4. Сложность системы управления и модели Модели контуров управления, понятийная база

← 3. Три элемента сложной системы – субъект, объект и контур управления

Контуры управления в сложных системах играют ключевую роль. В любой социальной системе исследователь, если он вооружен необходимыми знаниями и владеет методологией системного мышления, всегда может выявить субъект и объект, включенные в различные контуры управления. Рассмотрим модели контуров управления первого и второго рода, раскроем принципы действия. Для начала обозначим их по ключевым признакам, сравним и укажем отличия между ними.

Самоорганизующийся хаос является фундаментальным свойством в природе, а ближайшим исследованным аналогом в науке (квантовой физике) является процесс генерации монохромного когерентного излучения света физическими устройствами – лазерами. Процессы самоорганизации особенно распространены в живых системах, от колоний бактерий до высокоразвитых существ. Социальную основу человеческого общества составляют малые группы, которые спонтанно возникают по принципу самоорганизации вокруг своих нишевых лидеров, благодаря контурам управления второго рода. А посредством контуров управления первого рода участники, как правило, осуществляют конкретные виды деятельности, например, управляя технологическими процессами или предприятием.

Рассмотрим контур управления первого рода и покажем его в виде схемы цикла выполнения коррекции при слежении. Для этого используем схематичное представление с обозначениями базовых понятий и связей между ними. Для формирования полноты картины восприятия будем использовать два масштаба детализации – взгляд крупным планом и раскрытие ключевого элемента. Первый рисунок (см. рис.1 в Приложении 1).

На рисунке крупным планом показана общая картина управления деятельностью в разрезе возможностей и плана. Здесь выделены субъект и объект управления, а объект управления представлен двумя фазами “объект управления, начальное состояние” и “объект управления, конечное состояние – цель”. Между этими фазами в желтом поле “варианты решений” показана “траектория выполнения плана”. На этой траектории в виде красной звездочки обозначена текущая позиция “процесс слежения и коррекции в текущий момент времени”. Собственно, процесс выполнения плана включает в себя многократно повторяющийся процесс слежения и коррекции. Кстати, к подобному алгоритму пришли исследователи живого движения – динамики движения действующего субъекта, ученые МГУ им.М.В.Ломоносова Н.Д.Гордеева и В.П.Зинченко [16].

На втором рисунке (см. рис.2 в Приложении 1) изображен контур управления первого рода. Это схема цикла выполнения коррекции при слежении, которая иллюстрирует элемент, обозначенный красной звездочкой на рис.1. По мере продвижения текущей позиции (красной звездочки на рис.1) по траектории выполнения плана, происходит циклическое выполнение процесса выполнения коррекции отклонения от траектории при слежении. Скорость выполнения данного цикла, его тактовая частота, определяет чувствительность контура управления первого рода. Чем выше чувствительность, тем точнее управление и быстрее достигается цель.

Теперь рассмотрим контур управления второго рода и покажем его в виде соответствующей схемы. С чисто дидактической точки зрения на рис.3 в Приложении 1 сначала показан механизм когерентной самоорганизации (синхронизация действий независимых участников – эффект квантового генератора), что обеспечивает основу для понимания контура управления второго рода. Во-первых, на рисунке показано назначение ключевых факторов в процессе самоорганизации сообщества: (А) самоорганизация – социализация; (Б) идентификация и самоидентификация; (В) воспитание. Во-вторых, здесь же условно показаны три последовательные фазы хода процесса самоорганизации: (1) условия социализации и идентификации; (2) процесс идентификации; (3) социальный импульс.

При этом показана роль “социальной энергии накачки” в комплексе с параметрами порядка социализации и роль резонатора с его вектором проблемной ориентации. На рис.4 крупным планом показывается, как механизм когерентной самоорганизации встраивается в контур управления второго рода. Особое внимание следует обратить, как в контуре управления возникает виртуальный актор, выполняющий роль субъекта управления. Одним из важнейших результатов этой модели является наше понимание, что роль актора в контуре управления второго рода является чрезвычайно стратегичным модулем, который до поры, до времени был практически недоступным для внешнего воздействия. А роль защиты выступала сложность.

Однако современные социальные технологии уже имеют возможность внешним агентам воздействовать на актор в контуре управления второго рода, что создает серьезные угрозы существованию объекта управления и его системы управления. Как видно, процессы целеполагания и достижения целей в контурах управления первого и второго рода принципиально отличаются. Рассмотрим эти отличия. В процессе продвижения к конечной цели, контур управления первого рода действует циклически, в заданном темпе и ритме. Цикл управления состоит в коррекции отклонения параметров “движения” объекта управления от заданной траектории при слежении за динамикой позиции цели с адаптивным пересчетом параметров траектории.

