Cliodynamics
Клиодинамика





Locations of visitors to this page

web stats

Скачать статьи

Форум


Причины Революции

Навигация
Главная
Клиодинамика
Статьи
Методология и методы
Конференции
СМИ о клиодинамике
Библиотека
- - - - - - - - - - - - - - -
Причины Русской Революции
База данных
- - - - - - - - - - - - - - -
Ссылки
Помощь
Пользователи
ЖЖ-Клиодинамика
- - - - - - - - - - - - - - -
English
Spanish
Arabic
RSS
Файлы
Форум

 
Главная
Малинецкий, Ахромеева: Математическая история. Прошлое для будущего Версия в формате PDF 
Написал AK   
08.11.2008
 

Математическая история. Прошлое для будущего  

 

Г. Г. Малинецкий, Т. С. Ахромеева   

  
 
 
 
 
  Альберт Эйнштейн считал, что теория требует внешнего оправдания и внутреннего совершенства. Внешнее оправдание – это необходимость объяснить наблюдения и экспериментальные данные, результаты, не укладывающиеся в прежнюю картину мира, а также ответить на те вопросы, которые перед наукой ставит общество и власть, широко понимаемый социальный заказ. Под внутренним совершенством Эйнштейн понимал внутреннюю логику самой науки. Ту логику, те нерешенные проблемы, которые требуют либо изменить стандарты исследований (сменить парадигму, в терминологии американского науковеда Томаса Куна), либо значительно расширить рамки существующей парадигмы. Есть исследования и идеи, которые опередили свое время, предложили ответы на вопросы, которые будут заданы десятилетия или века спустя (Достаточно напомнить о законах Менделя, которые были открыты за десятилетия до того, как «они понадобились», потом забыты, затем переоткрыты… Или размышления о «летающих машинах» Леонардо да Винчи, в которых угадывается принцип создания современных вертолетов). Многие другие науки запоздали. Нелинейная динамика – основа теории самоорганизации – синергетики могла быть построена на 40–50 лет раньше. Знания 1920-х гг. позволяли открыть динамический хаос, фракталы, ввести понятие о горизонте прогноза и о многом другом…На наших глазах, благодаря усилиям авторов этого сборника, их отечественных и зарубежных коллег рождается математическая история. Каковы ее «внешнее оправдание» и «внутреннее совершенство»? Вовремя ли рождается эта область исследований? Какие надежды ей предстоит оправдать? Цель этих заметок – обсудить этот круг проблем, сформулировать те вызовы, ответом на которые, взаимодействуя с другими дисциплинами, может стать математическая история.

Вызов развития

 

 

 
 Задержать темпы – это значит отстать. А отсталых бьют. Но мы не хотим оказаться битыми. Нет, не хотим! История старой России состояла, между прочим, в том, что ее непрерывно били за отсталость… За отсталость военную, за отсталость культурную, за отсталость государственную, за отсталость промышленную, за отсталость сельскохозяйственную. Били потому, что это было доходно и сходило безнаказанно… Таков уже закон эксплуататоров – бить отсталых и слабых. Волчий закон капитализма. Ты отстал, ты слаб – значит ты не прав, стало быть, тебя можно бить и порабощать. Ты могуч – значит ты прав, стало быть, тебя надо остерегаться. Вот почему нельзя нам больше отставать… Мы отстали от передовых стран на 50–100 лет. Мы должны пробежать это расстояние в десять лет. Либо мы сделаем это, либо нас сомнут.
И. В. Сталин 
 
В настоящее время Россия не имеет последовательной, научно обоснованной и эффективной национальной политики ни в одной сфере жизнедеятельности – ни в экономической, ни в социальной, ни в военной, ни в научной, ни в образовательной, ни в инновационной, ни в демографической, ни в либо какой-то иной. Причина этого в том, что она не имеет национальной стратегии – большого проекта, долговременных задач, путей их решения, оценки ресурсов и рисков, конкретных ориентиров. Причина отсутствия стратегии – отсутствие осознанных, отрефлексированных, понятых и принятых народом и элитой национальных интересов. Интересов нет, так как общество не имеет образа будущего, представления о желаемом жизнеустройстве, оно не сделало исторический выбор. Чтобы появился образ будущего, у общества и политиков должно возникнуть понимание смыслов, ценностей, императивов, нашей цивилизации, должна быть отстроена идеология. Кроме того, формирование образа будущего связано с деятельностью ученых – это исторический и стратегический прогноз, оценка коридора возможностей страны, моделирование и описание альтернативных сценариев развития России, оценка необходимых ресурсов, издержек, рисков, связанных с конкретным выбором (см. Рис. 1).
 
