Виртуальность не случайна!

Формирование Всемирной сети — World Wide Web (www) и сети Интернет внутри нее происходит на наших глазах.

Долгое время считалось, что в целом этот процесс неуправляем, т. е. сеть растет и развивается, подчиняясь лишь законам случая. Однако для исследователей, занявшихся детальным изучением Всемирной паутины, основным сюрпризом стало то, что связи внутри сетей распределены отнюдь не случайно, они проявляют фундаментальную скоррелированность, и их структура (топология) принципиально отличается от топологии сети, образующейся в том случае, если вероятность связи между двумя узлами ведет себя как случайная величина (см. рис.). Связи между узлами зависят от того, как много свя-

зей уже приобрел к этому моменту каждый из узлов. К примеру, поисковыми машинами пользуются все посетители Интернета, поэтому посещаемость узлов, с которыми они связаны, неизмеримо выше, чем любых других узлов сети.
Сегодня надежно установлен сам факт того, что формирование сети не носит случайного характера — отсутствует ожидаемое распределение (распределение Пуассона) для вероятности «массового обслуживания» узлов сети. Сеть представляет собой постоянно растущее «дерево» связей между уже имеющимися и новыми узлами, и это отнюдь не случайный процесс, или, как говорят математики, немарковский процесс. Такое «расставание со случайностью» наносит серьезный удар по мировоззрению, в котором все происходящее в мире — случайная величина. В частности, в области образования структур это мировоззрение основывалось на происхождении структур из хаоса — неупорядоченного состояния, полностью подчиняющегося законам статистики (в термодинамике статистика нормального распределения — кривая Гаусса). Неравновесная термодинамика Пригожина и синергетика Хакена к настоящему времени предложили удобный аппарат анализа процессов образования структур в условиях, когда система обменивается массой и энергией с окружающей средой. В рамках этих направлений удалось построить ряд моделей для образования структур в самых разных физических средах и в живой природе. Большие надежды возлагались (и возлагаются) на самоорганизацию общественной жизни общества.
Действительно, синергизм процессов, наложение потоков массы и энергии способны проявить внутренние, присущие той или иной среде структуры, варианты ее организации. В то же время, как мы отметили в самом начале, общественная среда отличается от природной именно тем, что для нее не существует «естественных» законов, предустановленных отношений между элементами системы. Меняются условия — меняются правила, становятся иными отношения как между людьми, так и между отдельным человеком и обществом. Меняется и поведение: люди озлобляются или, наоборот, добреют. Характерна в этом отношении озлобленность российских водителей и поражающее дружелюбие — западных.

Экосистема в природе не знает ни добра, ни зла — хищники и жертвы подчиняются единой логике выживания. Общество же имеет целый набор логик, которые люди выбирают для себя самостоятельно. В том или ином стационарном состоянии достигается равновесие логик, выражаемое как писаными, так и неписаными правилами. Уповать на то, что хаотическое разрешение очередной бифуркации автоматически решит любую проблему, установит «правильные» законы, и опасно и наивно.
Неслучайная архитектура виртуальных сетей указывает на то, что и структура общества в целом имеет определенную логику, которой она следует. И эту логику поведения общества стоит искать хотя бы потому, что она объективно существует. Это перспективнее, чем опускать страну в пучину хаоса — пусть сама ищет пути самоорганизации для достижения светлого будущего.
Исследования в области поведения сетей, которые проведены к настоящему времени, показали, что неслучайное поведение, т. е. высокая корреляция связей, присуще и силовым сетям электропередачи, и структуре общения среди профессионалов научного сообщества. Расширение исследований обнаружило подобные закономерности и в природе — так, высококоррелированным оказалось поведение нейронов в нервной сети; столь же неслучайными выглядят взаимосвязи среди обитателей экосистем, связанных трофическими сетями (для любознательного читателя отсылка — http://www. nd.edu/ -networks/PDF/twodegrees.pdf)-
Связи в мире сетей обнаруживают некоторые математические закономерности, общие для виртуального мира Интернета и природного мира экосистем. Вероятность Р(к) того, что один из узлов сети связан с к другими узлами, представляется в виде полинома Р(к) ~ к~у, где gt;gt; = 2,1 (для молодых вновь созданных или закрытых корпоративных участков сети значение у составляет 2,5—2,7).

