Методологические подходы для характеристик и оценок биологических и социальных систем

Науки делятся на естественные, неестественные и противоестественные
Л.Д. Ландау
1. Естественные науки (физика, химия, биология)
2. Математика технические науки
3. Медицина, гуманитарные науки

Первичный родительский организм на Земле ~ 4 млрд лет назад
Социальная форма материи
Человек

Формы системной организации материи
Физическая базовая среда
Биологические (биосфера)
Социальные системы
Физические и
химические
законы
Нечеткие социальные и биологические законы
Эволюция сложных систем
Биосоциальный фенотип

Особенности чётких законов физических систем и нечёткие законы «живых» систем (биологических и социальных, начиная с клеточного уровня)
Четкие законы:
Правдивы
Аксиомы - константы, теоремы –цифровые
Волновые свойства
Точная прогнозируемость
Стабильны
Нечёткие законы:
Правдоподобны
Понятия, которые надо конкретизировать
Волнообразность
Вероятностная
Эволюционируют

Законы и закономерности
Закономерности – фиксация в сознании повторяющихся явления
Формализация в общественном сознании наиболее универсальных закономерностей в виде законов
Аксиомы
Теоремы
Теоремные методы: классические методы математики и двухзначной формальной логики
Нечёткие закономерности
Эвристические подходы (экспертные оценки), системный подход, методы «мягких» мат. вычислений
Чёткие закономерности

Математические методы используемые для анализа нечётких, вероятностных закономерностей
теории вероятности, игр, катастроф (включая теорию бифуркаций), хаоса (включая фрактальную геометрию), теория графов (раздел дискретной математики)
методы статистики (включая многофакторный дисперсионный и корреляционный анализ)
распознавания образа (нейронные сети, дискриминантный и кластерный анализ)
нечетких множеств (стык математики и экспертных оценок), другие методы многозначных логик (трехзначные, конечнозначимые, бесконечнозначимые логики и др.)
различные гибридные методы, например, нейронные сети + нечеткие множества

Системообразующий фактор
Системообразующий фактор (СОФ) является сущностным компонентом любой системы. Он определяет характер взаимосвязи подсистем и внешних взаимодействий системы и лежит в основе её законов. При необратимых изменениях СОФ система распадается или трансформируются в качественно иную систему.

Системообразующий фактор (СОФ) биологических систем это взаимосвязь генетической матрицы и фенотипа в зависимости от средовых условий
Генотип
Фенотип клетки и/или организма
Генофонд
Расширенный фенотип экосистемы
Среда
Нестабильность генетической матрицы
Постоянная изменчивость (эволюция) биологических систем, для их адаптации к средовым изменениям

«Для того чтобы что-то реально узнать о прошлом, нам прежде всего надо стремиться понять, что было в головах людей»
Марк Блок
(один из основателей исторической школы «Анналов»)

СОФ социальных систем это взаимосвязь культурной матрицы общественного сознания, включая его стереотипы с экосоциальной средой (биосфера, техносфера + социальные институты)
Движущей силой эволюции социальных систем является появление новых идей под влиянием средовых факторов – своеобразных мутаций сознания, которые возникают на уровне индивидуального сознания, потом распространятся на общественном уровне (эффект востребованности) и материализуются как культурный феномен

Стереотипы общественного сознания (дифференцированная ментальность)
Совокупность интересов, ценностей, идеалов, запретов, программ поведения, осознание принадлежность к социальным стратам, групповые особенности образа окружающего мира, язык, возрастные, профессиональные, акцентуации характера и др.
Ландшафт стереотипов уникален в каждой социальной системе
Видоизменяются в процессе накопления социального опыта, но включает и консервативные параметры – базовые потребности, социальные инстинкты.
Нечётко проявляют себя как стереотипы группового поведения при реализации общественно значимой деятельности

Эволюционные аспекты сознания
Сознание есть и у животных («Декларация о Сознании» - Кембридж, 2012), включая, эмоции, мотивации, планирование поведения, абстрактное мышление и даже речь (дельфины)
Палеолит – переходный период (~2,5 млн – 12 тыс. лет назад). Каменные орудия труда. Обряды. Обычаи. Несколько видов рода людей (Гомо сапиенс, от ~ 200 тыс.). Использование огня – 1,5 млн
Верхний палеолит: Искусство – живопись, скульптуры, музыка ~ от 40-20 тыс. (остался один вид людей - Гомо сапиенс).
Неолитическая революция. Переход к доминированию культурной матрицы (8-12 тыс. лет) – первые культовые сооружения, переход к сельскому хозяйству, первые города, социальная дифференциация.

