Энтропия и информация служат, таким образом, выражением двух противоположных тенденций в процессах развития. Альтернативность и взаимосвязь понятий энтропии и информации нашли отражение в формуле
H + J = 1 (const).
Если система эволюционизирует в направлении упорядоченности, то ее энтропия уменьшается. Но это требует целенаправленных усилий, внесения информации, т.е. управления. “Мы плывем вверх по течению, борясь с огромным потоком дезорганизованности, который, в соответствии со вторым законом термодинамики, стремится все свести к тепловой смерти - всеобщему равновесию и одинаковости, т.е. энтропии. В мире, где энтропия в целом стремится к возрастанию, существуют местные временные островки уменьшающейся энтропии, это области прогресса. Механизм их возникновения состоит в естественном или целенаправленном отборе устойчивых форм. Человек всю жизнь борется с энтропией, гася ее извлечением из окружающей среды отрицательной энтропии – информации” [3].
Количество информации, отождествляемое Винером с отрицательной энтропией (негэнтропией), становится, подобно количеству вещества или энергии, одной из фундаментальных характеристик явлений природы. Введение понятия энтропии в теорию информации явилось, по выражению Бройля, “наиболее важной и красивой из идей, высказанных кибернетикой”, и рассматривается как большой вклад XXвека в научную мысль [4]. Это положение называют еще вторым “краеугольным камнем” кибернетики. Отсюда - толкование кибернетики как теории организации, теории борьбы с мировым хаосом, с роковым возрастанием энтропии.
По настоящему явное и массовое усвоение системных понятий, общественное осознание системности мира, общества и человеческой деятельности началось с 1948 года, когда американский математик Н. Винер опубликовал книгу под названием “Кибернетика”. Первоначально он определил кибернетику как “науку об управлении и связи в животных и машинах”. Однако очень быстро стало ясно, что такое определение неоправданно сужает сферу приложения кибернетики. Уже в следующей книге Н. Винер анализирует с позиций кибернетики процессы, происходящие в обществе.
Здесь мы не случайно говорим “кибернетика Винера”, так как понятие “кибернетика” имеет более давнюю историю и, на уровне терминологии, было использовано еще древнегреческим философом Платоном. Он предлагал называть кибернетикой науку об административном управлении провинциями, т.е. уже тогда, по крайней мере, на уровне терминологии, кибернетика связывалась с управлением процессами, протекающими в обществе. Позже аналогичные предложения исходили и от других ученых (Ампер, Трентовский) [5] и об этом мы будем говорить при рассмотрении организационных систем. Поэтому, говоря о кибернетике Винера, мы имеем в виду современную кибернетику, которая рассматривается уже на уровне самостоятельной науки.
Сначала кибернетика Винера привела многих ученых в замешательство: оказалось, что кибернетики берутся за рассмотрение и технических, и биологических, и экономических, и социальных объектов и процессов. Возник даже спор - имеет ли кибернетика свой предмет исследования. Первый международный конгресс по кибернетике (Париж, 1956) даже принял предложение считать кибернетику не наукой, а “искусством эффективного действия”. В нашей стране кибернетика была встречена настороженно и даже враждебно (кибернетика была объявлена идеалистической лженаукой).
По мере развития кибернетики, уточнения ее понятий, разработки ее собственных методов, получения конкретных результатов в разных областях стало очевидным, что кибернетика - это самостоятельная наука, со своим, характерным только для нее предметом изучения, со своими специфическими методами исследования. В становление кибернетики внесли вклад и известные отечественные ученые. Важную роль сыграли определения, сформулированные в период горячих дискуссий о сути кибернетики: кибернетика - это наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами (А.И. Берг); кибернетика - это наука о системах, воспринимающих, хранящих, перерабатывающих и использующих информацию (А.Н. Колмогоров). Эти определения признаны достаточно общими и полными и из них видно, что предметом кибернетики является исследование систем. Важно подчеркнуть, что, хотя при изучении системы на каком-то этапе потребуется учет ее конкретных свойств, для кибернетики в принципе неважно, какова природа этой системы, т.е. является ли она физической, биологической, экономической, организационной или даже воображаемой, нереальной системой. Это делает понятным, почему кибернетика “вторгается” в совершенно разнородные сферы. То, что кибернетические методы могут применяться к исследованию объектов, традиционно “закрепленных” за той или иной наукой, должно рассматриваться не как “постороннее вмешательство неспециалистов”, а как рассмотрение этих объектов с другой точки зрения. Более того, при этом происходит взаимное обогащение кибернетики и других наук. С одной стороны, кибернетика получает возможность развивать и совершенствовать свои модели и методы, с другой - кибернетический подход к системе определенной природы может прояснить некоторые проблемы данной науки или даже выдвинуть перед ней новые проблемы, а главное - содействовать повышению ее системности.