Инструмент для решения последней задачи – комплексной, междисциплинарной, системной – и предстоит создать. Этим инструментом и может стать математическая история, опирающаяся на потенциал естественных и гуманитарных наук, на компьютерное моделирование. Наука – живой организм и поэтому важно, чтобы сложилось и развилось научное сообщество, способное и готовое взяться за этот круг проблем.Прекрасно, если бы и политика, и стратегия, и прогноз, и национальные интересы, и соответствующий инструментарий у нас уже были хотя бы в том виде, в котором эта цепочка существует в других цивилизациях и успешно развивающихся странах. Однако поскольку ее нет, то встает вопрос, с чего следует начинать. Вероятно, с двух ключевых моментов – во-первых, с проектирования будущего, определение того, каким в принципе может оказаться наше завтра а, во-вторых, с анализа точек уязвимости, рисков, угроз и опасностей, с которыми мы сталкивались раньше, сталкиваемся сейчас и, вероятно, будем сталкиваться дальше. Именно это может стать теми ключевыми блоками, которые помогут построить остальное.
Экс-президент РФ В. В. Путин назвал распад Советского Союза крупнейшей геополитической катастрофой ХХ столетия, очевидно, отражая мнение части российской элиты. С этим трудно не согласиться. Эта катастрофа исторического масштаба. Если в 1980-х гг. валовой внутренний продукт (ВВП) СССР составлял 60% от ВВП США и был примерно в 5 раз больше ВВП Китая, то в 2000-х годах он составлял лишь 6% от американского и 1/5 китайского. С точки зрения экономического развития, потеряно около 20 лет. Утрачены позиции в высокотехнологичном секторе экономики, в обрабатывающей промышленности, в оборонной сфере, в области международных отношений. Однако утрачено большее – перспектива, будущее: свой тип жизнеустройства. Предложить выход из исторического тупика, позволяющий вернуть упущенное или создать новое, – задача исторического масштаба.Россия не имеет возможности и исторического времени копировать траектории успешных развитых капиталистических стран. Заказан ей и путь «мировой мастерской», по которому сейчас идет Юго-Восточная Азия. Географическое и геоэкономическое положение нашей страны уникально – 2/3 территории страны лежит в зоне вечной мерзлоты, где сосредоточены основные запасы полезных ископаемых, добыча и доставка которых требует очень дорогих технологий и огромной транспортной инфраструктуры. Низкая плотность населения, сложившаяся исторически и связанная с низкой продуктивностью почв, создает дополнительные транспортные, инфраструктурные и социальные проблемы. Наконец, следствием холодного климата оказывается длительный отопительный сезон и дорогое капитальное строительство. Это означает очень высокую энергоемкость производства, огромные затраты на капитальное строительство и дорогую рабочую силу – ее нужно обогревать, тепло одевать и сытно кормить. Поэтому в условиях глобализации – свободного перемещения людей, идей, капиталов, товаров, информации, технологий – наша страна не имеет будущего. Продукция, произведенная в России, если ее умеют делать в других странах, не будет конкурентоспособной в современном мире.
 
Будущее России определяется ее прошлым, ее исторической траекторией – страна не имела заморских колоний, в отличие от Испании, Голландии, Великобритании, Германии и возможностей извлекать извне поток ресурсов и экспортировать вовне свои проблемы. И в прошлом, и в настоящем, и в будущем путь нашей страны – это опора на собственные силы. Главная надежда здесь связана с теми людьми, которые не приемлют криминальных ценностей, которые сохранили трудовую этику и связывают свое будущие с будущим нашей страны.
 
Кроме того для страны неприемлем доиндустриальный путь развития (присваивающая экономика, «энергетический гарант», ставка на импорт невосполнимых ресурсов). В этом случае она не сможет поддерживать современные вооруженные силы и, соответственно, защищать себя и свои ресурсы. В условиях глобализации исключен индустриальный сценарий. Поэтому будущее России неразрывно связано с высокими технологиями, с эффективным использованием «человеческого капитала» и творческого
потенциала общества.
 
Иными словами, в ближайшие годы стране предстоит увидеть свой путь в будущее, свой большой проект, рассчитанный на 20–30 лет, и сверхусилиями нескольких поколений реализовать его.
Ценность математической истории и ряда других дисциплин и научных направлений будет определяться тем, насколько эффективны и полезны они окажутся для решения этой задачи.Сегодня о будущем надо мечтать (что очень важно), но его надо и считать, причем на том уровне, который доступен ведущим мировым мозговым центрам. Нынешняя ситуация схожа с преддверием реформ Петра I или сталинской модернизации, когда растущий отрыв от развитых стран становился очень опасен. Однако Петр знал, что за 30 лет в России надо научиться строить крепости, корабли, лить пушки и создать современную армию и флот. Сталин считал, что за 10‑15 лет в стране должна появиться черная металлургия, тракторостроение, автомобильная и химическая промышленность, самолетостроение. Он полагал, что война, к которой шел мир в 1930-х годах, будет войной моторов и не ошибся. Что должно появиться у новой России в ходе развития? Ученые, политики, государственный аппарат должны научиться отвечать на этот вопрос.

 

Вызов перемен

 

