Абсурд как точка бифуркации

"Наличие противоречия есть критерий истины, отсутствие противоречия - критерий заблуждения..." Георг Гегель

Бифуркация - приобретение нового качества в движениях динамической системы при малом изменении ее параметров. Основы теории бифуркации заложены А. Пуанкаре и А. М. Ляпуновым в начале ХХ века, затем эта теория была развита А. А. Андроновым и учениками. Знание основных бифуркаций позволяет существенно облегчить исследование реальных систем (физических, химических, биологических и др.), в частности предсказать характер новых движений, возникающих в момент перехода системы в качественно другое состояние, оценить их устойчивость и область существования.


Любимейшее занятие 99% научных сотрудников, инженеров, менеджеров - искать так называемые оптимальные варианты: конструкции, организации, вложений. На самом деле оптимальное решение - это ни что иное, как проявление слабости умственных способностей. Обычный ум вместо того, чтобы выявить суть проблемы и заняться ее решением, стремится просто найти некое решение, которое не будет ни с какой точки зрения наилучшим.
Существует много методов, с помощью которых определяют так называемые оптимальные значения параметров вашего объекта - оптимальные технические характеристики, оптимальный график работ, оптимальная схема устройства и т.д. В этом случае вы оказываетесь если и не на самой высокой точке эффективности, то где-то недалеко от нее. Однако, оптимальное решение - вовсе не достижение.

Оптимальный вариант – свидетельство того, что существующий порядок вещей исчерпал свои возможности, а автор «оптимального решения» не захотел или не смог увидеть, того, что адаптационный этап развития системы подошел к концу. Момент прохождения системой в своем развитии точки максимума эффективности, – это как раз критическая точка, которая обуславливает потерю устойчивости исходного состояния и возможность его бифуркации. Причем, чем позднее будет найдено и реализовано оригинальное решение, тем дальше ситуация зайдет в сторону потери эффективности. Любое, кроме катастрофного, движение с пика оптимального состояния ведет только вниз.

Достижение вершины эффективности говорит только о том, что большего из старой схемы не выжать! Следовательно, система достигла того порога, когда дальнейший прогресс требует качественного переворота - новой схемы, нового уровня эффективности. Значит, у вас появился шанс найти не просто "оптимальное", но качественно новое решение! Остановиться на оптимальном, - означает приковать себя к отжившей схеме и отказаться от полета на крыльях новаторства. Талант никогда не будет развязывать узел проблемы. Его нужно обязательно разрубить. Только тогда решение будет действительно гениальным!

Можем разделить – параметрическую оптимизацию, как основной маршрут адаптации, и нелокальную оптимизацию – маршрут катастрофного развития, качественного преобразования. Изобретения, новаторские решения на практике реализуют то качественное преобразование объекта или ситуации, которое синергетика изучает как бифуркацию состояния систем:
- необходимо изменить состояние в одном направлении и надо в обратном,
- параметр должен быть максимальным и в тоже время минимальным,
- характеристика должна быть положительной и одновременно отрицательной,
- система должна быть такой и другой сразу, и т.п.
Именно формулирование тупика практической ситуации в виде принципиального конфликта требований и означает, что новатор нащупал наличие критической точки бифуркационного этапа.

Статья "История винтовки" промышленника и философа XIX века Ф. Энгельса целиком посвящена анализу противоречий, определявших развитие этого вида стрелкового оружия. На первом этапе, например, главное противоречие заключалось в том, что для усиления огневых свойств, требовалось укорачивание ствола, - заряжание производилось со стороны дульного среза, а для усиления штыковых свойств и точности стрельбы нужно было, наоборот, удлинять ствол. Когда появились нарезные ружья - винтовки, проявился конфликт в отношении пули: с одной стороны, надо было, чтобы диаметр пули был велик, - тогда в пулю врезались нарезы ствола, и она приобретала вращение, с другой, - это сильно затрудняло заряжание со стороны дула, нужны были время и сила, чтобы вручную нарезать пулю. Если бы оружейники принимали только оптимальные решения, солдатам до сих пор пришлось бы заряжать свои в меру длинные и в меру короткие винтовки шомполами. Ствол должен быть очень длинный при стрельбе, и его не должно быть вовсе при заряжании! И вот до изобретения уже полшага.

Как разрешилось противоречие с винтовкой? Изобрели винтовки, заряжающиеся с казенной части. При закрытой казенной части длина ствола максимальна, при заряжании, - равна нулю. Как разрешили конфликт диаметра ружейной пули? Создали пулю, меняющую свой диаметр во времени. При заряжании она была тонкая и легко входила в ствол, а при выстреле утолщалась и врезалась в нарезы.

Итак, бифуркационный момент обнаружен, конфликт ситуации сформулирован. Что дальше? Следующий этап, естественно, реализация бифуркационного развития, или, что то же самое, разрешение противоречия. Как это сделать? Можно ли на практике одновременно обеспечить горячее и холодное, большое и маленькое, существующее и отсутствующее? Оказывается, что вполне, причем, возможностей для разрешения конфликтов, вариантов для бифуркации самой природой отмерено ограниченное количество. Любое усложнение, увеличение неравновесности системы может быть построено из конечного набора типовых "кирпичиков".