Показатель степени, имеющий дробную размерность, содержит прямое указание на пространства дробной размерности, которые стали возможными в геометрии фракталов.
Поразительно, что для экосистем в природе и сетей общественного происхождения найдены настолько общие законы!

Это еще раз подтверждает уверенность в общности эволюционных принципов, управляющих поведением природы и общества, и необходимость их поиска. Полиномиальные законы распределения вероятности могут быть получены и методами синергетики, однако это типичный случай, когда различная сущность процессов приводит к одним и тем же уравнениям для конечного результата. Задачу объяснить такого рода общность ставила перед собой теория систем, однако вопрос объяснения механизма этой общности до сих пор будоражит умы тех исследователей, которые имеют смелость поверить в само существование столь общих закономерностей, в неслучайный характер совпадения математических зависимостей.
Законы распределения в виде полиномов наблюдались и ранее — таков, например, закон Ципфа, определяющий распределение слов в связном тексте, таково распределение доходов в обществе, установленное Парето еще в 1898 г., и географическое правило «ранг — размер». Это правило сформулировал Феликс Ауэрбах в 1913 г. Правило можно определить так: население каждого города стремится быть равным численности населения самого крупного города системы, деленной на порядковый номер данного города в ранжированном ряду, или передать формулой:
Nr = Nt/R,
где г — ранг данного города, /V — численность населения города ранга г, Nx — численность населения самого крупного города.
Таким образом, если численность населения самого крупного города (города ранга 1) гипотетической страны составляет млн человек, то расчетная численность населения 2-го города — 500 тыс., 3-го — 333 тыс., 4-го — 250 тыс., 5-го — 200 тыс. человек и т. д.
До сих пор считается, что лучший способ «уличить» некоторую совокупность значений наблюдаемых величин в системном поведении состоит в том, чтобы обнаружить в распределении величин закон Ципфа—Парето, т. е. обратную пропорцию между рангом и размером.
Кроме того, сам Ципф пытался описать поведение народа некоторой страны как единого биосоциального организ
ма.[‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡‡] Такой подход к описанию систем восходит к работам французского философа А. Бергсона и нашего соотечественника А.А. Богданова, которого можно считать основоположником системного подхода. Обратив внимание на то, что одни и те же дифференциальные уравнения способны описывать самые разные, на первый взгляд не связанные явления в природе, Богданов предположил, что нахождение учеными таких законов есть проявление существования всеобщих принципов организации всех процессов и явлений в природе. «Орга- низмичность» в поведении систем, в том числе и систем общественного устройства, была отмечена Богдановым: система всегда стремится к сохранению собственного гомеостаза, к самосохранению, т. е. у нее существуют собственная мотивация и цель, которую она стремится достичь при любых внешних условиях. И эта цель — сохранение собственной организации, структуры организма как целого.
Введенный в 1950-х годах термин целостности системы отделил структуру от целей, и организменное свойство систем — связанность структуры и целей поведения — надолго исчезло из поля зрения большинства ученых, оставаясь, может, лишь в биологии под именем загадки морфологического строения организма. В самом деле, откуда та или иная клетка «знает», что ей надо стать клеткой печени, мозга или сердца — код ДНК во всех клетках един? Однако организм формирует свои органы, свою морфологию по определенным правилам, и никто пока не может сказать, откуда берется этот генеральный план специализации клеток, формирующих организм в целом.
Людвиг фон Берталанфи, считающийся основоположником современного этапа развития теории систем, вел непримиримую борьбу со сторонниками витализма, искавшими особую жизненную силу всего живого. Исследования в области закрытых и открытых (неравновесных) систем положили конец этому спору, поставив во главу угла формирование структур (в том числе организмов как частного случая структур) как результат диссипативных процессов в системе. При этом сам организменный принцип исчез из поля зрения ученых.

<< | >>

↑

Источник: Самсонов Александр Львович. Система мира и миры систем. 2009

Еще по теме Виртуальность не случайна!: