Теория Задачи Инструменты Социум Интересно

Личный Кабинет

Войдите или зарегистрируйтесь
Лаборатория LMatrix
Лаборатория Lmatrix занимается оптимизацией транспортных задач. Сюда можно отнести задачи поиска кратчайшего пути в ориентированных графах, применимые как к масштабам города и страны, классическую задачу обхода (коммивояжера), задачи оптимизации доставки грузов, задачи трехмерной упаковки.
Новости проекта

31.05.2013 - Универсиада. Маршрут по России и Татарстану. Официально и математически.

Огонь Универсиады приближается к финишу в Казани, но прежде пройдет по 43 городам республики Татарстан. Все об маршрутах огня в нашем анонсе.

Тематические статьи

26.07.2013 - Монитор в автомобиле будет дублировать экран смартфона

Водители смогут увидеть точную копию экрана своего смартфона на мониторе бортовой системы автомобиля. О сотрудничестве в этом направлении договорились разработчик ПО для удаленного управления устройствами RealVNC и производитель процессоров Texas Instruments.

29.03.2013 - Facebook на днях анонсирует собственный смартфон на Android

На следующей неделе Facebook собирается представить собственный смартфон с кастомизированной версией Android, утверждают источники. Ранее глава компании Марк Цукерберг опровергал слухи о выпуске собственного смартфона.

29.03.2013 - Основатель Facebook М.Цукерберг создает политическую организацию

Основатель социальной сети Facebook Марк Цукерберг создает политическую организацию, которая займется такими вопросами, как реформа образования, иммиграция и научные исследования, передает Associated Press со ссылкой на анонимный источник.

Влияние синергетики на географическое мировоззрение

18 августа 2011 года в 16:44   Просмотров: 7319

Синергетическую революцию, по-видимому, можно считать последней научной революцией ХХ в. Она берет истоки в работах И.Пригожина, выполненных в 1967-68гг. [28-30], хотя сам термин синергетика был введен в 1973г. Г.Хакеном [45]. Необходимо отметить, что в нашей стране примерно в то же время в Институте прикладной математики АН СССР исследования диссипативных систем (последние характеризуются открытостью, неравновесностью и нелинейностью) [37,38,41] сформировались в мощное научное направление. Этим направлением был получен целый ряд важных научных результатов, в том числе сделано открытие т.н. эффекта Т-слоя, занесенное в Государственный реестр открытий под №55 с приоритетом от ноября 1965 г. [32]. К сожалению, закрытость ИПМ им. М.В.Келдыша АН СССР для посещения иностранными учеными до конца 80-х гг. привела к тому, что результаты отечественных исследований не получили ни должной известности, ни должного признания в мире.

В Институте географии РАН уже с 1987г. ведется плодотворное сотрудничество с ИПМ им. М.В.Келдыша РАН, который остается признанным центром выдвижения новых идей и разработки новых подходов в области синергетики. Важные результаты в этом направлении были получены А.Д.Армандом [3,4], развившим представления о триггерных системах в географии. Это представления о системах, обладающих свойством переключать развитие процесса с одной траектории на другую, причем с относительно небольшими затратами энергии, реализуют на географическом материале синергетические теоретические конструкции, предполагающие возможность случайного выбора одной из нескольких допустимых траекторий в т.н. точках бифуркации. Указанным автором были также получены важные результаты, относящиеся к закономерностям возникновения качественно новых свойств в природно-географических системах [2]. Необходимо особо остановиться на разработке А.Д.Армандом представлений о структурном изоморфизме эволюционных процессов в живой природе и в развитии цивилизации [1]. Кроме исключительного мировоззренческого значения, эти разработки имеют и важное эмпирическое – они позволяют использовать модели возникновения и распространения различных инноваций для описания эволюции биологических видов.

 

Другим примером плодотворного применения теоретических конструкций и математического аппарата синергетики в природно-географических исследованиях стали работы Ю.Г.Пузаченко [31], в котроых реализовано представление о неустойчивости системы как источнике возникновения у нее новых свойств. В частности показано, что неустойчивость растительного покрова в Европейской России, обусловленная его неполным соответствием климатическим условиям, безусловно, станет причиной вытеснения лиственных пород хвойными, которые продвинутся в этот регион из-за Урала. По мнению этого исследователя, столь же неустойчива и речная сеть Европейской части России, что неизбежно приведет к существенным и быстрым (в геологическом времени) ее изменениям (выступление на семинаре).

 

Идеи синергетики нашли плодотворное воплощение и в социально-географических исследованиях. Важные результаты были получены Ю.Г.Липецем и возглавляемой им лабораторией мирового развития ИГ РАН. Традиционное для географии внимание к пространственному фактору получило новое воплощение в представлении о пространстве как об источнике развития [23]. Данный подход, предполагающий не анализ факторов развития, а анализ свойств социально-географического пространства с точки зрения их большей или меньшей благоприятности для развития, имеет явные преимущества в тех случаях, когда число факторов исключительно велико, если не бесконечно, а точная их оценка крайне затруднительна. Подобные взгляды все шире распространяются и в экономической науке, причем один из наиболее заметных их приверженцев - Дж.Сорос. «Недавно в науке начало развиваться новое направление, - пишет Сорос – называемое теорией сложности, теорией эволюции систем, или теорией хаоса. Для понимания исторического процесса этот подход намного полезнее, чем традиционный аналитический. К сожалению, глядя на мир, мы в большей степени руководствуемся аналитическим научным подходом, чем следовало бы для нашей же пользы. Экономика стремится быть аналитической наукой. Но все исторические процессы, включая динамику фондовых рынков, являются комплексными и не могут быть поняты на основе аналитического научного подхода [42, c.93]».

 

Следует отметить, что подобный подход имеет достаточно глубокие традиции в науке и возник еще в XYII в. В его основе лежит исследовательская программа, вдохновленная картезианской философией и предполагающая взгляд на пространство как на атрибут протекающих процессов, а не нечто первичное по отношению к ним (знаменитые вихри Декарта). Именно на этой основе пытался построить физическое знание Р.Гук, однако преуспел существенно меньше, чем его великий соперник И.Ньютон, который опирался на эмпиризм Ф.Бэкона и создал небесную механику на основе принципа дальнодействия, т.е. мгновенного распространения гравитационных взаимодействий между телами в пустом пространстве. Картезианский рационализм восстановил свои позиции в физике только в ХХ в. благодаря созданию общей теории относительности А.Эйнштейном и к началу следующего столетия даже укрепил их в результате бурного развития исследований в области космологии. Между тем применение картезианского подхода в географии может стать едва ли не менее плодотворным, нежели в физике благодаря самой пространственной сущности нашей науки [46,47].

 

Может возникнуть впечатление, что картезианский подход не только не совместим с синергетическим, но даже противоположен ему. Действительно, теоретические конструкции синергетики, как может показаться на первый взгляд, предназначены для описания дискретных объектов, ибо система, в т.ч. и неравновесная, традиционно понимается как совокупность взаимодействующих элементов. Между тем интуитивно осознается и то, что главное в любой системе – это ее структура, а последняя с конца 60-х гг. понимается благодаря работам Н.Ф.Овчинникова как инвариантный аспект системы [26,27]. Один из главных аспектов этой инвариантности – инвариантность относительно различных методов выделения элементов системы. Чего стоят географические закономерности, принципы, уравнения и т.п., если все они «летят» при выборе другой сетки районирования? Разумеется, мы не можем познавать мир, не дискретизируя его, не выделяя в нем определенные элементы. Однако нам не следует забывать, что это, по удачному выражению В.В.Налимова, - насилие нашего дискретного языка над континуальной реальностью [25]. Едва ли будет менее плодотворным представлять систему не как совокупность взаимодействующих объектов, а как совокупность взаимодействующих свойств, прежде всего пространственных.

 

Зерна дают всходы, лишь попадая на благодатную почву. В силу определенных причин «географическая почва» оказалась весьма благоприятной для идей синергетики. Эти причины коренятся в особенностях исторического развития географии, а именно в т.н. количественной и теоретической революциях, которые существенно изменили облик нашей науки в 60-е и 70-е годы. Напомним, что одной из ключевых идей вышедшей в 1962г. книги В.Бунге «Теоретическая география» (русский перевод опубликован в 1967г. [7]), была именно идея структурного изоморфизма, понимаемого как тождество способов пространственной организации географических явлений самой различной природы, изучаемых как физической географией, так и социально-экономической. Бунге смело заимствовал идеи из геоморфологии и прилагал их к описанию социально-географических явлений. Стало хрестоматийным сравнение меандрирования реки и изменение трассы федерального шоссе, так же вынужденного преодолевать «прирусловые валы» высоких цен на землю. Важный вклад в теоретическое осмысление процессов пространственной дифференциации, в создание каталога пространственных структур был внесен работами Б.Б.Родомана [33]. Между тем и у творцов теоретической революции в географии были выдающиеся предшественники, причем не только хорошо им известные - В.Кристаллер [50], А.Лёш [22], Дж.К.Зипф [52,53], но и оставшиеся им совершенно неизвестными - Л.Лаланн [20,21] и В.П.Семенов-Тян-Шанский [39,40]. Первый из этих двух предвосхитил в 1863г. некоторые положения теории центральных мест, а также сформулировал закономерности саморазвития транспортных сетей, на столетие опередив исследования в этой области. Второй еще в начале века фактически разработал каталог форм устойчивой территориальной организации государств, однако, эти результаты не получили резонанса в научном сообществе.

 

Философские и методологические искания резко усиливаются в любой науке, когда она входит в период сомнений в эффективности своего исследовательского инструментария и правильности постановки самих фундаментальных задач, подлежащих решению соединенными усилиями научного сообщества. Один из важнейших мировоззренческих результатов теоретической революции в географии – возникновение сомнений в каузальности (причинности) как единственном возможном принципе научного объяснения. Разумеется, столь глубокая проблема не может касаться одной географии, она касается всего научного мировоззрения. До географии на определенном этапе докатились толчки, вызванные глубочайшими тектоническими сдвигами в научной картине мира после создания квантовой механики в 20-е годы. При этом крах причинного объяснения при описании явлений микромира существенно поколебал позиции каузального объяснения и в теории эволюции, хотя биология изучает объекты, в подавляющем своем большинстве доступные чувственному восприятию. В последней трети ХХ в. уже в космологии был сформулирован и получил широкое признание антропный принцип, предполагающий, что возникновение человека и человечества было изначально целью эволюции Вселенной [10]. Не философские спекуляции или теологические доводы, а строгие методы современного естествознания привели к выводу о том, что вероятность случайного возникновения сначала жизни, а затем – и сознания пренебрежимо мала и едва ли подобная гипотеза может на нынешнем этапе развития естественных и точных наук служить средством научного объяснения.

 

Исключительно высокий интеллектуальный уровень исследовательской работы в области теории эволюции в период между двумя войнами привел к появлению ряда весьма значительных исследований, ставивших под сомнение роль естественного отбора как творческого фактора. Напротив, с точки зрения биологов-недарвинистов, он играет скорее консервативную роль, устраняя уклонения от нормы, а не способствуя их возникновению. Причина в том, что любые приобретения эволюции начинают приносить пользу далеко не сразу, а лишь после того как достигнут достаточно высокого уровня развития. До этого они могут быть лишь вредны для своих владельцев. Здесь нам опять полезно воспользоваться представлениями о структурном изоморфизме эволюционных процессов в живой природе и в развитии цивилизации. Едва ли первые пароходы развивали более высокую скорость, чем фрегат «Ласточка», рассчитанный Лапласом, едва ли первые автомобили ездили лучше, чем пароконная упряжь. Закономерно, что выдающийся биолог и географ Л.С.Берг выдвинул гипотезу о том, что творческим фактором эволюции является не естественный отбор, а номогенез, т.е. проявление определенных закономерностей [6]. Эти взгляды получили дальнейшее развитие в работах А.Г.Гурвича [11,12], обогатившего биологию представлениями о потенциальной форме, и А.А.Любищева [24]. Последним были наиболее полно развиты представления о детерминации эволюционных процессов некой конечной целью, финальной симметрией, по сути – стремлением к реализации максимального числа форм из некоторого неизвестного нам еще каталога, каковой можно отдаленно себе представить по аналогии с группами Шёнфлиса-Федорова.

 

Значение для географии теоретических конструкций типа потенциальной формы, определяющей направление развития отдельных организмов и эволюции биологических видов, или финальной симметрии весьма велико и оно не осталось незамеченным. Аналогия с каталогом форм устойчивой территориальной организации государств, который фактически был разработан В.П.Семеновым-Тян-Шанским, причем раньше, чем Л.С.Берг опубликовал свой знаменитый труд о номогенезе, столь очевидна, что не требует дополнительной аргументации. Остановиться следует на менее очевидных идеях. Это прежде всего представления о конфинальности ( эквифинальности) в развитии городов-гигантов, выдвинутые П.Хаггетом еще в 60-е годы [44]. Города этого класса обнаруживают несравненно большее сходство между собой, нежели малые города, из которых они выросли. Те же самые тенденции прослеживаются и в развитии систем городов. Системы центральных мест (город понимается как центральное место потому, что обслуживает не только свое население, но и население своей зоны, тем большей, чем выше уровень иерархии, к которому он принадлежит) также стремятся в своем развитии к определенному равновесному состоянию, т.н. изостатическому равновесию, которое выступает по отношению к ним в качестве аттрактора – области притяжения процесса [48].

 

Использование представления об аттракторе, одного из ключевых понятий в синергетике, дало новый импульс теоретическим поискам в географии в рамках финалистской парадигмы. Системы городского расселения – это объекты изучения именно того типа, который преподносит исследователям целый букет явлений, не поддающихся сколько-нибудь успешному описанию и объяснению в рамках каузального анализа. Разумеется, и в рамках каузальной парадигмы были получены важные результаты, относящиеся к развитию систем расселения, однако они относились по преимуществу к их индивидуальным свойствам. Общие же закономерности развития, а именно закономерности формирования целостных систем расселения, характеризующихся соответствием правилу «ранг-размер» (оно же правило Зипфа или Ципфа, оно же закон Ауэрбаха), и в дальнейшем постепенное формирование в этих системах иерархической структуры, приводящее к ухудшению соответствия правилу «ранг-размер» и улучшению соответствия предсказаниям теории центральных мест (системы центральных мест переходят при этом из квазиаморфного состояния в квазикристаллическое [48]), не поддаются объяснению в рамках каузальной парадигмы.

 

Применение представлений об аттракторе при изучении систем центральных мест позволило пойти еще дальше и, образно говоря, заглянуть за горизонт, поставив вопрос о возможных путях развития систем центральных мест после достижения аттрактора. При этом было установлено, что системы либо переходят в колебательный режим, либо их развитие устремляется к новому аттрактору [8,9], поскольку системы эти – открытые и в них происходят постоянные изменения. Другим важным результатом этого исследования стало установление взаимосвязи между эволюцией систем расселения, описываемых сразу в двух аспектах – как эволюционные изменения структуры центральных мест и как смена стадий урбанизации Джиббса [19], и эволюцией транспортных сетей. Здесь необходимы определенные пояснения. Стадии урбанизации Джиббса отражают зрелость систем расселения с помощью таких параметров как соотношение темпов роста населения городов, пригородов и сельской местности. Эти параметры вполне можно считать независимыми от структуры центральных мест соответствующей страны или региона, а потому хорошее совпадение во времени глубоких изменений иерархического строения систем центральных мест (появление нового уровня иерархии) и перехода системы расселения на новую стадию эволюции, по Джиббсу, само по себе можно считать весьма важным для географического мировоззрения результатом.

 

Однако это значение становится еще большим благодаря совпадению во времени смены стадий в эволюции расселения, описываемой в упомянутых двух аспектах, со сменой стадий в эволюции топологического строения транспортных сетей. Еще в конце 70-х – начале 80-х годов исследованиями С.А.Тархова было убедительно показано, что транспортные сети обладают способностью к саморазвитию, причем закономерности их пространственного строения и его эволюции носят универсальный характер и не зависят ни от размеров охватываемой территории (город, регион, страна), ни от характера самих сетей (железнодорожная сеть страны, сеть троллейбусных маршрутов города и т.д.). Внешние условия могут ускорить или замедлить развитие транспортной сети, но не могут повлиять на последовательность смены событий [43]. С.А.Тархов явно исходил из представлений о потенциальной форме – наиболее развитой топологической структуре транспортной сети, которая и является областью притяжения ее эволюции, хотя и не формулировал это представление эксплицитно. Именно подобные представления, отнюдь не импортированные из других наук, а порожденные самой логикой развития географии, создали весьма благоприятную почву для проникновения в нашу науку теоретических представлений синергетики, а вслед за ними – исключительно эффективного математического аппарата.

