Статті, книги

Все

Інновації як властивість емерджентності складних систем

Олена Пугачова

Інновації як емерджентність складних систем

АНОТАЦІЯ

У статті розглядаються ідеї теорії складних систем стосовно до завдань інноваційного розвитку. Обговорюються особливості розвитку сучасних наукових соціальних мереж з погляду теорії складних систем.

ABSTRACT

The ideas of the theory of complexity as to the problems of innovation development are considered. The peculiarities of the development of modern scientific networks are discussed in the framework of the theory of complex systems.

Вступ

Серед головних характеристик складних систем фахівці виділяють емерджентність. Ця якість виявляється в появі нових структур, властивостей, або моделей поведінки на макрорівні, що виникають із взаємодії елементів системи на мікрорівні. Причому ці нові властивості не можуть бути виведені з властивостей частин системи. Емерджентність з'являється на певному рівні складності системи і домогтися прояву цієї властивості у простій системі маловірогідно. Іншими словами, не дозволяючи системі ускладнюватися, не можна чекати появи «дива», скільки б зусиль не прикладалося.

Особливість задачі ускладнення системи полягає в тому, що це неможливо зробити механічним шляхом. Цей процес має бути органічним. Інакше кажучи, необхідно створити умови, при яких саморозвиток системи стає можливим. Очевидно, що і це не гарантує успіх, але робить успішний результат більш вірогідним.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Новий науковий напрям, теорія складних систем [1-4], досліджує виникнення спільної (колективної) поведінки системи елементів системи. На сьогоднішній день немає загальноприйнятого визначення складної системи. Основні ідеї, що описують суть складних систем, коротко можуть бути сформульовані наступним чином:

• складні системи – це мережа, що складається з багатьох взаємозв'язаних між собою компонентів та розвивається шляхом самоорганізації;
• складність системи може бути визначена обсягом інформації, яка необхідна для її описання;
• складні системи – системи, розвиток яких є дуже чутливим до початкових даних або малих впливів;
• складні системи – системи, в яких багато шляхів розвитку;
• складні системи – це системи, основними характеристиками яких є: нелінійність, наявність багатьох ланцюжків зворотного зв'язку; багаторівнева структура організації; гетерогенність, самоорганізація, емерджентность і так далі;
• складні системи – це системи без централізованого контролю, що розвиваються на основі простих правил локальної взаємодії і демонструють складну колективну поведінку, цілісність і адаптацію до довкілля.

Постановка завдання

Основними цілями даної статті є:

• викласти деякі результати останніх світових досліджень в області розвитку теорії соціальних мереж;
• описати характер інноваційного процесу з точки зору теорії складних систем;
• проаналізувати проблеми розвитку наукових соціальних мереж України.

Основна частина

Сьогодні основна увага фахівців в області складних систем направлена не стільки на вивчення окремих складових, скільки на взаємозв'язки, що виникають між елементами системи. Характер взаємозв'язків часто є визначальний в поведінці систем. Так, одні і ті ж компоненти, але зв'язані різними стосунками, демонструють різну динаміку розвитку і, навпаки, певний характер взаємодії може приводити до одного і тому ж результату, якими б унікальними не були окремі елементи системи.

Сучасні засоби зв'язку, Інтернет, процеси глобалізації привели до появи складно-переплетеної системи соціальних зв'язків, що створює принципово нове довкілля. Від результату взаємодії з довкіллям в значній мірі залежить успіх будь-якого почину. Так, недооцінка складності взаємодії може звести нанівець навіть надзусилля.

Сьогодні розширення інформаційного простору супроводжується стрімким зростанням соціальних мереж. Якщо можливості окремої людини як інформаційної системи виглядають досить скромно в масштабах сучасного потоку інформації, який подвоюється щорік, то потенціал соціальних мереж представляється перспективним. Так, зусилля багатьох світових освітніх і наукових центрів направлені на розширення соціальних контактів і зв'язків.

