принципов функционирования объекта. И если первичное деление никак не объясняет нам генезис феномена, его следует отбросить и выполнить новую декомпозицию объекта (принять иную иерархическую организацию, композицию), которая, возможно, приблизит нас к пониманию его работы (существования). Корректной (системной) можно считать только целесообразную декомпозицию объекта исследования, выполненную для прояснения, а не для запутывания вопроса. В этом случае становятся понятны источники «эмерджентных» качеств.

Принцип эмерджентности в том и состоит, чтобы, определив у объекта исследования некие особенные, важные, яркие свойства, выяснить их источник (внешний и внутренний), понять их генезис (а в системном анализе — и предпринять усилия по их изменению в желательную для нас сторону).  

Критика идеи «супераддитивности» может быть построена и по-иному. Чтобы утверждать особенность сверхсуммативных свойств, нужно быть уверенным, что у объектов природы есть суммативные свойства. Обычно в качестве таких свойств берут размер, массу и т. п. простые характеристики, которые в физическом отношении могут быть выражены простыми уравнениями a = b + c. Однако подобные примеры, апеллирующие только к интуиции, могут быть до смешного неудачны. Известно, что сумма масс электронов, протонов и нейтронов больше массы атома с тем же составом лептонов. Другая иллюстрация. Литр воды очевидно равен сумме 500 и 500 мл воды. Однако, смешав 500 мл воды и 500 мл спирта, мы получим не один, а 0.964 л смеси (явление контракции) (Фармацевтические технологии…, 2012).

Продолжая анализировать пример с водой с помощью сознательного (научного, контринтуитивного) подхода к явлениям, можно понять, что интуиция исключила из поля зрения Землю и емкость, которые консолидируют воду в одном месте за счет притяжения и непроницаемости стеклянных стенок. Изучаемой (взвешиваемой) «системой» становится не литр воды, а емкость с водой в условиях тяготения. С помощью этих дополнительных объектов вода отчетливо организована в единство. И только такой организованный объект обладает свойством «иметь объем» или «иметь массу». Система «литр воды» не существует в реальности, следовательно о ее свойствах (суб- или супераддитивных) нельзя ничего сказать. Рассуждение о массе можно вести только в отношении объектов, обладающих эмерджентным качеством «иметь определяемую массу», которое обеспечено взаимодействием группы элементов. С весом твердых тел еще проще – они «имеют вес» благодаря жесткому соединению частей, обеспечивающих единство формы. Сумма массы бусинок и нитки, конечно, равна общей массе бус, но только если все бусинки скреплены нитью. О значимости взаимодействий между элементами при определении массы и других свойств целого можно поспорить – но лучше с теми, кто именно в булыжнике видел оружие пролетариата, а не в горсти песку, равной ему по массе. Если в свойствах объекта мы видимо только суммативность, значит, не видим чего-то главного, не способны понять истоки проявления этой «суммативности».

Эмерджентные свойства – это свойства частей объекта, преобразованные (усиленные, стабилизированные и т. д.) благодаря взаимодействию друг с другом; свойства одних элементов «набирают силу» от своих соседей посредством связей между ними – и становятся системными.  

4. Приемы научного исследования эмерджентности.

Человеческая практика свидетельствует о том, что у вещей, которые отличаются по строению и элементарному составу, имеются разные свойства. «При объединении частей в целое возникает нечто качественно новое, такое, чего не было и не могло быть без этого объединения» (Перегудов, Тарасенко, 1989, с. 291). «Когда мы используем информацию для упорядочения множества разрозненных частей, целое будет иметь новое упорядочение, которое превосходит сумму частей» (Саати, Кернс, 1991, с. 84). В поисках источника эмерджентных качеств «систем» используются разные методологии – элементаризм, холизм и системный подход.

4.1. Элементаризм

Прием научного исследования, когда целое объясняется на языке свойств частей, с помощью которого (эмерджентное) качество системы стремятся выразить на базе изучения свойств ее элементов, носит название «элементаризм» (физикализм). Этот прием также часто называют редукционизмом, хотя элементаризм – то лишь одна из форм метода редукции. «Использование редукционизма предполагает попытки познать систему, разделяя ее на части и в деталях исследуя эти части» (Саати, Кернс, 1991, с. 89). «Целое можно изучать, расчленив его (редуцируя) на части, а затем, изучив их свойства, определить свойства целого» (Флейшман, 1982, с. 14).

