Вы – самоорганизующаяся система

 

Самоорганизация – это появление структуры или порядка, не навязанного извне.

Фрэнсис Хейлиген [31]

 

…я… скоро понял, что в серьезных делах командованием и дисциплиной немногого достигнешь.

Петр Кропоткин [32]

 

Идея самоорганизации противоречит механистическому пониманию причинности. Здравый смысл говорит нам: порядок привносится извне некой разумной силой, он не может возникнуть спонтанно. Но это не так.

В природе адаптивная самоорганизация – скорее правило, нежели исключение. Достижения науки и техники убеждают нас, что крайне трудно и даже невозможно контролировать самоорганизующиеся системы. Наука делает отважные попытки управлять такими явлениями, как погода, эпилептические припадки или спонтанные социальные явления, но все они пока тщетны.

Мы вполне успешно можем описывать и предсказывать погоду, мозг и социальные сообщества. И все же у нас не получается объяснить их. Так почему на протяжении истории правителям, начальникам, руководителям, капиталистам и гуру тайм-менеджмента не удается контролировать самые сложные самоорганизующиеся системы в мире?

Многие ученые даже экономику рассматривают как самоорганизующуюся систему. Однако мы увидим, что, будучи загнанными в состояния «критичности», эти системы распадаются или полностью меняют стиль взаимодействия со средой.

Чем бы ни являлась система – отдельным человеком, целым обществом или климатом, – для стабильности ей необходимо оставаться в определенных рамках. Поэтому людям так нужна праздность: она позволяет им возвращаться к так называемой «стабильной динамике».

Как утверждают польские физики Ярослав Квапень и Станислав Дрождж, сложная самоорганизующаяся система «строится из большого числа нелинейных взаимодействующих элементов, которые проявляют коллективное поведение и могут с легкостью менять внутреннюю структуру и стили деятельности благодаря обмену энергией или информацией со средой»[33]. Примеры таких типов систем – перемещающиеся воздушные массы, турбулентность, фрактальная размерность береговых линий и, разумеется, мозг.

К сожалению, в литературе, обучающей руководить организациями, науку о сложных системах часто используют для рецептов коммерческого успеха. Но, как ни странно, еще никто не предложил взять за образец для подражания самоорганизующуюся активность мозга, а ведь она лучше отражает его внутреннее строение и динамику работы, чем структуры, налагаемые на жизнь извне.

Самоорганизация – признак сложности. Ее второе имя – эмерджентность[34], так как крайне сложное поведение системы в целом отлично от поведения ее составных частей и возникает из их взаимодействия. Самый яркий и очевидный пример – колония муравьев. В книге «Суперорганизм» (Superorganism) Э. Уилсон описывает эти удивительные сообщества. Дело в том, что, хотя колония и состоит из тысяч и даже миллионов насекомых, она адаптируется и ведет себя как единое существо.

Муравьи – один из самых процветающих видов на планете. Считается, что число живущих в наши дни муравьев составляет примерно десять миллионов миллиардов особей. А учитывая, что человек весит в один или два миллиона раз больше этой букашки, наши общие биомассы примерно равны.

Колониям муравьев доступны весьма сложные типы поведения. Например, они способны обучаться. Колония быстро находит лучший путь к источнику пищи, подходящее место для муравьиного «кладбища» и даже приноравливается регулировать внутреннюю температуру гнезда. И хотя каждый муравей все-таки обладает крошечным мозгом, сам по себе он понятия не имеет, что творит. Как же из миллионов глупых насекомых, занятых каждый своим делом, возникает поразительно сложно организованное поведение муравьиных колоний? Особенно если учесть, что в колонии нет правящей элиты.

Отдельный муравей, будь то рабочий, самец или солдат, сам по себе руководствуется набором очень простых правил. Эти поведенческие алгоритмы наследуются генетически. Например, встретив собрата, муравей шевелит возле него усиками и выбирает: если объект пахнет, как он сам, идет за ним, а если иначе – пытается убить. Порой муравьи следуют друг за другом на верную гибель, и это явление получило название «муравьиная спираль смерти».

Еще они передают информацию с помощью химических меток. Следуя за собратьями, они способны учуять тропу, которой те шли, а потому знают, в какую сторону повернуть. Муравьи-добытчики, когда находят источник пищи, выделяют особый секрет, призывая остальных. И вскоре колонна рабочих направляется к еде.

Так данные о местоположении пищи быстро распространяются в колонии. И у каждого муравья есть несколько правил, условия применения которых диктуют ему органы чувств. Когда миллионы муравьев взаимодействуют между собой, возникает единый организм. Например, множество муравьев жертвуют своими жизнями ради защиты сообщества. Адаптивное знание вырабатывается колонией в целом – она обладает качествами, которых нет у ее особей.

Представьте футбольную команду: она тоже имеет характеристики, которых нет ни у одного из ее одиннадцати игроков. Определенные виды поведения можно наблюдать только на уровне целой колонии. Если мы исследуем отдельного муравья, то обнаружим довольно простое существо, способное лишь к принятию быстрых решений. В каждом муравье заложено ограниченное число действий в зависимости от контекста (искать и приносить еду, следовать за другими муравьями или нападать на них), а вся колония обучается поиску лучшего маршрута к источнику пищи, может строить огромные сети туннелей и гнезд и даже растить грибы в сложных подземных садах.