Эта привычная научная парадигма, ее наглядные образы уже давно освоены инженерной мыслью и широко применяются на практике, как в управлении организациями, так и в построении различных автоматических систем, например, в автоматизации производства, включая робототехнику. А контур управления второго рода построен на совершенно иных принципах. Для его понимания и систематизации пришлось значительно расширить понятийную базу и ввести новые научные парадигмы. С одной стороны, самоорганизующиеся участники формируют параметры порядка по принципу циклической причинности, а с другой стороны, в резонансном процессе идентификации и самоидентификации большинство активных участников постепенно синхронизирует свои цели и импульсы действия с различными ориентациями, задаваемыми этими параметрами порядка. Актуальные цели – это векторы идентификации, согласованные с параметрами порядка, отвечающими за социализацию участников (когерентность).

Векторы идентификации создают предпосылки по формированию виртуального актора, который с позиции более высокой системной иерархии выполняет роль субъекта управления. Еще раз подчеркнем, что формирование векторов цели участников на основе векторов идентификации параметров порядка обычно происходит спонтанно, благодаря внутренним и внешним системным обстоятельствам. Значит, контур управления второго рода способен функционировать в чистом виде без вмешательства каких-либо сторонних целеустремленных субъектов. Ради объективности следует отметить, что в реальных системах управления контуры управления первого и второго рода могут интегрироваться в различных сочетаниях и иерархиях. Например, активные субъекты, входящие в состав объекта управления в контуре управления второго рода, сами могут включать в себя контуры управления первого рода. И наоборот, можно представить систему управления, в которой актор контура управления второго рода включен в контур управления первого рода в роли объекта управления. Это еще одна грань поведения и содержания сложных систем.

Модели, новые парадигмы и сложность

Рассматривая сложные системы управления, мы с существенным упрощением в них определили базовые элементы: субъект и объект управления; контуры управления, в которых выделили позицию актора. Однако сложная система состоит из критического количества системных элементов, когда связи между элементами, а также внутренние процессы системы организованы в синергетически действующие структуры и динамические процессы, обладающие новыми качествами по отношению к выделенным элементам. Субъект и объект управления связаны контурами управления, которые могут иметь различные механизмы и принципы действия. Рассматривая сложную систему управления, необходимо явно определить, в чем ее целостность, модульность, фрактальность, открытость и замкнутость. Необходимо выявить все межмодульные мембраны, основные процессы, формирующие динамическое равновесие, самоорганизацию и параметры порядка, гомеостаз, эволюционность.

Необходимо также определить информационные потоки, потенциальные и реальные цели не только субъектов управления, но и субъектов, входящих в состав объекта управления. И наконец, определить: а) механизм самовоспроизведения – каков «генетический код» системы управления в целом; б) критерии сознания – какова картина мира субъекта управления в его системном окружении. Сложные системы сегментируются на обособленные подсистемы, называемые темпомирами [17]. Темпомиры разделены мембранными барьерами, которые не только их разграничивают, но и сопрягают, образуя связи между разделенными темпомирами и их совместную коэволюцию. Коэволюция представляет собой феномен совместного развития взаимодействующих подсистем (темпомиров), развивающихся в разном темпе, на одном или даже разных уровнях организации материи [17], включая социальную материю. Каждый из темпомиров обладают своими параметрами порядка (управление самоорганизацией), гомеостазами (регулирование, целостность, адаптация к текущим и глобальным изменениям), циклами развития и прочими особенностями сложных систем.

Такая системная сегрегация в смысле изменений параметров состояния сложных неоднородных динамических сред формирует так называемую, ячеисто-модульную структуру. Эта структура отражает в себе различные типы фрактального подобия. Ограничительный характер топологий для структур и процессов различных темпомиров реализуется посредством механизма системных мембран. Поэтому подобия горизонтальные (простор) и подобия вертикальные (иерархия) ограничены. Горизонтальное самоподобие понимается как простор пространства и времени. Например, маленькая ветка дерева на стволе подобна другим таким же веткам, находящимся рядом.

Вертикальное самоподобие связано с системными иерархическими уровнями и проявляется в подобии малой подсистемы к большой подсистеме, частью которой она является. Например, вертикальное подобие маленькой ветки дерева к большой ветке дерева, частью которой она является. При этом реальные фрактальные системы имеют ограниченные топологии как для горизонтальных подобий, так и для вертикальных подобий. То есть, на большой ветке дерева всегда ограничено количество маленьких веточек (топологии пространства и времени ограничены). У любого дерева, сколько бы оно не ветвилось, всегда есть самая большая ветвь – само дерево, а также самая маленькая ветвь, меньше которой являются только листья (топологии иерархий ограничены). То есть, в нашей системе парадигм модели темпомиров ограничены по вертикали и горизонтали.

