ΓΕΝΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΤΟΥ VON BERTALANFFY

 

 

 

Η συστημική σκέψη είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την κυβερνητική, την επιστήμη που μελετά τον έλεγχο και την επικοινωνία σε συστήματα ζώντων οργανισμών και μηχανών, καθώς και με τη Γενική Θεωρία Συστημάτων, η οποία εισήχθη από τον βιολόγο Ludwig von Bertalanffy ως μία προσπάθεια ανάπτυξης μίας ενοποιημένης επιστήμης με σκοπό τη μελέτη των κοινών αρχών που διέπουν τα ανοιχτά και εξελικτικά αναπτυσσόμενα συστήματα (Gharajedaghi, 1999).

Η ΓΘΣ μελετά τα συστήματα σε όλα τα επίπεδα της γενικότητας (αφαιρετική προσέγγιση), ενώ η Κυβερνητική επικεντρώνεται περισσότερο στα συστήματα που κατευθύνονται από έναν σκοπό, μία επιδίωξη, συστήματα που έχουν έναν προορισμό που τελικά κατευθύνει τις λειτουργίες τους (goal-directed systems, π.χ. ο άνθρωπος). Αν και υπάρχει μεγάλο ποσοστό επικάλυψης των δύο αυτών κλάδων, θα μπορούσαμε να πούμε πως και οι δύο έχουν παίξει το σημαντικότερο ρόλο στην προσπάθεια ανάπτυξης ενός διεπιστημονικού πεδίου την οποία ονομάζουμε Επιστήμη Συστημάτων (Kaufmann, 1993, Lissack & Roos, 1999).

Ιδέες σχετικές με τις προαναφερθείσες χρησιμοποιούνται και από τις αναδυόμενες επιστήμες της πολυπλοκότητας (sciences of complexity), που μελετάνε την αυτό- οργάνωση (self-organization) συστημάτων και ετερογενών δικτύων αλληλεπιδραστικών ενεργών οργανισμών (φυσικών ή τεχνητών) και τις αντίστοιχες επιστημονικές περιοχές, όπως: θερμοδυναμική πολύ μακριά από την θέση ισορροπίας (far-from-equilibrium thermodynamics), χαοτική δυναμική (chaotic dynamics), τεχνητή ζωή (artificial life), τεχνητή νοημοσύνη (artificial intelligence), νευρωνικά δίκτυα (neural networks), προσομοίωση και μοντελοποίηση υπολογιστών (computer modelling and simulation) (Kaufmann, 1993, Mainzer, 1994, Lissack & Roos, 1999, Marion, 1999).

Θα πρέπει να τονίσουμε πως η συστημική προσέγγιση διαφέρει κατά πολύ από την προσέγγιση της ανάλυσης συστημάτων (systems analysis), μία απλοποιητική ουσιαστικά μέθοδος, η οποία χρησιμοποιεί μόνο ένα εργαλείο της συστημικής προσέγγισης και τελικά καταλήγει στην αναγωγή του συστήματος στα επιμέρους στοιχεία του και στις μεταξύ τους (ανά ζεύγη) αλληλεπιδράσεις (Shaw, 2002). Επίσης, δεν θα πρέπει να συγχέουμε τη συστημική προσέγγιση με την συστηματική προσέγγιση η οποία αντιμετωπίζει ένα πρόβλημα κάνοντας μία σειρά από διαδοχικές ενέργειες, πολύ καλά καθορισμένες στη σειρά εκτέλεσής τους, με απόλυτη λεπτομέρεια και χωρίς να αφήνει περιθώρια μη προεπιλεγμένων εναλλακτικών (Lissack & Roos, 1999, Marion, 1999). Ο καλύτερος τρόπος να κατανοήσει κανείς σε βάθος τη δύναμη και την επίδραση της συστημικής προσέγγισης, είναι να μελετήσει τα βασικά στοιχεία και αρχές των δύο κλάδων οι οποίοι έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην ανάδειξή της, τη Γενική Θεωρία Συστημάτων και την Κυβερνητική.

Ένας από τους μεγαλύτερους περιορισμούς των φυσικών επιστημών ήταν αυτός του βιταλισμού (vitalism). Όταν οι χημικοί απομόνωσαν και ξεκαθάρισαν τα λεγόμενα οργανικά χημικά στοιχεία, υπήρξε έντονη διαμάχη για το εάν οι ουσίες αυτές χαρακτηρίζονταν από μυστηριώδη ζωτικά στοιχεία που τις διαφοροποιούσαν ουσιαστικά από άλλες ανόργανες ουσίες (Lewin, 1992). Στην συνέχεια, η εργασίες των Wohler και Kolbe έδειξαν ότι τα γνωστά οργανικά στοιχεία μπορούν να παραχθούν εργαστηριακά, από απλές ανόργανες ουσίες. Έτσι, οι χημικοί δέχτηκαν ότι η διαφορά μεταξύ οργανικών και ανόργανων ουσιών ήταν θέμα δομής. Στην βιολογία όμως η διαμάχη συνεχιζόταν. Οι βιολόγοι δέχτηκαν ότι η βασική διαφορά μεταξύ ζωντανών και μη-ζωντανών οργανισμών, είναι ο υψηλότερος βαθμός οργάνωσης που παρουσιάζεται στους πρώτους (Stacey, 1996).