Знать, чтобы предвидеть. Предвидеть, чтобы управлять.
О. Кент 
 
Центральным историческим событием переживаемой человечеством эпохи является глобальный демографический переход – резкое, на протяжении жизни одного поколения, уменьшение скорости роста числа людей на Земле. Это изменение алгоритмов развития цивилизации, сравнимое с неолитической революцией, стало осознаваться и осмысливаться только в последние десятилетия.Профессор и священник Томас Мальтус считал, что число людей растет в геометрической прогрессии – в одинаковое число раз за одинаковые промежутки времени – в соответствии с уравнением,                                                     (1)
в то время как количество продовольствия растет в арифметической прогрессии, что и является причиной войн.Однако данные археологов, палеодемографов и историков показывают, то в отличие от закона (1), описывающего рост всего живого в условиях достатка ресурсов, рост числа людей хорошо описывался иным уравнением,                                                   (2)
и происходит по гиперболическому закону:,                                                (3)
где tf – момент обострения, N(t)  ∞, при t  tf (Капица, Курдюмов, Малинецкий 2003). В соответствии с этим законом для человечества tf  2025 год. Однако в течение последних 20 лет асимптотику (3) сменял иной закон (см. Рис. 2), в соответствии с которым рост населения замедляется. В настоящее время отличие того закона, который реализуется для человечества, от соотношения (3) уже превысило 5 миллиардов человек. Это переход к новому типу жизнеустройства на планете.Масштабы и значение этого перехода трудно переоценить. Для описании глобальных демографических процессов было предложено несколько математических моделей, первой и наиболее известной из них является модель профессора С. П. Капицы (Капица, Курдюмов, Малинецкий 2003). Все эти модели предсказывают стабилизацию численности населения мира на уровне 10–12 миллиардов человек. Однако эта стабилизация означает другое жизнеустройство – эра экстенсивного демографического развития кончается, и от повышения количества людей человечеству предстоит перейти к повышению их качества. Это будет, видимо, главным направление прогресса. Сейчас не вполне понятно, как это будет происходить.На это изменение накладывается исчерпание ресурсов, происходящее на фоне резкого роста их потребления. По-видимому, придется переходить от набора современных жизнеобеспечивающих технологий (производства, энергии, продовольствия, организации управления, обеспечения инфраструктуры и т.д.), позволяющих существовать десятилетия, к технологиям, позволяющим поддерживать гомеостаз хотя бы века. И на этот технологический переход, который должен сопровождать демографический, как показывают модели мировой динамики, у человечества есть в лучшем случае 15‑20 лет (Махов 2007). Иначе произойдет коллапс нынешней «присваивающей» экономики с резким ухудшением качества жизни и сокращением численности населения планеты.Идея устойчивого (самоподдерживающегося – sustainable) развития сводится к тому, чтобы у следующих поколений были стартовые условия (точнее возможности), сравнимые с теми, которые имеет поколение, живущее сейчас. Это достаточно жесткая идея, связанная с отказом от множества нынешних производственных технологий  (подобно тому как человечество в ХХ в. отказывалось или ограничивало ряд военных технологий). Это радикальный поворот в культуре, морали, мировоззрении, глубокий пересмотр смыслов и ценностей.
И в этом контексте исторический прогноз на XXI век естественно рассматривать, как одну из сверхзадач всей современной науки. Предвидя наиболее вероятные сценарии грядущего, можно парировать будущие угрозы, минимизировать риски и, по сути, брать ответственность за управление историческим развитием человечества.И в этой связи особую роль играет вопрос о пределах гомеостаза, стабильного, близкого к стационарному, состояния общества. Выдающийся французский историк Ф. Бродель поставил главной целью своего фундаментального исследования, посвященного рождению современного капитализма, отделение «возможного» от «невозможного» в различные периоды истории (Бродель 2007). Он выяснял, почему перемены в мире XVXVIII вв. были такими медленными, что обеспечивало стабильность и поддерживало гомеостаз. Поскольку сейчас, когда встал вопрос о будущем человечества, о проекте нового стабильного (предстоит понять в каком смысле) общества, то возникают те же вопросы. Впрочем, ряд исследователей полагает, что общество будущего будет не медленным, а очень быстрым, связанным со сменой и конкуренцией мод, стандартов, технологий.
 
В работах С.П. Капицы, А.В. Подлазова, А.В. Коротаева, Д.А. Хал­туриной, А.С. Малкова (Капица, Курдюмов, Малинецкий 2003; Подлазов 2002; Коротаев, Малков, Халтурина 2007; Малков, Коротаев, Халтурина 2007) исследуется и достаточно убедительно (хотя и по-разному) объясняется нелинейность соотношения (2) и гиперболический закон (3). Грубо говоря, человечество благодаря языку, письменности, другим инструментам научилось передавать свои знания, навыки, жизнеобеспечивающие технологии в пространстве (из одного региона в другой) и во времени (от поколения к поколению). Это позволило не только численно расти в заданных рамках (так же, как другим видам), но и расширять свою экологическую нишу благодаря использованию новых технологий. Однако глубокого и ясного понимания движущих сил, механизмов и наиболее вероятных следствий происходящего демографического перехода пока нет. Скорее, мы имеем дело с хорошо поставленным вопросом, а не с убедительным, научно обоснованным ответом. Одна из задач математической истории – получить такой ответ.

 

Вызов

технологического

развития

 

 

 

 

 