 

Одним из наиболее успешных случаев применения математического аппарата нелинейной динамики к географическим задачам следует считать работы С.П.Капицы [16]. Широко известны результаты, полученные в рамках разработанной им феноменологической модели роста населения Земли. Пожалуй, наиболее важный в мировоззренческом отношении результат состоит в том, что рост населения Земли никогда не ограничивался внешними факторами, т.е. условиями или ресурсами – его темпы всегда определяли внутренние закономерности процесса. «Это обстоятельство позволяет сформулировать принцип демографического императива, в отличие от популяционного принципа Мальтуса, утверждавшего, что именно ресурсы определяют скорость роста населения и его предел. Математическим образом принципа демографического императива служит принцип подчинения в синергетике [16, с.157]». Именно указанные закономерности, выраженные на языке нелинейной динамики (т.н. режим с обострением), служат основой для прогноза стабилизации населения Земли к концу ХХI в. на уровне 12 млрд. чел., причем 90% этой численности (10,7 млрд.) следует ожидать к середине ХХI в.

 

Значительно менее известны результаты С,П.Капицы, относящиеся к организации глобальной системы городского расселения [16]. Между тем именно эти результаты представляют особый интерес для географии. Главный вывод данных исследований состоит в том, что совокупность городов Земного шара подчиняется и всегда подчинялась правилу «ранг-размер». При этом следует отметить одну техническую тонкость подобных исследований: фактически форму распределения определяют первые два-три десятка городов. На графике с осями в логарифмическом масштабе более мелкие города в любом случае почти что сливаются в одну точку. Поэтому подлежащий обработке массив данных может быть не столь уж велик при вполне удовлетворительной точности результатов. Это обстоятельство позволило использовать исторические данные о численности населения наиболее крупных городов мира периодов средневековья и античности.

 

Трудно переоценить значение указанных результатов для географии, где подобные вычисления, несмотря на их простоту и доступность данных, никогда не проводились по причине их глубокого противоречия географическому мировоззрению. Действительно, с точки зрения любого мало-мальски квалифицированного географа, имеет смысл проверять на соответствие правилу «ранг-размер» только систему городов, обладающую ярко выраженной целостностью, т.е. принадлежащую какой-то стране или исторически сложившемуся региону. Такой взгляд восходит не то что к Дж.К.Зипфу, а к самому Феликсу Ауэрбаху, впервые выявившему указанную закономерность в 1913г. [49]. Соответственно, только сейчас, с распространением концепции «глобального города» [18] появляются теоретические предпосылки для подобных расчетов в мировом масштабе. Эти расчеты и их результаты, какими бы они не оказались, заведомо лишены смысла с точки зрения господствующего в географии мировоззрения, если они относятся к периодам, предшествовавшим формированию единой мирохозяйственной системы, будь то XYIII в. или, тем более, доколумбова эпоха.

 

Между тем подход физика-теоретика к трактовке взаимодействий оказался существенно иным, нежели у географов (причем не только иным, но, главное, более плодотворным) именно в силу значительно более абстрактного характера той науки, которая сыграла решающую роль в формировании научного мировоззрения этого исследователя. Исследовательские традиции физики вовсе не требуют обязательно рассматривать взаимодействия как нечто материальное. Они восходят еще к научной революции, произведенной И.Ньютоном. Последний писал известному философу и богослову Р.Бентли, что, разумеется, тело не может действовать там, где его нет, но все в небесной механике происходит именно так, как будто это имеет место. Ньютон возложил ответственность за дальнодействие на Бога, он трактовал пространство как «чувствилище божье», Лаплас уже не нуждался в этой гипотезе. Не нуждались в ней и биологи-недарвинисты, считавшие, что потенциальная форма определяет развитие организмов и эволюцию видов. Парадоксально, но картезианская исследовательская программа весьма многим обязана Ньютону, который был ее убежденным противником.

 

Принципиально новая трактовка взаимодействий позволяет предположить, что даже до Колумба в мире существовали взаимодействия между народами и городами в глобальном масштабе, но характерное время этих взаимодействий было бесконечно велико. В конце концов, человек расселился по всему миру из одного центра. Однако это последнее утверждение носит чисто иллюстративный характер и для наших целей сугубо факультативно. Главный для нас урок из исследовательской ситуации, в которой очень важный в мировоззренческом отношении географический результат был получен физиком-теоретиком, именно в том, что прогресс нашей науки требует более смелого применения теоретических конструкций, не опирающихся на наш повседневный опыт, или даже противоречащих ему.

 

Общение с представителями других дисциплин, в том числе физики и математики, не только не развивает в географах комплекс неполноценности, но, наоборот, способствует укреплению законной гордости за достижения своей науки. Однако патриотизм никогда не должен перерастать в шовинизм и нам следует смело внедрять в географию все, что может дать плодотворные результаты в нашей науке. Синергетика служит при этом наукой-сталкером, по меткому выражению покойного Ю.А.Шрейдера, и позволяет нам проникнуть туда, куда без нее мы бы никогда не попали. Подобно другим наукам, в которых методическая составляющая резко преобладает над предметной, синергетика в изобилии поставляет инверсивные объекты [34], тех самых сталкеров, или, иначе, актеров, играющих разные роли в разных пьесах, но остающихся при этом самими собой. Такую миграцию идей, исключительно плодотворную для развития науки, М.А.Розов изучил и описал как феномен программно-предметной симметрии. Инверсивный объект в одной науке выступает в качестве предмета, а в другой – в качестве метода [34-36]. При этом зачастую невозможно определить, какой из них он принес больше пользы.