Субъектность
есть важнейшее свойство сознания и поведения человека (или социальных групп) - это его (их) способность осознавать свои потребности и интересы, формулировать и реализовывать на этой основе цели и программы поведения, воздействуя на окружающую среду, включая и других людей (объектов воздействия)

Отличительные особенности биологических и социальных систем

Направления эволюции живых систем (стремление к выживанию)
Биосфера
Прогресс - системное усложнение
Конкуренция видов, ограниченность ресурсов экологических ниш
Ноосфера
Антисистема
Техногенная форма разума?
Конкуренция, ограниченность пространства и ресурсов
Экологические
ниши
Общ.-экономич.
уклады
Блок для дальнейшего усложнения

Проявление субъектности в эволюции систем
Биологические системы, доминирует генетическая матрица
Появление биологической, ограниченной субъектности в рамках нечеткости биологических законов
Социальные системы, доминирует культурная матрица
Мозаичная социальная субъектность
Интегральная субъектность глобального техногенного разума?
Консервативные мотивации

Основные причины неизбежного кризиса глобальной человеческой цивилизации
Расширение функции сетевых информационных сетей и систем искусственного интеллекта
Сопротивление биосферы, биологическая деградация человека
Нарастающие противоречия между мозаичностью общественного сознания и возрастающим культурным потенциалом
Быстрый прогресс безлюдных технологий и информационных технологий принятия решений

Модель взаимосвязи генетической матрицы и фенотипа человека
Гены ДНК 25 тыс.
иРНК 100 тыс.
Рибосома
Белковые системы
Организм
Среда
>1 мил.
Клетки
Органы
Белки
Молекулярные модификации
Сигнальные пути белковых цепей и сетей

Внутриклеточные информационные сети (метод построения графов)

Экосистемы (биоценозы, геобиоценозы, биомы, в России 13 наземных биомов)
Виды
8-10 мил.
Популяции в экосистемах
Генофонд биосферы
Генофонды экосистем
Экосистемы
Экологические ниши
Эволюция видов
Эволюция эк. ниш
Пищевые цепи и сети
Биосфера
Среда
Естественный отбор

Роль маргинальных зон нечёткости в эволюции видов (примеры)
Ядро вида – наиболее адаптированные к средовым условиям особи популяции
Генетический дрейф увеличивает зону нечеткости, а естественный отбор - уменьшает
Средовые изменения, приводящие к гибели ядра популяции вида
Ускоренное видообразование (эволюционный скачек)
Постепенная трансформация в новый дочерний вид в силу внутривидовой борьбы
Конкурирующий вид в данной экологической нише (антисистема)
Образование новых экологических ниш

Принципиальная схема реализации функции СОФ в социальных системах
Стереотипы сознания, программы поведения
Стереотипы поведения, взаимоотношений людей (институты)
Материальные изменения экосоциальной среды
Накопление знаний, корректировка программ поведения

Кризис стереотипов общественного сознания
Ядро системы
Маргинальная зона
Образование антисистемы
Социальные страты
Разрушение ментального ядра системы (общих ценностей) внешним фактором
Системный кризис, разрушение системы
Накопление внутренних противоречий
Образование новой системы

Взаимосвязь политической субъектностей и социальных взаимоотношений в обществе, не нарушающих баланс интересов
Элита общества (субъект политики) Разделение властей, политическая конкуренция
Подчиненные страты (условные объекты)
Осознание своих потребностей и интересов
Проявления гражданской субъектности
Постоянная модернизация элиты
Управление с учётом баланса интересов
Институты гражданского общества
Социальные лифты
Контроль власти

Взаимосвязь политической субъектностей и социальных взаимоотношений в обществе, нарушающие баланс интересов
Элита общества (субъект)
Сакрализация власти
Подчиненные страты (объекты)
Осознание своих потребностей и интересов
Пассивное сопротивление
Формирование несистемной элиты
Раскол элиты
Контрэлита (кризис системы)
Нарушение управления
Управление
Проявления антисистемной субъектности

Зона оптимального соотношения свободы и организованности живых систем
Организованность
Свобода
Хаос
Статика
Потеря адаптивности к внешним и внутренним противоречиям
Потеря устойчивости системы
Оптимум

Менее организованные бета системы
(например, экологические системы)
Неоднородность и нестабильного СОФ (генофонд)
Взаимосвязь подсистем противоречива: синергизм-антагонизм
Внутренняя среда нестабильна не имеет чётких границ
Время существование системы и её подсистем не лимитировано и не скоординировано на уровне подсистем
Системный кризис как правило завершается не полной гибелью системы, а её трансформацией в новую систему
Доминируют сетевые принципы регуляции, но отсутствует иерархический принцип управления системой
Иерархические структуры (например, пищевые цепи) встроены в подсистемы с преимущественно сетевым принципом регуляции