Ωστόσο, υπήρχε μία σχολή βιολόγων που δεν έμεναν ευχαριστημένοι από τον παραπάνω υποβιβασμό. Αυτή η σχολή, μέσω του κύριου εκπροσώπου της Ludwig von Bertanlanffy, θεωρούσε το ζωντανό οργανισμό ως ένα «όλον». Αντιμετώπισε τους ζωντανούς οργανισμούς ως ανοικτά συστήματα, (τα οποία ανταλλάσσουν ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον τους) και τα οποία είναι ικανά να διατηρούν ένα συγκεκριμένο επίπεδο οργάνωσης, παρ» όλη την μεταβολή των επιμέρους στοιχείων τους. Αυτή η σκέψη αποτέλεσε μία από τις βασικές αρχές της συστημικής επιστήμης (Waldrop, 1992, Goodwin, 1994, Stacey, 1996)

Την εποχή που παρουσιάστηκε η Γενική Θεωρία Συστημάτων, αρχές της δεκαετίας του ‘30, υπήρχε σε μεγάλη εκτίμηση η εξειδίκευση σε όλες τις εκδηλώσεις της κοινωνίας, όπως στην εργασία και τη γνώση. Οι επιστήμες είχαν χωριστεί σε κλάδους και αυτοί σε άλλους κλάδους με μια συνεχιζόμενη τάση απόλυτου αναγωγισμού στα γνωστικά πεδία (Hubbard & West, 1991). Η εξειδίκευση των επιστημόνων ήταν τέτοια που κανένας δεν είχε τη γενική εικόνα μιας ενοποιημένης επιστήμης, ούτε τις γενικές αρχές που διέπουν πολλές επιστήμες.

O Von Bertalanffy σκέφτηκε διαφορετικά, αντίθετα και συμπληρωματικά, προς την κατεύθυνση των απόψεων του Descartes, ο οποίος είχε ενθαρρύνει το διαχωρισμό των επιστημών (Stacey, 1996). Ο Von Bertalanffy εργάστηκε προς την ενοποίηση της επιστήμης. Στο πλαίσιο αυτό, αναζήτησε γενικούς νόμους που να διέπουν πολλά φαινόμενα διαφορετικής φύσης, όπως τα βιολογικά και τα κοινωνικά. Αναζήτησε μια κοινή γλώσσα, καθώς και κοινές έννοιες και αρχές που να διέπουν διαφορετικές ομάδες φαινομένων, έτσι ώστε οι ίδιες αρχές που μπορεί να ισχύουν για καθαρά βιολογικά φαινόμενα, να ισχύουν και για τη συμπεριφορά του ανθρώπου και κατά αναλογία και για τα κοινωνικά φαινόμενα (Bertalanffy, 1972, Waldrop, 1992, Goodwin, 1994).

H “Γενική Θεωρία Συστημάτων” λειτούργησε προς αντίθετη φορά από την αναλυτική σκέψη αλλά και συμπληρωματικά με αυτήν. To πρωταρχικό της ενδιαφέρον εκδηλώθηκε για αυτό που ονόμαζε ο Von Bertalanffy “Ανοικτά Συστήματα”, όπως είναι τα ζωντανά συστήματα, τα οποία λαμβάνουν ύλη, ενέργεια και πληροφορίες από το περιβάλλον, τις επεξεργάζονται, τις χρησιμοποιούν για να αναπαράγουν τον εαυτό τους και κατόπιν αποβάλλουν ή εκπέμπουν ένα μέρος από αυτές προς τα έξω. Από τη θεωρία αυτή δόθηκε έμφαση σε αυτή την αλληλεπίδραση με το περιβάλλον, η οποία είναι πολύ σημαντική για την επιβίωση και την εξέλιξη των ζωντανών συστημάτων (Hubbard & West, 1991).

Ο Von Bertalanffy πίστευε και ενδιαφερόταν για τις διαδικασίες εξέλιξης όλων των ζωντανών συστημάτων. Στο πλαίσιο αυτό, διατύπωσε την άποψη ότι δεν ισχύει για τα ζωντανά συστήματα το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα, που δέχεται ότι ένα κλειστό σύστημα αποδιοργανώνεται διαρκώς και η εντροπία του αυξάνει (Bertalanffy, 1972, Holland, 1995, Stacey, 1996).