 

Одной из самых существенных трудностей в развитии социально-экономической географии следует признать чрезвычайно быстрое изменение самой реальности, изучаемой этой наукой. Ярким примером этого явления, создающего самые серьезные трудности в исследовательской работе, может служить судьба концепции стандартного экономического района Б.Н.Зимина и опирающейся на нее теории малых высокоразвитых стран, также разработанной этим исключительно одаренным исследователем [13,14]. Если Н.Н.Баранский рассматривал экономический район как объективную данность [5] скорее из идеологических соображений и к 70-м годам, по крайней мере среди молодых географов, говорить об объективности районов стало признаком дурного тона, то Б.Н.Зимин логично обосновал их целостность, установив при этом четкие количественные критерии для их выделения.

 

Стандартные экономические районы, по Б.Н.Зимину, характеризуются объемом ВРП порядка 90-110 млрд. долл. в ценах 1970г. и потреблением внутри района 2/3 производимых товаров и услуг. Постоянное уплотнение экономического пространства в результате роста душевых показателей ВВП теоретически должно приводить к возрастанию числа экономических районов и сокращению их размеров. Это, однако, противоречит интеграционным процессам в экономике высокоразвитых стран, послуживших «подопытными кроликами» для исследования экономических районов, тенденции к снижению транспортных затрат и сроков доставки грузов. Можем ли мы сказать, что станет с экономическими районами через десять лет? Можем ли мы сейчас писать в учебниках на несколько лет вперед то, что было установлено Б.Н.Зиминым в 80-х годах и начале 90-х? Годы, прошедшие после кончины ученого, не ознаменовались ни малейшим продвижением в этом направлении.

 

Сходная ситуация складывается и в других областях социально-экономической географии. Исследованиями Г.В.Иоффе и Т.Г.Нефедовой было установлено, что тюненовские зоны специализации сельского хозяйства по-прежнему хорошо выражены вокруг российских городов - специализация изменяется по мере удаления от города, но уже совершенно не прослеживаются в Западной Европе и Северной Америке [15]. Там это – давно пройденный этап территориальной организации хозяйства. Причина прежде всего в несопоставимо более высоком уровне инфраструктурного насыщения территории.

 

Было бы вульгарным экономизмом полагать, что территориальная организация расселения определяется потребностями развития хозяйства и чем выше уровень экономического развития страны, тем сильнее бросается в глаза ошибочность такого предположения. Теория центральных мест, описывающая пространственную организацию расселения в пределах крупных регионов или малых и средних стран, т.е. территорий площадью в 104 - 105 км2, безусловно, свободна от подобных предположений. Напротив, она исходит из принципов оптимального обслуживания населения при заданном его размещении, причем сама формулирует эти принципы. Однако и эта теория, основы которой были заложены В.Кристаллером в 1932г. [50], способна эффективно описывать только зрелые системы расселения, структурированные традиционными видами транспорта. Ныне ее размывает «снизу» рост скоростей пассажирских сообщений, в результате чего сокращается число уровней иерархии – за то же время потребитель может добраться до центрального места более высокого уровня и получить более широкий набор услуг. Соответственно, в центральных местах самых низких уровней просто отпадает нужда. Этот феномен проявляется не только на локальном, но и на региональном уровне. Наиболее яркий пример – французские поезда TGV, развивающие скорость до 300 км/час и сделавшие повседневной реальностью ежедневные трудовые поездки на расстояние более 200 км. Какими теоретическими средствами описать происходящую в таких случаях трансформацию пространства?

 

«Сверху» системы центральных мест размываются процессами глобализации, формированием глобальной иерархии центров, охватывающей не только постиндустриальные страны, но и весь мир. При этом широко распространенная концепция «глобального города» [18] не без оснований предполагает, что иерархический статус мировых столиц определяется не их положением в национальных системах расселения, сколь бы мощными не были последние, а именно их «мировым весом», их вкладом в функционирование глобальной системы городов. Ясно, что Пекин или Шанхай далеко не могут соперничать с Нью-Йорком, а Брюссель обязан своим статусом европейской столицы отнюдь не родной стране. Необходимо особо подчеркнуть, что в данном случае речь идет не о формировании целостной системы расселения в глобальном масштабе, характеризующейся соответствием правилу «ранг-размер», а о формировании глобальной системы центральных мест со все более четко выраженной иерархией. На наших глазах происходит переход глобальной системы городского расселения или, по крайней мере, наиболее существенной ее части, из квазиаморфного состояния в квазикристаллическое.

 

Принципиальная трудность состоит в том, что все имеющиеся у нас в арсенале теории разработаны для описания процессов в обществе «экономическом», основаны на незыблемой вере в экономическое равновесие как аттрактор всех протекающих в экономике процессов, а социальные катаклизмы мы склонны рассматривать как внешние возмущения, уводящие систему от состояния равновесия, к которому она все равно при первой же возможности стремится вернуться. Между тем уже в самой экономической науке все шире распространяются сомнения в экономическом равновесии как «естественном» или «нормальном» состоянии экономики. Их высказывает, в частности, такой влиятельный экономист и социолог как М.Кастельс [17]. Его тезис состоит в том, что в информационном (иначе – «постэкономическом») обществе экономические процессы имеют не только иную природу, но и иную направленность. По его мнению, и территориальная организация информационного общества, включая и организацию расселения, претерпит самые существенные изменения в сравнении с обществом индустриальным.