 В свою очередь фундаментом наших гипотетических построений будут технологии, то есть обусловленные состоянием знаний и общественной эффективности способы достижения целей, поставленных обществом, в том числе и таких, которые никто, приступая к делу, не имел в виду.С. Лем «Сумма технологии» В большей степени, чем когда-либо, нынешнее время предстает как эпоха технологического выбора. В самом деле, в предшествующие века следующее поколение получало в наследство ресурсы, основные фонды, – материальную основу цивилизации – общественные отношения, а также материальные и гуманитарные технологии. Границы, в которых цивилизация или страна могли изменить каждый из этих компонентов, были невелики. Сейчас возможности больше. Например, многие страны стоят перед проблемой, производить ли дешевую атомную энергию или более дорогую, используя альтернативные источники. Первый вариант выбирает Франция, второй – Швеция и Германия.
Разумеется, выбор мог делаться и тогда. Вспомним известный «китайский парадокс» – обладая большим набором технологий в области навигации, кораблестроения, организации, Китай, очевидно, не усматривая явной экономической выгоды и стремясь к самодостаточности, сознательно отказался от океанских путешествий. Китайцы и португальцы начали морские путешествия практически одновременно (Чжэн Хэ в 1405 г., Энрике Мореплаватель в 1419 г.) и масштаб их открытий, если сравнивать с масштабом самих держав, был соизмерим. И хотя в начале XV века Китай существенно опережал Европу в области мореплавания, то к концу века ситуация изменилась на противоположную. Поэтому Америку в 1492 г. открыл Колумб, а не китайские мореплаватели. Колонизировала и осваивала огромный американский континент Европа, а не Азия. В сущности такой же технологический выбор был сделан в конце ХХ в. Естественно предположить, что он был сделан стихийно. Ряд авторов полагает, что это стало результатом осознанного решения и сговора элит, выбиравших из нескольких вариантов будущего (Калашников, Кугушев 2005). Этот выбор был сделан в пользу информационно-теле­коммуникационных технологий, которые по терминологии С. Ю. Глазьева, составляют основу пятого технологического уклада. Прогресс здесь очень велик. Начиная с 1960-х годов, для микроэлектроники выполняется закон Мура – степень интеграции элементов микросхем удваивается примерно каждые два года (а в соответствии с этим растет быстродействие компьютеров) (см. Рис. 3). В свое время Билл Клинтон с гордостью говорил, что информационно-телекоммуникационный комплекс Америки стоит дороже ее нефтехимии, сталелитейной индустрии и автомобильной промышленности вместе взятых. Вместе с тем сам этот выбор представляется достаточно парадоксальным. Известен парадокс Солоу, в соответствии с которым с экономической точки зрения внедрение компьютеров не привело к реальному повышению производительности труда ни в одной области промышленности кроме, собственно, компьютерной. Зато компьютерные и телекоммуникационные технологии значительно увеличили возможности управления производством, его гибкость и адаптивность, повышая, в конечном итоге, его конкурентоспособность.Компьютер не позволяет удовлетворить реальные потребности в энергии, продовольствии, лечении, безопасности, охране окружающей среды или сохранении ресурсов. Для удовлетворения этих потребностей были созданы гигантские отрасли промышленности и социальные структуры, которые сделанным выбором оказались отодвинуты на задний план. Реальными, с позиций здравого смысла, потребностями пожертвовали во имя искусственных, виртуальных.Аналогичным путем – в направлении виртуальной реальности – пошла и экономика. Только один из десяти находящихся в обращении долларов в мире обслуживает производство реальных товаров и услуг. Гигантский мировой экономический пузырь работает, прежде всего, на себя. Заметим, что есть здесь и прямая историческая аналогия. В позднем Риме, значительная часть населения которого требовала хлеба и зрелищ, социальная стабильность во многом зависела от технологий – «убийц времени» (особенно если организация «зрелищ» обходилась существенно дешевле «хлеба»). Вероятно, значительную часть общества просто нечем занять. Неэффективное социальное устройство (в котором средний человек не имеет возможности ни нормально производительно работать, ни полноценно отдыхать) также порождает «излишки свободного времени», которое необходимо «утилизировать». В современной России граждане в среднем, по данным социологов, тратят 45 минут на воспитание детей и более 3 часов 40 минут проводят у телевизора. «Виртуальную реальность», интернет, блоги, живые журналы также удалось приспособить в качестве «стоков времени».На Рис. 3 показано, как меняется со временем число занятых в американской экономике, которая успешно утилизирует «лишних», с точки зрения производства, создания и поддержания жизнеобеспечивающих технологий, людей. Следуя этой логике, можно сказать, что в наиболее благополучных странах XXI век может стать «веком скорбных развлечений» (в терминологии М. Делягина).Возникает задача количественного и качественного анализа траекторий технологического развития во взаимосвязи с историческими траекториями (В самом деле, нетрудно представить, насколько отличался бы сегодняшний мир, если бы выбор был сделан не в пользу информационных, а в пользу космических, ядерных, химических или биотехнологий… Труднее вообразить, каким бы было настоящее, если бы акцент был сделан на высоких гуманитарных технологиях, на формировании нового человека. Разумеется, и анализ таких выборов и серьезное исследование альтернативных вариантов развития – дело будущего). В истории и философии техники есть большая традиция, много громких имен и глубоких мыслей. Однако практически нет количественного анализа, математических моделей и самого междисциплинарного подхода.На этапе нынешнего демографического и технологического перехода этот пробел было бы важно поскорее восполнить. Обратим внимание на несколько важных в этом плане моментов.Первый из них связан с определением границ, рамок и пределов нашего технологического развития. На существование одного из них обратил внимание американский футуролог О. Тоффлер в своей классической работе Футурошок (Тоффлер 1997). Этот предел можно назвать «инновационным барьером». Человек, вовлеченный в поток перемен, слишком быстрый и травмирующий, чтобы он мог его осмыслить и принять, испытывает отчуждение от социума, навязывающего ему радикальные изменения образа жизни и образа себя, переживает «травму будущего», утрату собственного «я». Индивидуальные проблемы, став массовым явлением, выходят на социальный уровень, порождая целый спектр норм, многие из которых оказываются ложными, тормозящими и индивидуальное, и социальное развитие. Весьма опасны и социальные последствия – в потоке быстрых перемен утрачивается связь между поколениями: «Утрачена времен связующая нить». Старшее поколение не может поддержать, уберечь, направить младшее. Младшее – понять смысл жизни и ценности старших. В современной России этот процесс особенно нагляден.