Світова наукова мережа нестримно розширюється, використовуючи всі доступні інформаційні технології для налагодження тісніших зв'язків і контактів між учасниками мережі. Так створюються профілі учасників мережі, щорік випускаються інформаційні бюлетені «Хто є хто», надаються можливості інтерактивної участі в різних проектах, створюються соціально-семантичні браузери, що дозволяють відстежувати ланцюги зв'язків по різних напрямах і так далі.

При цьому доступ до мережі є відкритим, оскільки досить зареєструватися на відповідному сайті. Деякі вузли дуже швидко розростаються і мають багато контактів. Інші, що представлені в мережі, значно скромніші, але це не приймає характер антагоністичного суперництва. Співіснування і співпраця є основними рушійними силами динаміки розвитку соціальних мереж.

Однією з новин нашого часу є виникнення віртуальних лабораторій, де дослідники і фахівці з різних організацій об'єднують свої зусилля з метою отримання швидших і важливих результатів. Такі лабораторії дають можливість здійснювати керівництво і контроль за дослідженнями в різних частинах планети і здобувати високі результати. Вони є принципово іншим рівнем організації взаємин між вченими (в порівнянні з традиційними лабораторіями), які проживають в різних країнах, говорять на різних мовах, спеціалізуються в різних областях, володіють різними ресурсами і так далі.

В соціальній мережі індивідуальні характеристики вчених лише частково визначають процес наукового пошуку. Не менш важливими є зв'язки між людьми, їх вплив один на одного, обмін думками, ідеями, тощо. Ланцюги зв'язків дозволяють у будь-який момент активізувати будь-який масив знань і швидко налагодити спільну роботу самих різних учених і колективів, що працюють в даної галузі. Зв'язки, а також потоки ресурсів дозволяють значно підсилювати можливості окремих осіб або невеликих команд.

В цьому відношенні соціальний капітал перевершує людський капітал. Пройшли часи роз'єднаних геніальних вчених і настали часи наукових співтовариств. Справа не в тому, що сила окремих осіб помарніла, а в тому, що в світі з'явилася безпрецедентна досі сила зв'язків, яку забезпечують сучасні інформаційні технології. Можливості швидкого об'єднання зусиль створили і небувалі можливості прискорення процесу наукового пошуку і здобуття наукових результатів. Завдання полягає в тому, щоб реалізувати можливості, що відкриваються, що само по собі представляє непросте завдання.

Якщо проаналізувати щорічну діяльність міжнародних наукових сайтів, то не можна не відзначити, що зараз йде експериментування, пошук форм взаємодії, налагодження контактів, вдосконалення форм співпраці, заохочення спільної діяльності. У списку цілей, які ставлять перед собою наукові співтовариства можна знайти наступні:

• Об'єднувати, оживляти і структурувати співтовариства учених
• Стимулювати появу нових команд
• Координувати ініціативи різних партнерів
• Упроваджувати засоби, що полегшують міждисциплінарний пошук
• Встановлювати партнерські стосунки зі світом

Розвиток наукових соціальних мереж супроводжується аналізом, вивченням і осмисленням отриманих результатів (див., напр.[5-6]). Так, наприклад, дослідження «Зв'язок науки з суспільством», проведені Віденським науково-дослідним інститутом, показали, що політичні організації, університети і дослідницькі організації тісно зв'язані між собою, тоді як підприємства знаходяться на периферії цієї соціальної мережі, будучи частково пов'язаними із засобами масової інформації [7].

Одним з цікавих результатів теорії соціальних мереж є «сила слабких зв'язків», сформульована американським ученим Марком Грановеттером (Mark Granovetter) [8]. Суть цього результату полягає в тому, що люди прагнуть встановлювати контакти з схожими людьми (з схожими ресурсами і інформацією). Слабкі зв'язки встановлюються з людьми, що відрізняються від них. Але саме ці слабкі неформальні зв'язки можуть виявитися найбільш ефективними, оскільки дозволяють дістати доступ до нових ресурсів і точок зору. Так при пошуку роботи слабкі контакти виявилися майже вдвічі ефективніше (28%), чому сильні (17%).