 

В результате географам предстоит взяться за решение несравненно более сложных задач, нежели те, с которыми они сталкивались ранее: искать не просто аттракторы, т.е. области притяжения изучаемых процессов, а странные аттракторы, представляющие собой сложные непериодические решения. Такая задача едва ли может быть решена силами только самих географов, без сотрудничества с физиками и математиками, по крайней мере до тех пор, пока не вырастет поколение географов, которое со студенческой скамьи будет осваивать математический аппарат синергетики. Наша задача – создать концептуальные основы для такого сотрудничества, разработав операциональные теории, позволяющие применить к их развитию сначала понятийный, а затем – и математический аппарат синергетики.

 

Происходящая на наших глазах и в какой-то степени – при нашем участии научная революция разворачивается в условиях крайне неблагоприятного социального контекста. Переживаемый нами общий кризис рационализма, усугубляемый в нашей стране драматическим ухудшением материального положения науки и ученых, но вызванный болезненными явлениями в развитии всей западной цивилизации, имеет много тревожных и опасных симптомов. Среди них – снижение уровня высшего образования и, как следствие, - общего интеллектуального уровня, распространение нелепейших предрассудков даже в наиболее образованных слоях общества, фактическое банкротство системы всеобщего среднего образования, чему свидетельство - 12-15% полностью или почти неграмотных в населении ведущих экономических держав мира. Безусловно, трагическое угасание в современном обществе интереса к фундаментальным исследованиям, пренебрежение научным мировоззрением и, как следствие, снижение социального статуса ученых, их роли в формировании общественного мнения – всего лишь один из этих симптомов.

 

В этих тяжелых условиях новые научные направления могут рассчитывать на общественное внимание и поддержку лишь в том случае, если решаемые ими задачи будут поставлены в соответствие важным общественным проблемам. При этом вторая важнейшая социальная функция науки – развенчание общественных предрассудков становится вровень с первой – достижением нового научного знания. Обе эти задачи могут решаться совместно в ходе синергетической революции и блестящий тому пример – исследования Д.Н.Люри, применившего представления о точках бифуркации, в которых ничтожные по силе, в т.ч. случайные, воздействия могут определить выбор траектории, к анализу процессов природопользования [1]. Не имея возможности подробно излагать результаты, полученные этим исследователем, мы лишь отметим развенчание чрезвычайно популярной и совершенно бессодержательной с научной точки зрения концепции устойчивого развития. Ее триумфальное шествие по всему миру вполне можно рассматривать как официальное признание невнимания к науке и пренебрежения институтами научной критики. Между тем, вопреки разглагольствованиям политиков и журналистов, серьезные научные исследования свидетельствуют о том, что высокая цена на ресурс с неизбежностью толкает развитие на кризисную траекторию и только кризис может восстановить равновесие между воспроизводством ресурса и его потреблением.

 

Для нас может служить источником определенного оптимизма относительно судьбы нашей науки именно то обстоятельство, что все шире охватывающая ее синергетическая революция, в отличие от предыдущих научных революций, не ограничивается явлениями микро- или мегамира, бесконечно удаленными от нашего повседневного опыта, а позволяет ставить и решать задачи, имеющие самое непосредственное отношение к жизни широчайших слоев налогоплательщиков, важные для их благосостояния или даже простого выживания. Соответственно, появляется шанс убедить их в необходимости хотя бы скромных ассигнований на фундаментальные исследования, а главное – в необходимости бережного и уважительного отношения к науке и научному мировоззрению как одной из важнейших составляющих культуры и национального достояния страны и, прежде всего, – как к кузнице и школе критического взгляда на мир.

 

Бесценные качества науки как последнего бастиона, защищающего традиции критического мышления в обществе, проявляются прежде всего в научных революциях, в ее способности критически переосмыслить, а при необходимости – и отвергнуть то, что десятилетиями и столетиями считалось незыблемым и составляло ее золотой фонд. В свете описанной К.Поппером взаимозависимости теории познания и социальной теории [51], ослабление традиций критического мышления в обществе таит в себе смертельную угрозу для демократии. Дж.Сорос, широко известный как финансист и филантроп, но значительно менее – как социальный мыслитель, ученик и соратник Поппера, писал: «Я использовал финансовые рынки как лабораторию для испытания своих философских теорий [42, с.7]». Развивая мысли своего учителя, Сорос так охарактеризовал социальную функцию науки: «Наука – высочайшее достижение человеческого интеллекта, и она прочно основана на сознании того, что человек может ошибаться. Если бы научные теории провозглашали конечную истину, не было бы смысла их проверять и научный прогресс зашел бы в тупик. Наука является в некотором роде особым случаем, поскольку в ее распоряжении имеется надежный критерий – факты. Иные сферы человеческой деятельности – философия, искусства, политика, экономика – с точки зрения критической оценки находятся в более сложном положении [42, с.252-253]”. Переживая очень трудный для развития науки период, мы не должны забывать, что сохраняя критический потенциал науки, ее способность к самообновлению через научные революции, мы выполняем не только научный, но и гражданский долг, защищая открытое общество там, где оно наиболее уязвимо. Сознание этой миссии, о которой мы не просили, но которая возложена на нас исторической судьбой, может помочь нам не дать угаснуть огню глубоких теоретических поисков.

В.А. Шупер
Институт географии РАН

Литература

 

1. Анатомия кризисов. // Под ред. В.М.Котлякова. М.: Наука, 1999. 239 с.