На два других предела обратил внимание исследователь из Санкт-Петербурга С. Б. Переслегин (2005). Это предел бедности и предел сложности, в коридоре между которыми и движется любая цивилизация. Цивилизация располагает набором физических технологий (производящих, создающих техносферу) и гуманитарных (работающих с информационными сущностями, культурой, наукой, религией, внутренним временем, смыслами и ценностями). Предел сложности возникает, когда развитие физических технологий сталкивается с неразвитостью гуманитарных. Поздний Рим, позднее Средневековье, когда сложные производственные технологии блокировались неподходящей для них социальной структурой и соответствующими технологиями (производственные отношения тормозят развитие производительных сил, – в терминах исторического материализма).С другой стороны, предел бедности имеет место, когда сложное, развитое общество сталкивается с недостатками «материальной базы». Типичный пример – эпидемия чумы, «Черная смерть», истребившая в XIV в. треть населения Европы. Рост городов, быстрее развитие транспортных связей столкнулись с неразвитостью санитарно-гигиенических технологий (бедность и невысокая цена человеческой жизни не позволили реализовать это направления развития). Впрочем «нет худа без добра» – после нескольких эпидемий чумы, выкосивших наиболее восприимчивых к болезни, сместилась генетическая норма и европейцы стали более устойчивы к заболеванию. Заметим, что цивилизация вновь и вновь подходит то к одному, то к другому пределу. В самом деле, вспомним Первую Мировую войну.В ходе этой войны на полях сражений, по оценкам историков, погибло около 7 миллионов человек. В то же время в результате эпидемии гриппа «испанки», по оценкам экспертов погибло 50–100 млн человек (грипп назван «испанкой», так как Испания, не участвовавшая в войне, обнародовала данные по смертности в результате эпидемии). Медицинские технологии вновь значительно отстали от роста городов и развития транспорта. И все еще отстают. В настоящее время биологи и медики ждут мутации вируса птичьего гриппа, который позволит ему передаваться от человека к человеку так же, как обычный грипп. При существующих технологиях создание вакцины потребует около трех месяцев и некоторое время уйдет на вакцинацию значительной части человечества. По оценкам специалистов из Экспертного совета МЧС России, эпидемия птичьего гриппа в нынешней ситуации унесет более 180 млн человек (процент погибших на разных континентах будет существенно отличаться, что может изменить нынешний геополитический баланс). Еще один новый и, вероятно, принципиально важный момент. Это рассогласование социального развития и развития науки. В соответствии с оценками С. П. Капицы и И. М. Дьяконова (Капица, Курдюмов, Малинецкий 2003; Дьяконов 1994) и законом (3) имеет место эффект сокращения исторического времени. Удобно выделить циклы, на протяжении которых проживало одинаковое число людей – 9·109 человек. Длительность этого цикла сократилась с миллиона в начале развития человечества до 42 лет. Если за миллион лет нижнего палеолита население Земли увеличилось на 150 тыс.чел., то сегодня число людей на столько прибавляется за полдня.Вместе с тем научное развитие демонстрирует совсем другую динамику. В 1960 годы во времена научной эйфории, когда науку любили рассматривать как производительную силу, науковеды считали, что если число ученых a = N, то затраты на поддержание этого научного сообщества пропорциональны квадрату числа исследователей b = N2, а результаты и экономический эффект от их деятельности растут гораздо медленнее c = . Соотношения между a, b и c имели свои весьма правдоподобные объяснения.Однако исследования 1990-х и 2000-х годов дают иную картину. Картину быстрого замедления научного развития. На Рис. 4 представлены результаты количественного анализа развития химии, проведенного сотрудником Института химической физики, профессором О. В. Крыловым (1999). Он выявил «ядро» этой науки, ее основные открытия, на которые опираются последующие работы.Из рисунка видно, что расцвета химия в целом достигла в 1940-е – 1950-е гг., именно на это время приходится создание ядерного оружия, потребовавшего совершенных химических технологий. Органическая химия пережила пик открытий в 1900-х гг. Биохимия – в 1960-х. Эту картину, при всей ее парадоксальности, можно сравнить с развитием географии – в эпоху великих географических открытий открыто и описано все, что находится на Земле, в ХХ веке – то, что находится на дне океанов. Смысл и цели современной географии совсем другие, чем были 1000, 500 или даже 100 лет назад.Это означает, что прикладная наука в ближайшие десятилетия будет основываться в основном на уже существующем научном фундаменте. Отсюда следует три важных тенденции в развитии современного научного знания. Во-первых, приоритет междисциплинарных исследований, синтез, рождение нового на стыке разных подходов и дисциплин (Малинецкий 2004). Во-вторых, развитие технонауки (с акцентом на генерации инноваций под конкретные технические проекты), технологии создания технологий (конкуренция национальных, региональных, корпоративных инновационных систем). В-третьих, резкое увеличение сроков реализации фундаментальных научно-технических проектов. Например, значимых результатов от нанотехнологической инициативы американские эксперты ждут через 10–15 лет. Запуск международного термоядерного реактора ИТЕР предполагается через 20–25 лет, полет на Марс к 2030–40 годам, создание гигантских ускорителей также затягивается на несколько десятилетий.Другим словами, поменялось само содержание понятия «фундаментальный проект». Во-первых, нет той остроты, сжатых сроков, да и того, пафоса, который отличал важнейшие проекты XX века. Во-вторых, державы решают свои проблемы не на уровне фундаментальных проектов, опираясь на фундаментальную науку, а на уровне научно-ис­следовательских и опытно-конструкторских разработок. В-третьих, все эти проекты все реже воспринимаются и обществом, и самими учеными как принципиальный вызов, как миссия, а всего лишь как хорошая в материальном смысле работа. Влияние науки и научного сообщества на общественные процессы объективно падает в сфере как физических, так и гуманитарных технологий. Наука оказалась на обочине общественного сознания.Вместе с тем все более важную роль играет экспертная роль науки, ее вклад в управление рисками развития, в проектирование будущего. Достаточно сказать, что только в США эти прогнозы весьма радикальны (Альтман 2006). Например, профессор Б. Джой в известной статье «Почему будущее не нуждается в нас» предвидит опасности, связанные с одновременным и взаимосвязанным развитием генетики, молекулярных нанотехнологий и робототехники (GNR). По его мнению, это важнейшее направление неустойчивости и окно уязвимости нашей цивилизации. По его оценкам, вероятность выживания человечества в случае успешного развития этих опасных технологий 30–50%. Разумеется, достаточно трудно оценивать вероятность того, что никогда не происходило, но несомненно, что речь идет о возможном повороте истории, об абсолютном оружии.Пока эти работы выполнялись в основном вне социального, экономического, управленческого и исторического контекста таких сценариев. Это пробел. Опираясь на идеи и модели математической истории, его было бы важно заполнить. Тем более, что человечество уже не раз сталкивалось и с проектами мирового господства, и с проектами создания абсолютного оружия.