О важности концепции мембраны мы уже упоминали. Её роль в современной науке явно недооценена, а для понимания сложности приобретает особое значение. Мембраны следует понимать как особые пограничные области, в которых происходят процессы взаимодействия темпомиров, это контакты между объектами, субъектами, это разделитель между хаосом и порядком, это переход между противоположностями. Основные парадигмы классической и современной физики можно трактовать как основание науки о контактах: электричество и другие поля – взаимодействие зарядов, оптика – границы оптических сред, жизнь – взаимодействие организма клетки с окружающей средой (и с другими организмами). Если мембраны в биологических структурах можно наблюдать физически (например, сфотографировать), то мембраны, например, в социальных организмах можно лишь осознать, создавая специальные модели и концептуальные схемы. В этом одна из сложностей мембраны.

Дополним полученную картину сложности отдельными, также важными характеристиками. Любая сложная система является продуктом того или иного типа созидания. Например, эволюционное развитие живых биологических систем или формирование организаций, компаний, сообществ. Все имеет историю, свое начало развития. Следует отметить, что жизненные циклы сложных систем достаточно сильно отличаются от жизненных циклов простых систем. При этом жизненные циклы всех простых и сложных систем ограничены. Значит всё, что мы видим вокруг, находится на определенном этапе, ступени развития (эволюции). Мы наблюдаем, либо процесс зарождения, либо развитие, либо завершение. Любая сложная система не является вечной. Сложные системы непрерывно развиваются, поэтапно наращивая свою сложность. Причем эта эволюция представляет множество процессов разного масштаба времени.

В циклах развития биологических организмов можно выделить два важных для понимания системно-временных уровня. Например, на уровне популяции в целом процессы идут веками, тысячелетиями, а собственно жизнь отдельного организма, составляющего элемент популяции, имеет относительно короткий срок. И эти два типа циклов взаимно связаны и обусловлены сложностью. Мы отмечаем, что в процессе эволюции сложные системы циклически наращивают свою сложность. Так каждый рубеж уровня сложности ограничен своим критическим порогом сложности, за которым наступает новый уровень сложности, привносящий и охватывающий новые качества. В этом смысле сложные системы эволюционируют скачками, каждый раз преодолевая определенные барьеры, открывая для своего развития новые просторы возможностей. И это очень важная особенность эволюции.

Наличие в сложной системе гомеостаза является признаком высокого уровня сложности. Гомеостаз – один из наиболее важных свойств сложных систем. Конкретная модель гомеостаза на системном уровне более развернуто и точно описывает целостность и адаптивность сложной системы, чем любое эссе философов на эту тему. Поэтому наиболее интересные модели гомеостаза можно найти в работах программистов, которым приходится создавать, например, адаптивные системы. Гомеостаз раскрывает особенности и детали эволюционной динамики жизненных циклов различных системных уровней сложных систем. Системная концепция гомеостаза, так же как и фрактала, требует самой серьезной дальнейшей проработки и формализации, хотя многое уже сделано.

Гомеостаз обеспечивает существование сложной системы в ракурсе её адаптации к текущим внутренним и внешним изменениям в краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных периодах. В этом смысле сложную систему следует условно рассматривать в его жизненном цикле: “генезис, развитие, завершение” и эволюционной устойчивости. Каждая сложная система когда-то возникает, как объект из небытия, в четко заданных условиях. Это ее генезис. Затем она проходит этап своего становления (развития) и, наконец, заканчивает свое существование тем или иным сценарием завершения или дальнейшего превращения.

Учитывая принцип фрактальности, в свою очередь, сложные системы могут также выступать в роли системных элементов для еще более сложных систем, у которых имеется более объемлющий по масштабу жизненный цикл, охватываемый гомеостазом соответствующего уровня. Тем самым, гомеостаз распространяется и координирует множество системных уровней, когда периоды чувствительности адаптации приспосабливаются к ритмам, значительно превосходящим жизненный цикл одного «сложного» элемента. То есть, природные системы как фракталы, несут в себе рекурсивный процессный характер согласованных жизненных циклов различного уровня, регулируемых гомеостазом. Учитывая потенциал современных информационных и гуманитарных технологий, управление сложными социальными системами приобретает совершенно новые прорывные и перспективные качества. Перечислим только некоторые из них:

← 3. Три элемента сложной системы – субъект, объект и контур управления
5. Сетецентризм сквозь призму контуров управления →