Опыт показывает, что для многих явлений природы редукционное описание зачастую позволяет прогнозировать эмерджентные качества. Эмерджентная сила уравнения, объединяющего множество отдельных фактов и приобретающего содержание эмпирического закона, состоит в возможности объяснять и предсказывать явления. Еще один пример описания новых свойств у совокупности элементов – моделирование динамики численности промыслового стада диких оленей (рис. 1 в приложении). В обычных условиях при диком выпасе рост численности популяции периодически приводил к перенаселению, подрыву кормовой базы, нарушению репродукции, повышению смертности и в конечном итоге – к резкому снижению поголовья. Привнесение обязательного и строго регламентированного отстрела привело к нетривиальным результатам. «В управляемой популяции... численность стабилизирована на уровне, обеспечивающем получение максимальной продукции популяции без подрыва ресурсов кормов и возникновения автоколебаний». 

Описать систему с позиций элементаризма – это значит описать элементы и их свойства, т. е. взаимоотношения между ними. При этом системное эмерджентное свойство не может быть ничем иным, кроме как свойством некоторого элемента (или блока элементов), продленным за границы системы, как бы выведенным из структуры взаимоотношений элементов и ориентированным на элементы внесистемной среды. Носителем системного свойства оказывается один (или несколько) из элементов системы, представляющие систему в ее связях с внешней средой. В примере с оленями описание популяционных процессов (роста, размножения, смертности, отстрела) проводилось с целью выразить общую численность животных.

Важное обстоятельство состоит в том, что редукционное описание зачастую строится на нескольких языках. Для популяции оленей – это язык популяционной биомассы (кг) (питание и уничтожение кормовых запасов) и язык популяционной численности (экз.) (число участников в размножении, число выживших, число отстрелянных). При этом многие элементы оказываются мультифункциональными, играющими разные роли в динамике системы в целом. Например, взрослые особи принимают участие во всех функциях системы.

Характерной чертой этого вида редукции является игнорирование того факта, что в действительности изучаемая «система» демонстрирует свое системное качество, только вступая в отношения с объектом околосистемной среды. Наличие внешнего объекта лишь предполагается, но явно не обозначается, его восприятие передается области интуиции. В приведенной модели популяции оленя один из внешних объектов (человек-промысловик) определен явно, он введен в качестве элемента системы «эксплуатируемая популяция». Однако многие компоненты среды (ареал, запасы питания, уровень численности хищников и т. п.) остаются за рамками рассмотрения модели.

4.2. Холизм

В практике количественного описания природы широко распространен другой прием научного описания, когда внимание акцентируется главным образом на взаимоотношении между «системой» и ее средой. «Объект объясняется как часть объемлющей его целостности, по отношению к этой целостности... он выступает в качестве элемента» (Блауберг, Юдин, 1972, с. 23). Этот вариант редукции именуется холизмом (если отбросить виталистические идеи собственно холистов). «Холисты пытаются исследовать систему, проверяя ее функции с точки зрения их отношений с окружающей средой» (Саати, Кернс, 1991, с. 89). При холистическом подходе целое рассматривается как неделимая данность, как «черный ящик», имеющий неизвестную внутреннюю структуру. Свойства системы изучаются в процессе выполнения какой-либо внешней функции. При этом подходе свойства изучаемой системы явно соотносят с определенными внешними системами, с которыми она вступает во взаимодействие. Чаще всего в таких описаниях свойства систем выражаются как реакции объекта на действие фактора – другого внешнего объекта.

Такое мышление апеллирует к практике исследования физико-химических систем, в которых пропорциональность зависимости «фактор – реакция» сохраняется в пределах широкого диапазона их варьирования. Зачастую это диапазон «антропоморфного оптимума» – для температуры –20...+50˚С, размеров от 1 мм до 1 км, периода времени от 1 с до 1 года.

Такая идеология формальной (линеарной) логики оказывается полезной и во многих биологических исследованиях. Аллометрические зависимости, приведенные выше, могут служить хорошими примерами: чем больше размеры (масса) тела животного, тем ниже интенсивность метаболизма, меньше плотность митохондрий в тканях; чем выше температура среды, тем выше интенсивность обменных процессов в организме экзотермных животных; чем больше урожай кормов, тем больше жировые запасы медведя, тем раньше он уходит на зимовку; чем меньше число зимних дней с ледяной коркой на поверхности земли, тем выше численность полевок летом и т. д. (В скобках заметим, что холистическую идеологию явно использует элементаризм. Свойства элементов многокомпонентной системы выражены на языке «черного ящика».