На самом деле, по утверждению не последнего в материалистическом диалектизме классика В.И.Ленина, в мире нет ничего, кроме движущейся в пространстве и во времени материи. Вот они - три основные способа преобразования. В самом общем виде разрешить конфликты, развести противоречивые требования, усложнить систему мы можем только либо в Пространстве, либо во Времени, либо во множестве Объектов.

Принципиальная формулировка противоречия требует реализации противоположных требований сразу, одновременно, в одном и том же месте одного и того же объекта. На самом деле в более тонком масштабе либо момент, либо пространство, либо объекты дают нам некоторый ресурс, за счет которого собственно и происходит усложнение исходной структуры и выполнение взаимоисключающих требований. Соотношение исходного объекта, момента времени или части пространства и вновь получаемых, характер их взаимодействия (специализация или кооперация) при реализации новых требований к состоянию порождают следующие ступени детализации бифуркационного решения. Причем каждый вышестоящий уровень основных типов разрешения конфликта включает в себя стоящие ниже него. То есть разнесение во времени, например, может происходить за счет использования дополнительной, отсутствующей ранее подсистемы. А разнесение противоречия в объектах – за счет использования геометрической координаты.

Кроме того, трехмерность геометрического пространства порождает также варианты разнесения противоречий в пространстве не только в разных частях одной размерности (часть длины, часть площади, часть объема), но и между размерностями – объем-поверхность, площадь-граница, и т.п. В свою очередь, разнесение протворечия внутри объекта включает в себя не только макро, но и микроуровень – уровень структуры вещества.

Когда появились компьютеры (большие ЭВМ), нашлось много желающих их использовать - причем каждый, естественно, считал, что его задача должна решаться вперед других. Налицо противоречие - компьютер должен в каждый момент решать разные задачи. Как быть? Основных решений было найдено немного - ровно столько, сколько наших общих правил:
1) разрешить во времени: появились системы разделения времени, когда процессор каждой задачей занимается такой маленький промежуток времени, что каждый пользователь испытывает ощущение непрерывной работы компьютера именно с ним;
2) разрешить внутри объекта: появились многопроцессорные машины. Когда один специализированный процессор занимается выводом данных на печать, другой может заниматься арифметическими вычислениями, третий - чем-то еще;
3) разнести в пространстве по объектам: можно каждому пользователю поставить свой компьютер, объединив их в сеть, если необходимо.

Прекрасный пример того, что в новаторском деле нет, и не может быть "единственно правильного решения"! Бифуркационных маршрутов развития системы в ее критический момент всегда множество! Свобода для творчества обеспечена всем.

Еще один пример, на этот раз из области организации производства. В начале 20-х годов производство автомобилей "Общества Форда" осуществлялось в Детройте, откуда они доставлялись потребителям железнодорожным транспортом. С расширением производства затраты, связанные с транспортировкой собранных автомобилей, значительно возросли: потери от них "съедали" большую долю прибыли. В то же время конъюнктура рынка диктовала необходимость снижения цен на автомобили. Возникла кризисная ситуация. "Прежде мы обыкновенно собирали наши автомобили в Детройте. ... Мы нуждались ежедневно в сотнях вагонах. Это было непрерывное движение поездов. Случайные задержки в транспорте были неизбежны. Кроме того, очень дорого стоит частичная разборка машин и такая упаковка их, при которой они не пострадали бы от перевозки, не говоря уже о транспортных расходах." Вот так, автомобиль должен быть изготовлен как товар для потребителя, но перевозка готового продукта слишком дорога. Сборка готового продукта должна быть "по определению", но лучше, чтобы сборки не было, с точки зрения доставки. Генри Форд нашел решение собирать часть автомобилей в месте продажи (разнесение противоречия в геометрическом пространстве за счет множества объектов). На первый взгляд решение простое, если не примитивное. Но: - Форд был первым и в тот момент единственным, кто додумался до организации сборки автомобилей в местах их продаж; - это "примитивное" решение позволило "Обществу Форда" не просто выстоять в условиях борьбы за рынки сбыта, но и получить при этом значительную прибыль; - данное решение настолько хорошо вписалось в схему бизнеса, что на сегодняшний день стало общим местом. "Теперь в Детройте собирается ежедневно лишь 300-400 автомобилей, ровно столько, чтобы покрыть местную потребность. Но, главным образом, мы отправляем отдельные части на наши монтажные станции, рассеянные во всех местностях Соединенных Штатов – можно сказать, по всему миру - и автомобили собираются только на местах." Форд впервые разделил в пространстве производство деталей и сборочное производство, найдя тем самым выход из тупика.

В скобках заметим, что решение новатора, будучи показано в готовом виде, всегда производит впечатление элементарного. Не зря говорится: "Все гениальное – просто!" Это именно так постольку, поскольку действительно несложна система разрешения противоречий…