Οι απόψεις αυτές οδήγησαν σε σύγκρουση τον Von Bertalanffy με το επιστημονικό κατεστημένο της εποχής του. Η θεωρία του όμως δικαιώθηκε τη δεκαετία του 1970, όταν ο Prigogine και οι συνεργάτες του (Nicolis & Prigogine, 1977) διατύπωσαν τις πρώιμες απόψεις τους για το Χάος και έλαβαν το βραβείο Nobel.

Οι υποστηρικτές της ΓΘΣ ισχυρίζονται ότι ο κατάλληλος βαθμός γενικότητας της θεωρίας δεν επιτυγχάνεται από τις επιμέρους επιστήμες. Έτσι, η ΓΘΣ στοχεύει, (Boulding, 1956) στο χαμηλό επίπεδο και με υψηλή αυτοπεποίθηση, στον προσδιορισμό ομοιοτήτων στα θεωρητικά κατασκευάσματα διαφορετικών επιστημονικών τομέων και στην ανάπτυξη θεωρητικών μοντέλων που να βρίσκουν εφαρμογή σε τουλάχιστον δύο διαφορετικά πεδία μελέτης. Σε υψηλότερο επίπεδο, αλλά μάλλον με χαμηλότερο βαθμό αυτοπεποίθησης, ελπίζει στην ανάπτυξη ενός «φάσματος» θεωριών – ένα σύστημα των συστημάτων που θα μπορεί να λειτουργεί ως gestalt στη θεωρητική κατασκευή. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο περιοδικός πίνακας των στοιχείων στην χημεία, λόγω του οποίου η έρευνα στράφηκε για πολλά χρόνια στην εύρεση όλων των στοιχείων με σκοπό την ολοκλήρωση του πίνακα. Παρόμοια, το υπερσύστημα (το σύστημα των συστημάτων) μπορεί να χρησιμεύσει στην κατεύθυνση της προσοχής των θεωρητικών προς τα κενά των θεωρητικών μοντέλων και επίσης να υποδείξει τις απαραίτητες μεθόδους για το «γέμισμα» των κενών αυτών (Waldrop, 1992).

H μηχανιστική προσέγγιση στην ανάλυση του κόσμου αναζητεί την καθολικότητα (universality), ανάγοντας τα υπό μελέτη συστήματα στα αντίστοιχα υλικά και δομικά στοιχεία που τα αποτελούν (Baskin, 1998). Επομένως, οι σύγχρονες επιστήμες χαρακτηρίζονται από τη διαρκώς αυξανόμενη υπερεξειδίκευση λόγω του όγκου των δεδομένων και της πολυπλοκότητας των διαφόρων τεχνικών που αναπτύσσονται σε κάθε επιστημονικό πεδίο. Το αποτέλεσμα είναι ο διαχωρισμός της επιστήμης σε επιμέρους κλάδους, πράγμα που αναγκάζει τους αντίστοιχους επιστήμονες και ερευνητές να απομονώνονται αποκλειστικά στο δικό τους επιστημονικό πεδίο. Έτσι, οι επιστήμονες δεν είναι ενήμεροι του φαινομένου κατά το οποίο όμοια προβλήματα αναδύονται και ίδιες ιδέες αναπτύσσονται μεταξύ εντελώς διαφορετικών επιστημονικών κλάδων (Mainzer, 1994).

Αντιθέτως, η ΓΘΣ ασχολείται με τα προβλήματα ενός συστήματος που βασίζεται στην πληρότητά του, στην λειτουργία του ως σύνολο. Η συστημική θεωρία επικεντρώνεται στη διάταξη των επιμέρους στοιχείων και στις μεταξύ τους σχέσεις, οι οποίες τα συνδέουν και δημιουργούν ένα πλήρες σύνολο, ένα σύστημα. Η χαρακτηριστική αυτή οργάνωση των επιμέρους στοιχείων καθορίζει το σύστημα και είναι ανεξάρτητη του υλικού τους (π.χ. σωματίδια, κύτταρα, μικροεπεξεργαστές, άνθρωποι).

 

  • Υπάρχει μία γενικότερη τάση για ενοποίηση των διαφόρων επιστημών, φυσικών και κοινωνικών (Bertalanffy, 1972, Waldrop, 1992, Stacey, 1996)
  • Ο πυρήνας μιας τέτοιας ενοποίησης φαίνεται να είναι η γενική Θεωρία Συστημάτων (Baskin, 1998)
  • Αυτή η θεωρία παρέχει ένα μέσο προς την συγκρότηση σημαντικών αρχών στις μη-φυσικές επιστήμες (Boulding, 1956, Waldrop, 1992, Mainzer, 1994)
  • Η ύπαρξη όμοιων εννοιών και αρχών οργάνωσης σε διαφορετικούς επιστημονικούς κλάδους (π.χ. φυσική, βιολογία, πληροφορική, κοινωνιολογία) ανοίγει το δρόμο προς την ενοποίησή τους (Boulding, 1956, Waldrop, 1992, Stacey, 1996)
  • Η κίνηση αυτή μπορεί να οδηγήσει στην απαραίτητη ενοποίηση της επιστημονικής εκπαίδευσης (Hubbard & West, 1991)