С кибернетикой Винера связаны значительные продвижения в развитии системных представлений, которые, без преувеличения, сыграли революционизирующую роль в развитии общественного сознания, человеческой практики и культуры, подготовили почву для того невиданного ранее размаха компьютеризации, которая происходит на наших глазах.
Синергетика в переводе с греческого означает “совместный согласованно действующий”. Применительно к современному естествознанию этот термин появился в 70-х годах и принадлежит немецкому физику Герману Хакену. “Я назвал новую дисциплину “синергетикой” не только потому, что в ней исследуется совместное действие многих элементов систем, но и потому, что для нахождения общих принципов, управляющих самоорганизацией, необходимо кооперирование различных дисциплин” [6].
Проблемы синергетики многоплановы и предполагают несколько направлений их решения. В работах Г.Хакена излагаются принципы, позволяющие в рамках единого подхода рассматривать широкий класс явлений самоорганизации, происходящих как в мире живого, так и неорганическом мире. Особое значение при этом придается роли коллективных кооперативных эффектов в процессах самоорганизации. Появление нового научного направления было подготовлено широким кругом специалистов различных областей. Заметную роль в этом плане играли работы И.Пригожина и его коллег, посвященные разработке методов термодинамического анализа явлений самоорганизации. И.Пригожин положил в основу неравновесной динамики принцип наименьшего производства энтропии, что в сочетании с принципом о наименьшем рассеянии энергии позволило усилить мощь аналитического аппарата термодинамического аспекта явлений самоорганизации [7].
Не меньшую, чем неравновесная термодинамика, роль в изучении процессов самоорганизации и анализе диссипативных структур получили теория информации и теория оптимизации. Информацию легко выразить через энтропию и наоборот, причем связь эта не формальна. Если в термодинамике энтропия – это мера беспорядка, то в теории информации – это мера недостатка информации в системе, мера неопределенности.
До середины 70-х годов нашего столетия существовал непреодолимый барьер между неорганической и живой природой. Считалось, что лишь живой природе присущи саморегуляция и самоорганизация. Правда, некоторые отечественные естествоиспытатели и философы еще в 60-е годы высказывали предположения о наличии процессов самоорганизации и в неорганической природе. Так, Л.А. Петрушенко [8] рассматривал природу как некое связное целое, состоящее из различным образом организованных систем и способное к самоорганизации или, наоборот, к самодезорганизации, обусловленной возрастанием энтропии (неопределенности).
Последние фундаментальные достижения в области исследования систем принадлежат бельгийской школе ученых во главе с И Пригожиным. Изучая термодинамику неравновесных физических систем (за результаты этих исследований Пригожину присуждена Нобелевская премия по химии 1977 года), он вскоре понял, что обнаруженные им закономерности относятся к системам любой природы. Именно работы Пригожина и его последователей способствовали возникновению новой науки, названной Г. Хакеном синергетикой, устанавливающей универсальность явления самоорганизации и распространяющих их на неживую природу. В синергетике, в отличие от кибернетики, акцент делается не на процессы управления и обмена информацией, не на функционировании систем, а на ее структуре, на принципах построения организации, на условиях ее возникновения, развития и самоусложнения.
Наряду с подтверждением уже известных положений (иерархичность уровней организации систем; несводимость друг к другу и невыводимость друг за друга закономерностей разных уровней организации; наличие наряду с детерминированными случайных процессов на каждом уровне организации и др.) основоположники синергетики предложили новую, оригинальную теорию системодинамики. Отметим, что наибольший интерес и внимание привлекли те ее моменты, которые раскрывают механизм самоорганизации систем. Согласно теориям синергетики, материя не является пассивной субстанцией; ей присуща спонтанная активность, вызванная неустойчивостью неравновесных состояний, в которые рано или поздно приходит любая система в результате взаимодействия с окружающей средой. Важно, что в такие переломные моменты (называемые “особыми точками” или “точками бифуркации”) принципиально невозможно предсказать, станет ли система менее организованной или более организованной (“диссипативной”, по терминологии Пригожина).