2. Арманд А.Д. Самоорганизация и саморегулирование географических систем. М.: Наука, 1988. 261 с.

3. Арманд А.Д., Ведюшкин М.А. Триггерные геосистемы. Препринт. М.: ИГ АН СССР, 1989. 51 с.

4. Арманд А.Д., Кайданова О.В. Ландшафтные триггеры. // Изв. РАН. Сер. геогр. 1999, №3. С.25-28.

5. Баранский Н.Н. Вступительная статья к книге «Американская география». // Баранский Н.Н. Избранные труды. Научные принципы географии. М.: Мысль, 1980. С. 119-142.

6. Берг Л.С. Труды по теории эволюции. 1922-1930. Л.: Наука, 1977. 388 с.

7. Бунге В. Теоретическая география. М.: Прогресс, 1967. 279 с.

8. Валесян А.Л. Пространственная устойчивость систем расселения и эволюционная морфология транспортных сетей. // Изв. РАН. Сер. геогр. 1994, №6. С.52-60.

9. Валесян А.Л. Синхронность в пространственной эволюции систем расселения и транспортных сетей. Автореф. дисс. … докт. геогр. наук. М.: ИГ РАН, 1995. 46 с.

10. Гвишиани Г.В. О сверхсильном антропном принципе. // Вопр. философии. 2000, №2. С.43-53.

11. Гурвич А.Г. Теория биологического поля. М.: Сов. наука, 1944. 155 с.

12. Гурвич А.Г. Избранные труды (теоретические и экспериментальные исследования). М.: Медицина, 1977. 352 с.

13. Зимин Б.Н. Малые страны – как территории высокой экономической открытости. // Экономико-географические проблемы формирования регионов интенсивной внешнеэкономической деятельности. Новосибирск: ИЭОПП СО АН и ИГ АН СССР 1990. С. 69-77.

14. Зимин Б.Н. Малые высокоразвитые страны Европы – теоретические итоги исследований. // Изв. РАН. Сер. геогр. 1993 №2. С. 95-104.

15. Иоффе Г.В., Нефедова Т.Г. Квази-тюненовский ландшафт в регионах России. // Российские регионы и центр: взаимодействие в экономическом пространстве. М.: ИГ РАН, 2000. С.104-113.

16. Капица С.П. Общая теория роста человечества. Сколько людей жило, живет и будет жить на Земле. М.: Наука, 1999. 191 с.

17. Кастельс М. Информационная эпоха. Экономика, общество и культура. М.: ГУ-ВШЭ, 2000. 608 с.

18. Колосов Д.В., Мироненко Н.С. О концепции мировых городов. // Пространственные структуры мирового хозяйства. М.: Пресс-Соло, 1999. С.225-238.

19. Кюммель Т. Стадиальная концепция урбанизации: методология и методы анализа. // Методы изучения расселения. М.: ИГ АН СССР, 1987. С.82-100.

20. Лаланн Л. Очерк теории железнодорожных сетей, основанной на наблюдении фактов и основных законов, определяющих сгущения населения. // Шупер В.А. Самоорганизация городского расселения. Приложение. М.: Росс. откр. ун-т, 1995. С.5-9.

21. Лаланн Л. Замечание о явлениях естественного распределения вдоль прямых линий в их связи с законами, которые определяют распространение центров населения по земной поверхности. // Там же. С.10-24.

22. Лёш А. Географическое размещение хозяйства. М.: Изд-во иностран. литературы, 1959. 452 с.

23. Липец Ю.Г., Пуляркин В.А. Статья в настоящем номере.

24. Любищев А.А. Проблемы формы, систематики и морфологии организмов. Сб. статей. М.: Наука, 1982. 279 с.

25. Налимов В.В. Спонтанность сознания. Вероятностная теория смыслов и смысловая архитектоника личности. М.: Прометей, 1989. 288 с.

26. Овчинников Н.Ф. Структура и симметрия. // Системные исследования. Ежегодник 1969. М.: Наука, 1969. С.111-121.

27. Овчинников Н.Ф., Шупер В.А. Симметрия социально-географического пространства и самоорганизация систем расселения. // Методы изучения расселения М.: ИГ АН СССР, 1987. С.18-34.

28. Пригожин И. От существующего к возникающему. Время и сложность в физических науках. М.: Наука,1985. 328 с.

29. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. М.: Прогресс, 1986. 432 с.

30. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени. М.: Прогресс, 1994. 268с.

31. Пузаченко Ю.Г. Основы общей экологии (Ч.I). Курс лекций. М.: Росс. откр. ун-т, 1995. 152 с.

32. Режимы с обострением. Эволюция идеи. Законы коэволюции сложных структур. М.: Наука, 1999. 256 с.

33. Родоман Б.Б. Территориальные ареалы и сети. Очерки теоретической географии. Смоленск: Ойкумена, 1999. 256 с.

34. Розов М.А. Пути научных открытий. // Вопр. философии. 1981, №8. С.138-147.

35. Розов М.А. Понятие исследовательской программы. // Исследовательские программы в современной науке. Новосибирск: Наука, 1987. С.7-26.

36. Розов М.А. География и явление симметрии знания. // Методы изучения расселения. М.: ИГ АН СССР, 1987. С.6-17.

37. Самарский А.А., Курдюмов С.П., Ахромеева Т.С., Малинецкий Г.Г. Нелинейные явления и вычислительный эксперимент. // Вестник АН СССР. 1985, №9. С.64-77.

38. Самоорганизация и наука: опыт философского осмысления. М.: ИФ РАН, 1994. 251 с.

39. Семенов-Тян-Шанский В.П. О могущественном территориальном владении применительно к России. // Изв. ИРГО. 1915, т.51, вып.8. С.425-458.

