16 страница из 25
Тема
теории сложности не результат гениальных озарений, а базируются на надежном математическом фундаменте.)

Теория игр

Мы уже упоминали, что теорию динамических систем можно представить себе в виде руки некоего человека, символизирующего все наши знания о системах. В этом случае теория игр, вне всякого сомнения, представляет собой вторую руку. Многие системы часто конкурируют друг с другом за одни и те же ресурсы – или пытаются съесть друг друга на обед. Как вытекает из теории игр, в таких случаях системы могут создавать конкурирующие стратегии.

Будучи одним из направлений прикладной математики, теория игр ставит себе задачей описание поведения систем в ситуациях, требующих стратегического подхода. В этих ситуациях успех одной системы отчасти зависит от тех моделей поведения, которые выбрали другие системы. Теория игр получила свое развитие в 1930-х годах, а в начале 1970-х нашла применение в биологии и эволюционной теории. Тогда стало понятно, что она вполне годится для анализа стратегий, к которым живые организмы прибегают во время охоты, спасаясь от хищников, при защите своей территории и во время брачных игр.

Теория игр оказалась полезным инструментом во многих областях, включая экономику, философию, антропологию и политологию. И конечно, в сфере разработки программного обеспечения, где она не только позволяет программистам создавать компьютерные игры, электронные аукционы и одноранговые сети, но также объясняет поведение людей в командах и поведение команд в организациях.

Эволюционная теория

Сейчас трудно представить себе человека, который не был бы знаком с эволюционной теорией. Она получила известность с момента выхода в свет в 1859 году «Происхождения видов» Дарвина, одной из самых знаменитых книг в истории. Практически все биологи согласны с базовыми утверждениями теории эволюции: постепенное генетическое изменение видов и выживание наиболее приспособленных организмов в результате естественного отбора.

Конечно, согласие относительно базовых постулатов не мешает бесконечным спорам биологов по поводу деталей процесса. Важность случайного генетического дрейфа (изменение вида без определенных причин), периодически нарушаемого равновесия (внезапные изменения вместо постепенных), эгоистичных генов (отбор на уровне генов, а не на уровне особей или популяций) и горизонтального переноса генов (передача генов другому организму) – все эти гипотезы многократно и страстно биологами обсуждались, принимались или опровергались [Mitchell 2009: 81–87]. (Но стоит только в качестве альтернативы предъявить биологам теорию разумного замысла, как они моментально объединяются в своем отрицании этой ненаучной ерунды.)

Эволюционная теория внесла значительный вклад в изучение всех видов систем, будь то биологические, цифровые, экономические или социальные. Утверждается, что команды, проекты и продукты эволюционируют в процессе приспособления к изменяющейся среде. И хотя «эволюционное управление разработкой» систем программного обеспечения – это далеко не та эволюция, о которой писал Дарвин, эволюционное мышление помогло разобраться с ростом, выживанием и адаптацией систем во времени. Поэтому я считаю, что эволюционная теория представляет собой интеллектуальную основу нашего знания о системах.

Теория хаоса

Хотя несколько открытий в рамках теории хаоса были сделаны ранее, настоящий прорыв был совершен в 1970–1980-х годах, а основной вклад был внесен такими людьми, как Эдвард Лоренц и Бенуа Мандельброт.

Теория хаоса учит, что даже самые небольшие изменения в начальных параметрах динамической системы могут впоследствии вызвать серьезные последствия. Это означает, что поведение многих систем в конечном итоге непредсказуемо, а небольшие затруднения могут трансформироваться в огромные проблемы, с чем легко согласится любая группа разработчиков программного обеспечения. Такая непредсказуемость означает далекоидущие последствия с точки зрения предварительной оценки, планирования и контроля системы – это отлично знают ученые-климатологи и специалисты по организации дорожного движения и значительно хуже понимают менеджеры проектов и линейные менеджеры.

Еще одним из открытий теории хаоса стали фракталы и масштабная инвариантность, то есть свойство графиков, отражающих поведение систем, выглядеть одинаково независимо от применяемого масштаба.

Некоторые считают теорию хаоса непосредственной предшественницей теории сложности, поскольку обе они признают неопределенность и изменчивость в качестве основных свойств исследуемых систем. По моему мнению, теория хаоса – это основа наших знаний о сложных системах.

Общая картина наших знаний о поведении систем

Как нет единого определения сложности, так нет и единой теории, которая объясняла бы поведение всех сложных систем разом [Lewin 1999: x]. Ученые давно пытаются обнаружить фундаментальные законы, которые были бы применимы к любым системам при любых обстоятельствах, но пока что эти попытки не увенчались успехом.

Представляется разумным задать вопрос: что же такое эта «теория сложности»? И хотя есть множество ее определений, существует точка зрения, что единого описания данная теория не имеет[8].

Каждая система имеет свои специфические особенности, поэтому выводы, сделанные из прошлых результатов, не дают гарантии будущих успехов. Так что, судя по всему, все, что у нас сейчас есть, – это набор различных теорий, которые иногда дополняют друг друга, иногда перекрывают, а иногда и противоречат друг другу.

Более того, существует достаточное количество более локальных исследований, каждое из которых внесло свой вклад в развитие знаний о сложных системах. Их можно сравнить с глазами, ушами и пальцами нашего человека, олицетворяющего всю сумму известных на данный момент знаний о поведении сложных систем. Например, исследования диссипативных систем дали нам представление о спонтанном формировании структур и о том, каким образом может протекать самоорганизация систем внутри границ. Изучение клеточных автоматов продемонстрировало, что сложное поведение системы может быть результатом простых правил. Исследования в области искусственной жизни показали, как осуществляется обработка информации в агент-ориентированных системах. Благодаря изучению самообучающихся систем мы поняли, каким образом генетические алгоритмы обеспечивают способность живых систем к адаптивному обучению. А в результате анализа социально-сетевых структур мы теперь понимаем, как распространяется информация среди людей.

Несмотря на то, что некоторые части тела нашего человека выглядят непропорционально и что сам он уродливее, чем зомби в балетной пачке, он тем не менее весьма живой – как и сумма знаний, которую олицетворяет (рис. 3.1). И когда эти знания применяются к сложным системам, мы называем их теорией сложности. Но что конкретно мы имеем в виду, когда говорим, что система, с которой мы имеем дело, сложная?


Простота: новая модель

В дискуссиях по поводу простоты и сложности отметились многие эксперты. Но их участие не привело к прояснению вопроса, поскольку зачастую присутствовала значительная терминологическая путаница. Ниже приводится моя попытка внести ясность в этот вопрос. Так что же такое простота?

Простота обычно определяется количеством усилий, которое необходимо, чтобы понять или объяснить какое-либо явление. Явление, которое легко понять или объяснить, будет простым, в отличие от тех явлений, что запутанны.

Если мы хотим обсудить, что такое простота, полезно уточнить содержательную разницу между сложными и запутанными понятиями или явлениями. Непонимание этой разницы может привести к тому, что вы выберете неправильный подход к решению той или иной проблемы.

Я считаю, что разница между этими двумя терминами должна объясняться в

Добавить цитату