И муравьиные колонии, и мозг являются примерами систем, спонтанно возникающих из бескрайнего океана случайно взаимодействующих элементов. Когда у вас есть миллионы простых муравьев, подчиняющихся всего нескольким правилам, возможные исходы их взаимодействий бессчетны.

Вообще, даже один «компьютерный» муравей, следующий лишь двум правилам, выглядит со стороны сложной динамической системой. В информатике есть знаменитая модель клеточного автомата – муравей Лэнгтона (Langton’s ant). Представьте муравья по имени Лэнгтон, случайным образом бегающего по полю черно-белых квадратов. У Лэнгтона только два правила: 1) попадая на белый квадрат, менять его цвет на черный, поворачивать на 90 градусов вправо и шагать на следующую клетку; 2) попадая на черный квадрат, менять его цвет на белый, поворачивать на 90 градусов влево и делать шаг вперед. Как бы вы ни раскрашивали поле перед началом игры, где-то спустя десять тысяч шагов Лэнгтон совершает дорожку из ста четырех па, которую повторяет до бесконечности[35].

То есть независимо от начальных условий Лэнгтон приходит к этому сложному узору. И это лишь один муравей, который руководствуется всего двумя правилами. Модель помогает нам понять, как строится поведение муравьиных сообществ в реальном мире. Особенно интригующий пример самоорганизующегося поведения колонии можно наблюдать у тропических муравьев-кочевников Нового Света.

Днем колония отдыхает (даже муравьям знакома праздность!) и не тратит времени и сил на постройку гнезд. Вместо этого муравьи разбивают «походный лагерь» – делают гнездо-бивуак, собственными телами закрывая царицу и молодняк от опасностей. Муравьи сплетаются телами и создают некое подобие палатки – и никто ими при этом не командует.

Муравьи регулируют температуру и влажность в укрытии, меняя форму и положение бивуака. Чтобы добыть пищу, колонна из сотен тысяч муравьев выходит из укрытия, хватает все, что движется, и возвращается в колонию, действуя как единый организм, который протягивает за едой руку. Ночью бивуак исчезает – колония движется дальше.

Важно понимать, что отдельный муравей понятия не имеет, что является частью бивуака, и уж тем более – частью колонии. Он сцепляется с соседями просто потому, что время суток, температура и прочие стимулы среды превысили порог чувствительности и запустили правило «хватайся за соседа».

Точно так же отдельные нейроны в мозге сами по себе не знают, что являются его частью или частью некоего «я». Наше сознание очень напоминает бивуак муравьев-кочевников. Многие века философы полагали, что где-то в наших головах живет маленький человечек, Гомункулус, который управляет мозгом. Потом ученые долго считали, что существует особый участок мозга, командно-контрольный центр, диктующий мозгу, что делать.

Но нейрофизиологи выяснили, что такого контрольного центра в мозге нет. Есть крупные узлы мозговых сетей, деятельность которых важнее «периферической» активности, но нет какого-то одного центра, который диктовал бы поведение. Наш мозг скорее похож на колонию муравьев: работа миллиардов нейронов порождает ощущение «я» без какого-либо внешнего или внутреннего воздействия. Иными словами, мы – эмерджентный самоорганизующийся феномен.

Нейроны, как муравьи, следуют алгоритмам и принимают бинарные решения, руководствуясь получаемыми сигналами. Когда входящие сигналы преодолевают в нейроне заданный электрохимический порог, а клетка при этом находится в частичной синхронии с соседями, она отвечает потенциалом действия, который передается нейронам поблизости. В зависимости от контекста, те несут сигнал дальше или, наоборот, прерывают цепь. Невероятно сложная организация возникает из взаимодействия миллиардов мелких и простых элементов.

Общение миллиардов отдельных нейронов, объединенных триллионами связей, дает нам возможность бесконечного творчества. Потому и колония муравьев гораздо более изобретательна и адаптивна по сравнению с отдельной букашкой. Разумеется, сравнение муравьев и людей на этом заканчивается. Как я уже говорил, аналогия работает лишь на уровне нервных клеток мозга. Человек не равен муравью – рабочему, самцу или солдату. Число поведенческих алгоритмов человека неизвестно и потенциально бесконечно.

Мы можем осознавать правила, которым следуем, и обладаем свободой выбора. И, самое главное, можем создавать новые правила. Но есть один важный аспект, в котором наш мозг и муравьиная колония очень похожи: сложные самоорганизующиеся системы привыкают к определенным условиям. Когда эти условия сильно искажаются (например, меняется климат), колонии погибают. Поскольку отдельные муравьи обладают весьма низкой степенью свободы в своем поведении, их коллективная деятельность гармонирует со средой. Нервные клетки тоже мирно уживаются в черепной коробке. Но, в отличие от муравья, человеческий мозг имеет потенциально бесконечное число степеней свободы. Это подарило нам уникальный разум и способность к творчеству. Это же мешает нам наслаждаться рабством – в отличие от муравьев.

Бертран Рассел писал, что «работа бывает двух типов: первый, изменение положения материи на земной поверхности или вблизи нее относительно другой такой материи; второй, повеление другим выполнить это». Он также заметил, что первый тип малоприятен и плохо оплачивается, а второй – приятен и оплачивается высоко[36].

 

Глава 6