Слід відзначити, що традиційні методи дослідження не дозволяють «схопити» те, як взаємодії на мікрорівні впливають на макрорівень. Статистика, кількісні показники досить добре описують процеси макрорівня: соціальну мобільність, економічне зростання, зайнятість і т.д. На мікрорівні добре розроблені методи дослідження малих соціальних груп. Але як із взаємодії в малих групах виникають широкомасштабні структури макрорівня? Як показав Марк Грановеттер, мережевий аналіз може допомогти у встановленні мосту між мікро-і макрорівнях [8, с.1360].

Чим мережеві дані відрізняються від інших видів данних? Звічайні соціологічні данні - це список спостережень, що фіксує певні властивості або значення (наприклад, Рис. 1-ліворуч). Мережеві данні опісують зв'язки між людьми (наприклад, Рис. 1-праворуч).

Рис. 1. Соціологічні та мережеві данні.

Аналіз мереж дозволяє:

• розпізнати спільноти (групи людей, що працюють разом або в одній галузі)
• побачити кластери (вузли, які мають велике число зв'язків між собою)
• позначити важливі вузли або зв'язки: центральні вузли, мости. Ці зв'язки дуже важливі, тому що їх видалення може розбити мережу на частини
• виявити ролі та позиції. Іноді більш важливим є визначення не того, який вузол є найважливішим, а те, які вузли мають схожі зразки зв'язків
• виявити приховані зв'язки. При аналізі великого обсягу інформації можливо побачити непрямі шляхи між вузлами, які не пов'язані безпосередньо. Є можливість виявити альтернативні шляхи, які раніше не використовувалися або не були явними
• зробити яснішим сприймання комунікацій

Рис. 2. Мережа співавторів.

Для аналізу соціальних мереж існує багато пакетів прикладних програм. Серед них: NodeXL, Visone, Pajek, NetworkX. Дуже важливим є те, що аналіз соціальних мереж може допомогти розпізнати нові тенденції, побачити виникнення нових структур. Але цього ще недостатньо, щоб наукова мережа перетворилася в живий організм. Потрібен новий підхід до управління, орієнтований на розпізнавання, запуск і підтримку самоорганізованих тенденцій.

Сьогодні в Україні простежуються дві тенденції. З одного боку, з'являються і стрімко зростають наукові та професійні соціальні мережі. З іншого боку, система організації та управління науковою діяльністю цілком спрямована на зниження рівня складності системи, що розвивається. Прикладом тому може бути процедура присудження наукових ступенів в Україні. Величезне число бюрократичних і формальних вимог робить сам процес наукового дослідження побічним. Так, за думкою експертів, для захисту кандидатської дисертації українському здобувачеві треба здійснити 74 кроки (деякі з них можуть зайняти цілий день, деякі – кілька днів чи навіть тижнів), серед яких тільки 10 складає написання самої дисертації.

Ця надмірна формалізація має вкрай негативний вплив на українську науку. Дослідницька діяльність в Україні прикривається формальними процедурами здебільшого для імітації дослідницької процесу та унеможливлення справжньої змістової дискусії. Готуючись до захисту, здобувач мотивований на дотримання формальних правил, а не на здійснення наукових відкриттів; на врахування всіх вимог ВАКу, а не на шліфування своєї аргументації; на шукання визнання у консервативних і навіть реакційних наукових колах радянської доби, аніж у лідерів світової науки [9].

У результаті, втрачається найголовніше - здатність системи виявляти емерджентність, а з ним і поява новизни. Негативним моментом є і те, що система зворотних зв'язків не реагує ні на відсутність, ні на появу нових ідей. У відсутність соціального замовлення, нові ідеї, потрапляючи в соціальну мережу не приводять до активізації процесу самоорганізації вчених, а в кращому разі дають «їжу для розуму» деяким з них. У більшості ж випадків нові ідеї стають легкою здобиччю псевдовчених, які швидко знаходять їм вигідне для себе застосування. У будь-якому разі, нові ідеї не розвиваються, а соціальні мережі сприяють посиленню застійних і паразитичних тенденцій.