 

Вызов

исторических

альтернатив

 
 
 …Только не надо высокомерных рассуждений, будто история не знает сослагательного наклонения, – знает, она не автомат. Знает, но держит в секрете. Задача историка социальных систем – расшифровать его.А. Фурсов К настоящему времени в философии науки достаточно глубоко и содержательно разработана проблема теоретического знания. Академик В. С. Степин выделяет в структуре теории, собственно, теоретическую схему и математический аппарат: «Будучи идеальной моделью исследуемых в теории процессов, теоретическая схема обеспечивает интерпретацию математического аппарата теории и служит своеобразным посредником между ним и экспериментально фиксируемыми свойствами и отношениями физических объектов…Вместе с уравнениями фундаментальная теоретическая схема образует основание физической теории, опираясь на которое, исследователь может получать все новые характеристики исследуемой реальности, не обращаясь каждый раз к ее экспериментальному изучению. Такие характеристики можно получать в результате дедуктивного развертывания теории, выявляя новые признаки абстрактных объектов теоретической схемы на базе исходных признаков» (Степин 2006). Проблема, с этой точки зрения, стоящая перед математической историей, состоит в формировании адекватной теоретической схемы и затем соответствующего ей математического аппарата. Математизация представляется неизбежным и необходимым этажом развития истории, если мы хотим иметь дело с достаточно сложной системой причинно-следственных связей и конкретными выводами.Что же является показателем зрелости теоретического знания? Прежде всего, возможность прогнозировать и предсказывать. Она подразумевает инструменты для анализа множества альтернативных вариантов, которыми можно пользоваться, не обращаясь каждый раз к эксперименту и наблюдению. Иными словами, способность строить множество альтернативных миров, проводить их анализ средствами теории, а затем соотносить полученные результаты с эмпирическими данными. Эта схема реализуется в каждом школьном учебнике физики и соответствующем задачнике. В самом деле, в условиях задач по механике меняется геометрия, скорости, положение тел, действующие силы, и теория дает рецепты, как отвечать на поставленные вопросы, а задачи помогают освоить алгоритмы использования этого знания.В математической истории к такому положению дел еще идти и идти. И степень зрелости этого подхода будет определяться тем, в какой мере доступны для реконструкции событий и построения прогнозов исторические альтернативы. «Призрак альтернативистики» давно живет в исторической науке (не говоря уже о политике: «А если бы мы поступили иначе, то было бы еще хуже»).Подобно тому как в математике вводят разные типы сходимости (сильная, слабая и т.д.), можно взглянуть на современную методологию построения альтернатив и предложить их классификацию. Она полезна для того, чтобы предложить единый взгляд и стандарт на сам жанр исследования, поскольку в настоящее время для совсем разных вещей употребляются одинаковые слова.·       Слабая альтернатива связана с исторической реконструкцией событий, в которой осмысливаются и излагаются расчеты, замыслы, надежды участников значимых событий (основная часть которых, естественно, не нашла воплощения, но в конкретное время определяла позиции и действия лиц, групп, партий, элит). Очевидно, здесь есть одновременно несколько «искажающих фильтров» – субъективность лица, оценивающего ситуацию, субъективность исследователя, судящего об этом лице, и «субъективность известного финала» (на реконструкцию накладывается вольно или невольно оценка результата событий). Такой подход имеет большую педагогическую, образовательную, методическую ценность (Карацуба, Курукин, Соколов 2005). ·      
Дисциплинарная альтернатива. Очень часто в военной истории можно использовать те же методы стратегии и тактики, которые развивались и развиваются в военном искусстве. В самом деле, планируя операции или кампании, приходится анализировать альтернативные возможности и выбирать лучший вариант (естественно, отбрасывая почти все, что не относится к военным действиям). Математической истории естественно воспользоваться этим инструментарием и, вероятно, обогатить его (Коули 2002).·      
Игровая альтернатива. Во множестве ситуаций в истории важное значение имели игровые моменты. Естественно анализировать и этот аспект – своеобразные «исторические шахматы», в которых сила фигур зависит и от технологий управления, и от культуры данной цивилизации. Однако и здесь, видимо, может быть построена содержательная теория, напоминающая нынешнюю шахматную теорию – стандартные положения, набор дебютов, алгоритмы оценки позиции, основные комбинации, техника анализа ответных действий противника, базы данных, позволяющие выявить аналоги и пути развития ситуации. И это направление виртуалистики представляется весьма интересным.·       Стратегическая альтернатива. Выдающийся историк ХХ века Арнольд Тойнби отдал дань альтернативистике, написав работу «Если бы Филипп и Артаксеркс уцелели». Филипп был отцом Александра Македонского, Артаксеркс – отцом персидского царя Дария, побежденного Александром. И Филипп, и Артаксеркс погибли в результате заговоров. В соответствии с анализом Тойнби, если бы этого не произошло, то у греческих городов-государств были отличные перспективы для развития. Персидская империя могла бы еще в течение многих веков сохранять стабильность. Однако главное – расселение в Средиземноморье было бы иным, Рима как великой державы не возникло бы, и при этом не было бы темных веков, связанных с его крушением. Математическое моделирование (учитывающее социоестественные факторы) показало реалистичность такой альтернативы.Основой для таких рассуждений являются исторические аналоги, схожие ситуации. Развитие цивилизационного подхода А. Тойнби и Л.Н. Гумилевым позволило предоставить богатую почву для такого сравнительного анализа.·      
Имитационная альтернатива. Компьютерные технологии позволили на новом уровне поддерживать ролевые игры, имитируя на основе алгоритмов, уравнений, вероятностных подходов историческую реальность. Простейший пример – игра «Цивилизация», позволяющая проследить, как принимаемые на разных этапах управленческие решения (естественно в рамках модели, предложенной авторами игры) влияют на развитие. Более сложный и глубокий пример – имитационные модели военно-экономического соперничества государств, рассчитанные на активное ежедневное участие 5–10 человек (в течение нескольких месяцев). Такие модели представляют собой источник множества вариантов развития событий, новых идей, повышения исторической культуры исследователей.·       Модельная альтернатива. Описание альтернативных вариантов развития событий на основе развитой, апробированной и верифицированной математической модели. Возможность построить иерархию математических моделей для анализа и связанного с ним понимания отдельных стадий исторического процесса. Этот подход особенно важен, поскольку для того, чтобы предложения ученых были поняты и приняты, они должны быть просты (интуитивно понятны) и прозрачны до очевидности (в этом еще одно важное отличие математической истории, к примеру, от теоретической физики – в гуманитарных наука слова могут обладать обманчивой понятностью и очевидностью). Иначе говоря, нужны переводчики, способные корректно и адекватно представить понятое учеными лицам, принимающим решения, и нуждающимся в стратегическом прогнозе.Подводя итог, можно сказать, что показатель степени зрелости математической истории и других междисциплинарных подходов в этой области будет глубина и содержательность, с которой они могут анализировать альтернативы исторического развития. Этим будет определяться их роль в принятии решений, направляющих это развитие.