40. Семенов-Тян-Шанский В.П. Район и страна. М.-Л.: Гос. изд-во, 1928. 312 с.

41. Современные проблемы математики. Новейшие достижения. Т.28. М.: ВИНИТИ, 1987. 316 с.

42. Сорос Дж. Сорос о Соросе. Опережая перемены. М.: Инфра-М, 1996. 336 с.

43. Тархов С.А. Эволюционная морфология транспортных сетей. Методы анализа топологических закономерностей. М.: ИГ АН СССР, 1989. 221 с.

44. Хаггет П. Пространственный анализ в экономической географии. М.: Прогресс, 1968. 392 с.

45. Хакен Г. Синергетика: иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 1985.

46. Шупер В.А. Возможные пути влияния философии на поиски решения экологической проблемы. // Методологические проблемы взаимодействия общественных, естественных и технических наук. М.: Наука, 1981. С.145-161.

47. Шупер В.А. Формирование исследовательских программ в экономической и социальной географии. // Исследовательские программы в современной науке. Новосибирск: Наука, 1987. С.203-221.

48. Шупер В.А. Самоорганизация городского расселения. М.: Росс. откр. ун-т, 1995. 166 с.

49. Auerbach F. Das gezets der bevolkerungskonzentrationen. // Peterman's Mitteilungen. 1913, v.59. P.74-76.

50. Christaller W. Central places in Southern Germany. Englewood Cliffs, N. J., 1966. 230 p.

51. Popper K.R. Unended quest. An intellectual autobiography. Glasgow, 1982. 270 p.

52. Zipf G.K. National unity and disunity. The nation as a bio-social organism. Bloomington, Ind., 1941. 408 p.

53. Zipf G.K. Human behavior and the principle of last effort. Cambridge, Mass., 1949. XI+573 p

Один комментарий

#74
Гусейн Гурбанов, Баку, Азербайджан (гость) пишет:
19:04 3 февраля 2015 года
О Боге-Творце, Зеноне и космологических заблуждениях.
Для того, чтобы представить ИЗНАЧАЛЬНОЕ БЕСПРЕДЕЛЬНОЕ ПРОСТРАНСТВО (изн. БП-о) разновидно ЭЛЕМЕНТНО (Эл-тно) завершённым НЕОБХОДИМО И ДОСТАТОЧНО (НИД-о) постулировать присутствие в нём двух Эл-тов с ПРОСТО и СЛОЖНО /замкнуто системно проявляемыми СУЩНОСТЯМИ (Сщ-ями)/, а для представления изн. БП-а разнородно Эл-тно завершённым НИД-о постулировать присутствие в нём ещё одного Эл-та – Всевышнего и Всемогущего Бога – имеющего незамкнуто системно проявляемую Сщ-ь. Нетрудно предположить то, что уже при НИД-ном минимальном прирашении НЕМАТЕРИАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ (неМ-ой Сс-ей) Сщ-и Бога – Духа Божьего – НИД-о минимально нисходяще направленно постоянно развёртываемой от М-ой Сс-ей Сщ-и Бога происходит преодоление противопроявляемости Его Сщ-и вследствие распада Сщ-ей ПРОСТО и СЛОЖНО ввиду блокирования исхождения восходяще направленно постоянно развёртываемых неМ-ых Сс-их их Сщ-ей. На основе М-ых Сс-их от бывших ПРОСТО и СЛОЖНО Богом развёртываются Сщ-но противопроявляемые (Адаму изначально противостоят ангелы в числе которых ещё не проявившийся сатана) Эл-ты производного БП-а. /остальное изложено в завершающем варианте «Кратчайшей философии бытия»/
Завершая начинания Зенона на примере парадоксов разносторонне показавшего абсурдность применения МЕТОДА ЗАВУАЛИРОВАННОГО ОТРИЦАНИЯ (МЗО) к сфере чувственно постигаемого, основанного на отождествлении с математической точкой Сс-их этой сферы, Леметр санкционировал законность применение МЗО к сфере умопостигаемого! Баланс в постижении обоих сфер нарушенный констатациями элейца «восстановился» благодаря предположениям бельгийского священника-физика… Не разобравшись с сутью апорий трудно противостоять научной интерпретации космологического вопроса!
Зенон раскрыл картину дискредитации как фиксируемого в ОТНОШЕНИЯХ (Отн-ях) с Сс-ими сферы ЧУВСТВЕННО ПОСТИГАЕМОГО объективного /Отн-ях №2/, так и самих Отн-й №2 с их представляющим пространственно-временным континуумом, что, однако, не могло удержать тех, кто легко оперирует зафиксированным в Отн-ях №2 от попыток:
1. дискредитации Отн-й с Сс-ими сферы УМОПОСТИГАЕМОГО объективного /Отн-й №1/ и их представляющего БП-а понятиями «изотропная однородность», «сингулярность» не отвечающим требованиям принципа качественно и количественно Эл-тной НИД-ости для представления изн.БП-а – так полагается базис для космологии.
2. экстраполяции фиксируемого в Отн-ях №2 на Отн-я №1 – так посредством понятий ложных для Отн-й №1, но верных для Отн-й №2 развёртывается надстройка космологии. Неудивительно, что доказательной базой для такой «науки» должен был стать канувший в бесперспективность БАК (большой андроидный коллайдер).

Оставить комментарий

Пожалуйста, введите символы, показанные на рисунке.

Примеры решений задачи коммивояжера (TSP)
design by lmatrix
О проекте | Написать письмо | Ссылки | Литература | Карта сайта