К какому свойству системы относится эмерджентность

Эмердже́нтность или эмерге́нтность (от англ. emergent — возникающий, неожиданно появляющийся)[1] в теории систем — наличие у какой-либо системы особых свойств, не присущих её элементам, а также сумме элементов, не связанных особыми системообразующими связями; несводимость свойств системы к сумме свойств её компонентов; синоним — системный эффект.

В биологии и экологии понятие эмерджентности можно выразить так: одно дерево — не лес, скопление отдельных клеток — не организм. Например, свойства биологического вида или биологической популяции не представляют собой свойства отдельных особей, понятия наследуемость, рождаемость, смертность неприменимы к отдельной особи, но применимы к популяции или виду в целом.

В эволюционистике выражается как возникновение новых функциональных единиц системы, которые не сводятся к простым перестановкам уже имевшихся элементов.

В почвоведении: эмерджентным свойством почвы является плодородие.

В классификации систем эмерджентность может являться основой их систематики как критериальный признак системы.

См. также

• Закон гиперболического роста численности населения Земли
• Синергия
• Эмерджентная эволюция
• Гештальт
• Супервенция
• Синергетика
• Системная биология
• Частные науки

Примечания

Понятие “система” широко используется в науке, технике и повседневной жизни, когда говорят о некоторой упорядоченной совокупности любого содержания. Система является фундаментальным понятием, как системотехники, так и базовых теоретических дисциплин (теории систем, исследования операции, системного анализа и кибернетики). Система — это объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, сведений, а также знании о природе, обществе и т.п. Каждый объект, чтобы его можно было считать системой, должен обладать четырьмя основными свойствами или признаками (целостностью и делимостью, наличием устойчивых связей, организацией и эмерджентностью).

Целостность и делимость. Система — это, прежде всего целостная совокупность элементов. Это означает, что, с одной стороны, система – целостное образование и, с другой — в ее составе отчетливо могут быть выделены целостные объекты (элементы). При этом следует иметь в виду, что элементы существуют лишь в системе. Вне системы это в лучшем случае объекты, обладающие системнозначимыми свойствами. При вхождении и систему элемент приобретает системноопределенное свойство взамен системнозначимого. Для системы первичным является признак целостности, т.е. она рассматривается как единое целое, состоящее из взаимодействующих частей, часто разнокачественных, но одновременно совместимых.

Наличие устойчивых связей. Наличие существенных устойчивых связей (отношений) между элементами или (и) их свойствами, превосходящих по мощности (силе) связи этих элементов с элементами, не входящими в данную систему, является следующим атрибутом системы. Система существует как некоторое целостное образование, когда мощность (сила) существенных связей между элементами системы на интервале времени, не равном нулю, больше, чем мощность связей этих же элементов с внешней средой. Для информационных связей оценкой потенциальной мощности может служить пропускная способность данной информационной системы, а реальной мощности – действительная величина потока информации. Однако в общем случае при оценке мощности информационных связей необходимо учитывать качественные характеристики передаваемой информации (ценность, полезность, достоверность и т.п.).

Организация. Это свойство характеризуется наличием определенной организации, что проявляется в снижении степени неопределенности системы.

Суть свойства эмерджентности (emerdgence, англ. – возникновение из ничего, внезапное появление, неожиданная случайность) состоит в наличие таких качеств (свойств), которые присущи системе в целом, но не свойственны ни одному из ее элементов в отдельности. Эмерджентное свойство системы не может быть объяснено, выражено через свойства отдельно взятых ее частей. Например: Ни одна из частей автомобиля перевозить не может, а автомобиль – перевозит.

Эмерджентность демонстрирует одну из граней понятия целостности. Система выступает как единое целое потому, что она является носителем эмерджентного свойства: не будет она целой, – и свойство исчезнет; проявляется это свойство, – значит система цела.

Наличие интегрированных качеств показывает, что свойства системы хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью.

Отсюда можно сделать выводы:

• 1) система не сводится к простой совокупности элементов;
• 2) расчленяя систему на отдельные части, изучая каждую из них отдельности, нельзя познать все свойства системы в целом.