 

Вызов

междисциплинарности

 
 
 В самом деле, лишь история способна объединить все науки о человеке, помочь связать им воедино их объяснения, наметить некую междисциплинарную общественную науку.Ф. Бродель Предшествующие вызовы были связаны со своеобразным социальным заказом, диктующим развитие математической истории. Однако этот шаг предопределен и самим развитием исторической науки, ее внутренней логикой.В самом деле, выдающиеся историки приходят к тем же идеям и подходам, которые были освоены в естественных науках века назад. Основу методологии одного из основоположников количественной истории Фернана Броделя представляет концепция исторического времени. В отличие от равномерного физического времени он ввел представление о множественности времен, разнообразных временных ритмах, характерных для различных исторических реальностей. Это три шкалы измерения длительности. Во-первых, это «долгое время», – изменение отношений общества и природы, привычки мыслить и действовать – века, а иногда и тысячелетия. Во-вторых, это время, характерное для социально-экономической истории, для циклических процессов в этой сфере. В-третьих, это быстро время, характерное для политической, военной, дипломатической, событийной истории. И этот взгляд позволяет разделять и вначале, в качестве первого приближения, рассматривать события, относящиеся к разным временным шкалам по отдельности. А затем учитывать влияние изменений, происходящих в медленном времени на циклические социально-экономические процессы.Но это и есть основная идея асимптотического анализа, пришедшая в естественные науки в XVIII веке:,                                     (4)где e – малый параметр. Переменные, составляющие вектор  меняются в «среднем времени», случайные возмущения (аналоги «событийной истории») описываются случайной функцией , «живущей» в быстром времени. В то же время ряд переменных, составляющих вектор , существенно изменится лишь в «медленном времени» T = t/e. И для анализа таких систем развит огромный аппарат асимптотического анализа (Андрианов, Баранцев, Маневич 2004). Модели математической истории, пока во многом опираются на опыт исследования моделей, предложенных в других областях науки, на потенциал, результаты, концепции теории самоорганизации, или синергетики.Однако в истории действуют люди, и порой оказываются важны субъективные, случайные, игровые моменты. Поэтому трудно надеяться на то, что все, что хотелось бы, удастся описать в рамках своеобразной исторической физики, имеющей «математическую структуру», подобную классической механике или ряду других теорий, в основе которых лежат динамические системы.                                                    (5)Но в точности с такой же проблемой исследователи столкнулись при изучении систем высокой размерности, динамику которых важно не только рассчитывать на компьютере, но и также представлять и понимать. Для этих ситуаций в синергетике в последние годы была выдвинута концепция русел и джокеров (Малинецкий, Потапов, Подлазов 2006). Русла – те области в пространстве состояний системы, где динамика достаточна проста: существенны несколько переменных, характеризующих состояние системы, и горизонт прогноза достаточно велик (именно к руслам, вероятно, и относятся социальные экономические и исторические теории). В областях джокеров (джокер – название игральной карты, которую можно «назначить» любой другой картой и которая резко повышает неопределенность и число возможных вариантов в игре), напротив, число существенных переменных становится велико, горизонт прогноза мал и состояние системы может измениться скачком. О руслах в моделях исторических процессов специалисты в области математического моделирования знают пока немного, но, вероятно, соответствующие им ситуации хорошо представляют социологи, политологи, специалисты в области социальной психологии и военных наук. Это тема для будущих исследователей. Однако в анализе «областей джокеров» у историков и представителей военной науки накоплен большой опыт.В ходе обсуждения проблем математической истории часто возникает тема уникальности этой предметной области. В самом деле, эксперимент здесь невозможен, сведения о событиях, как правило, неполны или неточны (или, напротив, настолько обширны, детальны и противоречивы, что из них трудно извлечь главное, наиболее существенное). Наконец, в противовес естественным наукам, нельзя говорить о повторяемости – своеобразных, особенных, а то и уникальных моментов в ряде исторических событий может быть достаточно много.И вновь отметим, что эта ситуация не является принципиально новой (Степин 2000). Ближайший ее аналог – моделирование возникновения вселенной. И уникальность объекта, и неполнота данных, и качественное отличие настоящего состояния от гипотетического прошлого налицо. Другой пример – успешно и продуктивно развиваются фундаментальные исследования, связанные с добиологической и ранними стадиями биологической эволюции. И в обоих случаях применение методов прикладной математики дает новое качество. Множество различных фактов оказывается ясно и компактно уложено в некоторую четкую схему, появляется язык, на котором можно говорить о достаточно сложных причинно-следственных связях и эффективно выводить следствия из сделанных допущений. Кроме того, после построения моделей, как правило возникает ситуация, когда удается ясно отличить очевидное, естественное и необычное.