У такій ситуації можливі два варіанти розвитку наукових соціальних мереж: або наукова мережа перетвориться на вихолощений придаток науки (як джерело інформації), або загостриться протистояння між соціальними мережами (куди будуть перетікати вчені і наукові співтовариства) і офіційною наукою як соціальним інститутом. Обидва варіанти будуть означати віддалення науки від суспільства з усіма наслідками, що випливають звідси наслідками. Щоб цього не сталося, потрібно змінювати систему відносин у науці, характер зв'язків, патерни взаємодії, цінності, пріоритети, що саме по собі повинно стати процесом пошуку і соціального вибору, в якому мають брати активну участь всі агенти інноваційного процесу.

Висновки

Сьогодні в світі змінилися системні властивості наукової організації праці. У відповідь на зміни довкілля (поява Інтернет і інших сучасних засобів комунікації, глобалізація і лібералізація світової економіки) сталося ускладнення самої системи наукової діяльності. Щоб відповісти на виклики сучасності вона повинна розвиватися за законами світу, що самоорганізується. Як відзначають вчені [4], ми живемо в критичний момент, коли складність сучасного світу перевершила рівень складності окремої людини. Тому інновації, як відповідь на виклики сучасності, є результат розвитку науки як світової системи, а не окремих її складових (окремих лабораторій, окремих управлінських зусиль, окремих ресурсів і так далі). Поява нових технологій - це наслідок того, що система піднялася на більш високий рівень складності. Це не стільки технічна, скільки соціальна проблема, тому що вона пов'язана з появою нових соціальних відносин, в рамках яких таке ускладнення стає можливим. У «ручному режимі» цього досягти неможливо, тому що такий підхід пригнічує саморозвиток системи. Найкраще, що можна зробити - це побудувати нові відносини, зв'язки, які б сприяли процесу самоорганізації. Це творчий процес, який вимагає експериментування, методу «проб і помилок», аналізу результатів, зворотного зв'язку, живої реакції на події, навчання в процесі розвитку, розширення можливостей, терпіння, неформального поваги в суспільстві і т.п. Необхідно позбавитися від бар'єрів, які вбудовані в соціальну систему з метою зниження її рівня складності. Спрощення системи робить її більш передбачуваною, але перешкоджає її саморозвитку. Потрібно налагоджувати відповідні соціальні відносини і органічно вбудовуватися у розвивається світову наукову мережу.

Література

1. Пугачева Е.Г., Соловьенко К.Н. Самоорганизация социально-экономических систем. Учебное пособие. Иркутск: Изд-во БГУЭП, 2003. – 172 c.
2. Johnson, Neil F. (2007). Two’s Company, Three is Complexity: A simple guide to the science of all sciences. Oxford: Oneworld.
3. Lewin, Roger (1992). Complexity: Life at the Edge of Chaos. New York: Macmillan Publishing Co.
4. Yaneer Bar-Yam. (2005) “Making Things Work: Solving Complex Problems in a Complex World”. Knowledge Press, 306 p.
5. Barabasi A.-L. ' The architecture of complexity', IEEE Control Systems Magazine 27:4, 33-42 (2007).
6. Barabasi A.-L. Linked : the new science of networks, Perseus, 2002.
7. Public Understanding of Science [Електронний ресурс] / Режим доступу: http://www.fas.at/business/en/galery/03.htm
8. Granovetter, M. (1973). "The Strength of Weak Ties", American Journal of Sociology, Vol. 78, Issue 6, May 1973, pp. 1360-1380.
9. Єрмоленко В., Верлока В. Аналітика: Захист дисертації в Україні: максимум формальностей, мінімум змісту [Електронний ресурс] / Режим доступу: http://www.eu-edu.org/ua/news/info/397.

Статтю надруковано:

• Пугачева Е. Инновации как свойство эмерджентности сложных систем // Региональное управление и экономический рост: Материалы Международной научно-практической конференции, состоявшейся в КИУЭС 5 февраля 2010 года – Ярославль-Королев: Изд-во «Канцлер», 2010, с.157-164.
• Пугачова О.Г. Інновації як властивість емерджентності складних систем // Формування ринкових відносин в Україні: Збірник наукових праць, Вип.3(118) - Київ, 2011, с.86-89.

Вгору