Любой объект, который обладает всеми рассматриваемыми свойствами можно называть системой. Одни и те же элементы (в зависимости от принципа, используемого для их объединения в систему) могут образовывать различные по свойствам системы. Поэтому характеристики системы в целом определяются не только и не столько характеристиками составляющих ее элементов, сколько характеристиками связей между ними. Наличие взаимосвязей (взаимодействия) между элементами определяет особое свойство сложных систем — организованную сложность. Добавление элементов в систему не только вводит новые связи, но и изменяет характеристики многих или всех прежних взаимосвязей, приводит к исключению некоторых из них или появлению новых.

— Слушай, Миш, а как объясняется эмерджентное поведение у животных?
— Это что еще такое?
— Ну, это когда стая птиц взлетает абсолютно синхронно, или косяк рыб поворачивает. Нет ни лидеров, ни отстающих. Как это происходит? Может, это роевое мышление?
— Петь, а ты с какого перепоя вдруг в зоопсихологию ударился?!
— Да просто хочу понять этот феномен… Сегодня позвонил четырем своим подругам, и все четыре отказали.

Чтобы понять эмерджентность, герой анекдота не случайно обратился к зоологии. На поведении братьев наших меньших этот феномен прослеживается наиболее наглядно.

Но для начала разберемся в значении самого термина. Понятие эмерджентность пришло из теории систем и используется почти во всех сферах знаний. Оно относится к системам, которые по каким-то причинам приобрели свойства, не свойственные их элементам. Иными словами – это синергичность или системный эффект.

Один из самых наглядных примеров эмерджентности в животном мире – это муравьи. По сложности социальных связей они стоят на втором месте после людей. Но этой сложностью обладает не отдельный муравей, ползущий по лесу и не 10-20 особей.
Только когда муравьиная колония достигает определенных объёмов, их коллективный разум становится на порядок выше, чем у отдельных представителей вида. Они строят муравейники, создают запасы пищи, защищают свое потомство и жилище, мигрируют и выживают в экстремальных ситуациях. Одним словом, чем их больше – тем они умнее. Эмерджентный разум позволил им выживать, практически не изменяясь, в течение последних 90 миллионов лет.

Эмерджентность срабатывает и в поведении мошек дрозофил, птичьих стай и косяков рыб и, конечно, присутствует у людей. Самый простой пример – толпа болельщиков на стадионе. Когда все начинают скандировать синхронно, но не договариваясь заранее, единый музыкальный такт.

По большому счету, мы живем в эпоху эмерджентности. Это стало возможным благодаря глобальным информационным системам, связывающим огромные массы людей в группы.

К примеру, число пользователей Facebook по последним подсчетам превысило 2,3 миллиарда человек. И это уже давно не просто социальная сеть. Эмердженнтными свойствами данная система начала обладать именно благодаря своим размерам. Ведь как только система, которая способна воспроизводить эмерджентное поведение, вырастает до определенных масштабов, применение тех же правил, которые управляли ее работой ранее, начинает приводить к совершенно иным результатам. Так и произошло. Компания по факту превратилась в политического организатора, крупный источник информации, глобальную платформу дистрибуции видео, рынок товаров и даже рабочих мест.

Бесчисленные индивидуальные нейроны, которые соединяются в человеческом мозге и ряды электрических цепей внутри компьютера — все это примеры простых объектов, работающих вместе и создающих нечто большее, чем сумма частей.

Таким образом эмерджентность повсюду и все мы, хотим этого или нет, являемся ее частью. Мы, каждый по отдельности и все вместе, представляем собой некий (на наш взгляд) хаос, из которого рождается упорядоченность.

Иллюзия уникальности каждого из нас, согласно этой теории, всего лишь иллюзия. Избавившись от которой, вы, возможно, убьете своего внутреннего нонконформиста, дадите себе расслабиться и включиться в поток непредсказуемости жизни.

Когда вам совершенно непонятен водоворот событий и вихрь непредсказуемых явлений, вспоминайте об эмерджентности, в которой хорошо разбиралась Алиса из Страны чудес. Заучите наизусть прекрасную цитату из произведения Льюиса Кэрролла и пользуйтесь как инструкцией в такие моменты.

— Не грусти, — сказала Алисa. — Рано или поздно все станет понятно, все станет на свои места и выстроится в единую красивую схему, как кружева. Станет понятно, зачем все было нужно, потому что все будет правильно.