Биологические альфа системы (например организм человека)
Относительная стабильность СОФ при единой генетической матрице
Стабильность внутренней среды системы
Барьерная обособленность от окружающей среды
Подсистемы функционально специализированы, не самодостаточны и не способны существовать вне альфа системы
Наличие иерархически структурированных органов управления
Между подсистемами преобладает кооперация, а не конкуренция
Подчиненность программ выживания подсистем программе выживания целостной системы
Программа развития и продолжительности жизни лимитирована СОФ
Зоны нечёткости (свободы) локализованы контролируются системой

Иммунная система как пример локального управляемого хаоса в альфа системах
Лимфоцит
Локальные управляемые мутации генов иммунного распознавания
Образование клонов антигенраспознающих клеток ~ 10 мил. вариантов
Антиген
Клональная пролиферация (размножение)
Антитела
Клетки иммунной памяти

Кора головного мозга как зона нечеткости

Сознание и восприятие внешнего мира
Я
Сознание
Подсознание
Образ окружающего мира
Обмен информацией
Осознание своего положения и потребностей
Текущая информация
Запоминание
Мышление
Корректировка образа мира
Формирование программ поведения
«Коллективное бессознательное»

Принципы восприятия и запоминания информации
Свойства информации
Авторитетность источника
Свойства сознания «фильтрующие» информацию
Запоминание, побуждение
Наличие идеалов
Повторяемость
Врождённые свойства мозга
Связь с эмоциями
Наличие мотивационных центров
Модность/стадность
Врождённые свойства мозга
Детализация системных знаний
Наличие образов бытия в сознании

Время физических, биологических и социальных систем
Время нельзя рассматривать отдельно от той системы и ее законов, в которой мы его фиксируем.
Общие закономерности движения физической формы материи находятся во взаимосвязи друг с другом и формируют единый пространственно-временной континуум (сontinuum - непрерывное).
В космологии и релятивистской физике эта теоретическая конструкция формируется тремя пространственными измерениями и непрерывным вектором времени (пространство Миньковского).
Фиксация времени определяется наличием синхронизированных равномерно повторяющихся процессов (эталона времени).

Относительность астрономического (физического) времени (по теории относительности А. Эйнштейна)
Скорость света
0
0
Увеличение силы гравитации
«Растяжение», замедление астрономического времени
Увеличение скорости движения

Особенности биологического времени
Прерывистое (включая биосферу) не является континуумом
В различных биологических системах протекает неравномерно и формирует образ или суперпозицию отдельных её векторов
Не влияет на астрономическое (физическое) время, но физические циклы влияют на биологические (например, циркадные циклы или годовые циклы)
В альфа-системах биологические циклы относительно синхронизированы, нарушение этой синхронности губительно для системы («распад связей времён»)

Время систем с нечёткими законами ( возраст человека)
Течение астрономического времени
Календарный возраст 65 лет
Усреднённый биологический возраст 62 года
Образ течения биологического времени (суперпозиция векторов времени)
Время отдельных параметров старения 56-68 лет

Критерии оценки времени (часы)

Образ времени (прошлое, настоящее, будущее) в сознании человека интегрирован с образом окружающего мира в единый простра́нственно-временно́й континуум
Источник информации
Настоящее время
Отпечаток прошлого времени в виде памяти и опыта
Образ предполагаемого будущего времени
Мышление – формирование и реализация программ поведения

Изменения пространственно-функциональных клеточных траекторий при формировании сети тканевых гормонов

Свойства пространств живых систем
Находятся внутри физического пространства и зависят от него
Это информационная среда действия биологических и социальных законов (определяют иерархичные и сетевые взаимодействия)
Дискретны, не формируют общего для всех систем континуума
Однако образуют нечеткий пространственно-временной образ («образ –матрёшка») в каждой живой системе
Разрушение этого образа в альфа-системах приводят к их гибели, а в бета-системах – к трансформации в новые системы

Пространства биологических систем
Организмы
Органы
Клетки
Биомы
Биоценозы
Экологические ниши
Биосфера
Патологические пространства
Бета-системы
Опухоль
Воспаление
Альфа-системы

Социальные пространства
Государственно-территориальные образования
Ойкумена
Экономические
Культурные
Правовое поле
Информационное
Пространства власти, социальной субъектности
Среда мегаполисов
Пространство социальных страт
Этнические пространства
Семейно-бытовые пространства

Некоторые общие свойства биологических и социальных систем
Сутью СОФ этих системы является функции взаимосвязи информационного кода и результатов его материализации
Характеризуются динамичной и противоречивой взаимосвязью свойств организованности и свободы
Имеют нечёткие пределы своего развития, при достижении которых накапливают противоречия, порождают антисистемы

Модели сложных живых систем правдоподобны, могут потребовать использования многозначных логик, эвристических подходов, экспертных оценок
Непротиворечивость модели внутренне противоречивой системы может быть достигнута только при снижения степени правдоподобия этой модели
При моделировании живых систем совокупность исходных точных элементов не приводит к формированию такого же уровня точности описания ими образованной системы