Более того, есть целый раздел современной прикладной математики, основы которого были заложены академиком А. Н. Тихоновым – теория некорректных задач, который применим ко многим проблемам такого типа (Тихонов, Арсенин 1974). Очевидно, и методы этой теории могут появиться в арсенале математической истории. Сущность этой теории – возможность учитывать априорную информацию, свое скрытое знание в решении тех задач, для которых малые изменения во входных данных могут приводить к большим вариациям результата.Логика развития большинства научных дисциплин диктует переход от описательного этапа развития к предсказательному. Естественно, что по этому пути должна пойти и история. В пользу этого говорит настоятельный «социальный заказ» о от общества, и от элит на исторический прогноз.Чтобы отойти от «науки о мнениях» к объективному знанию, гуманитарным дисциплинам во все большей мере приходится опираться на количественные данные, на формализованные процедуры, методы анализа, математические модели. Для истории – междисциплинарной по своему духу и сути – это особенно актуально. Сегодня синергетика все чаще предлагает язык междисциплинарного общения, алгоритмы междисциплинарной сборки исследовательских проектов, предметных антологий, знаний, относящихся к различным сферам. И естественно, переосмысливая историческое знание, воспользоваться этим научным, методологическим, математическим багажом.Подводя итог, можно сказать, что сегодня математическая история может состояться, не только как новый междисциплинарный подход, опирающийся на гуманитарные, социоестественные науки и компьютерное моделирование. Она может состояться как эффективный инструмент не только для реконструирования прошлого, но и для проектирования будущего. И важно, чтобы этот шанс не был упущен.
Библиография
Альтман Ю. 2006. Военные нанотехнологии. Возможности применения и превентивного контроля вооружений. М.: Техносфера. Андрианов И. В., Баранцев Р. Г., Маневич Л. И. 2004. Асимптотическая математика и синергетика. Путь к целостной простоте. М.: Едиториал УРСС.Бродель Ф. 2007. Материальная цивилизация, экономика и капитализм, XV–XVIII вв. 1: Структуры повседневности: возможное и невозможное. М.: Весь мир. Дьяконов И. М. 1994. Пути истории. От древнейшего человека до наших дней. М: Восточная литература. Калашников М., Кугушев С. 2005. Третий проект. Погружение. М.: АСТ.Капица С. П., Курдюмов С. П., Малинецкий Г. Г. 2003. Синергетика и прогнозы будущего. 3-е изд. М.: Едиториал УРСС.
Карацуба И. В., Курукин И. В., Соколов Н. П. 2005. Выбирая свою историю. «Развилки» на пути России: от рюриковичей до олигархов. М.: Колибри.
Коротаев А. В., Малков А. С., Халтурина Д. А. 2007. Законы истории: Математическое моделирование развития Мир-Системы. Демография, экономика, культура. М.: КомКнига/URSS.
Коули Р. 2002. А что, если бы? Альтернативная история. М.: АСТ.  
Крылов О. В. 1999. Будет ли конец науки. Российский химический журнал 43/6: 96–106. Малинецкий Г. Г. 2004. Начало конца или конец начала? Компьютерра 4: 20–26. Малинецкий Г. Г., Потапов А. Б., Подлазов А. В. 2006. Нелинейная динамика. Подходы, результаты, надежды. М.: КомКнига/УРСС. Малков А. С., Коротаев А. В., Халтурина Д. А. 2007. Математическая модель роста населения Земли, экономики, технологии и образования. Новое в синергетике. Новая реальность, новые проблемы, новое поколение / Ред. Г. Г. Ма­линецкий, с. 148–186. М.: Наука. Махов С. А. 2007. Математическое моделирование мировой динамики и устойчивого развития на примере модели Форрестера. Новое в синергетике. Новая реальность, новые проблемы, новое поколение / Ред. Г. Г. Малинецкий, с. 79–101. М.: Наука. Переслегин С. Б. 2005. Самоучитель игры на мировой шахматной доске. М.: АСТ. Подлазов А. В. 2002. Теоретическая демография. Модели роста народонаселения и глобального демографического перехода. Новое в синергетике. Взгляд в третье тысячелетие / Ред. Г. Г. Малинецкий, С. П. Курдюмов, с. 324–345. М.: Наука. Степин В. С. 2000. Теоретическое знание. М.: Прогресс-Традиция. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я. 1974. Методы решения некорректных задач. М.: Наука. Тоффлер А. 1997. Футурошок. СПб.: Лань.    РисункиРис. 1. Концептуальные основы национальной политики Рис. 2. Численность человечества в соответствии с математической моделью (2) и демографическим прогнозомРис. 3. Закон Мура Рис. 4. Среднее ежегодное число открытий в химии по десятилетиям 

| Просмотров: 13710

Комментарии (1)
RSS комментарии
1. Написал(а) Алексис А.Н. в 15:03 14 апреля 2009 г. - Гость
 
 
оформление
Крайне жаль, что в докладе отсутствуют формулы хотя бы в ТЕХ формате. 
Со слов понимать смысл выкладок трудновато.
 

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии.
Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.

Последнее обновление ( 09.11.2008 )
 
< Пред.   След. >
© 2017