 

Μία ενοποιητική σύλληψη και κατανόηση του κόσμου δεν θα μπορούσε να βασιστεί στην μάταιη ιδέα της αναγωγής όλων των επιπέδων της πραγματικότητας στο επίπεδο της φυσικής, αλλά στην ισομορφία των νόμων στα διαφορετικά επιστημονικά πεδία. Η αναζήτηση εννοιολογικών κατασκευασμάτων της επιστήμης ισοδυναμεί με διαρθρωτικές ομοιομορφίες των σχημάτων που εφαρμόζονται. Στον υλικό κόσμο, σημαίνει ότι ο κόσμος, δηλαδή, το σύνολο των παρατηρουμένων γεγονότων παρουσιάζουν δομικές ομοιομορφίες, οι οποίες εμφανίζονται μέσα από τα ισομορφικά ίχνη των διαφορετικών επιπέδων του κόσμου Συνεπώς, καταλήγουμε σε μία έννοια εντελώς αντίθετη από αυτή του υποβιβασμού και της απλούστευσης, την οποία περιφραστικά ονομάζουμε αντίληψη της σχετικής σπουδαιότητας των γεγονότων (Shaw, 2002).

Είναι σχεδόν αδύνατο να υποβιβάσουμε απλουστευτικά τα βιολογικά και κοινωνικά επίπεδα στο χαμηλότερο επίπεδο των κατασκευασμάτων των νόμων της φυσικής. Ωστόσο, είναι πολύ πιθανό να μπορούμε να βρούμε κατασκευάσματα και νόμους μέσα σε καθένα από τα διάφορα επίπεδα. Η ενοποιητική αρχή είναι ότι βρίσκουμε μορφές οργάνωσης σε όλα τα επίπεδα (Wolfram, 2001).

Άλλος ένας περιορισμός της κλασσικής μηχανιστικής προσέγγισης και συνεπώς της κλασσικής φυσικής αναλύεται μέσα από την ιδιότητα της ισο-περάτωσης (equifinality) που παρουσιάζεται μόνο στα ανοιχτά συστήματα. Η τελική κατάσταση όλων των κλειστών συστημάτων είναι ξεκάθαρα προσδιορίσιμη από τις αρχικές συνθήκες αυτών. Ένα παράδειγμα είναι η κίνηση των πλανητών ενός πλανητικού συστήματος, όπου οι θέσεις των πλανητών σε μία χρονική στιγμή t είναι προσδιορίσιμη με μεγάλη ακρίβεια, από την θέση των πλανητών στην χρονική στιγμή t0. Το ίδιο παρατηρείται στα χημικά συστήματα όπου η τελική συγκέντρωση των αντιδρώντων στοιχείων εξαρτάται άμεσα από την αρχική τους συγκέντρωση (Priesmeyer, 1992).

Οποιαδήποτε αλλαγή των αρχικών συνθηκών των παραπάνω (κλειστών) συστημάτων θα έχει ως αποτέλεσμα την αλλαγή της τελικής τους κατάστασης. Αυτό δεν παρατηρείται στα ανοιχτά συστήματα, η συμπεριφορά των οποίων τείνει προς συγκεκριμένες τελικές συνθήκες ή καταστάσεις ανεξάρτητα από τις αρχικές συνθήκες (ίσο-περάτωση). Ο Bertalanffy υποστήριξε ότι το φαινόμενο της ισο-περάτωσης χαρακτηρίζει την συμπεριφορά των βιολογικών οργανισμών αλλά όχι των φυσικών συσκευών και επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί προκειμένου να διαχωρίζουμε μεταξύ αυτών. Σήμερα, ο διαχωρισμός αυτός είναι αρκετά ασαφής λόγω της μοντελοποίησης τέτοιων συμπεριφορών (ισο-περάτωση) μέσω υπολογιστικών συστημάτων (Hubbard & West, 1991, Waldrop, 1992).

Η άποψη του Ashby στο παραπάνω θέμα είναι χαρακτηριστική. Υποστηρίζει ότι: “η ανάδυση της ΓΘΣ συμπίπτει με ένα νέο κίνημα που αναπτύσσεται στην επιστήμη τα τελευταία χρόνια: Επιτέλους, η Επιστήμη δίνει μεγάλη προσοχή στα πραγματικά πολύπλοκα συστήματα.” Συνεχίζει εξηγώντας ότι αν και για πολύ καιρό οι επιστήμονες ερευνούσαν τον άνθρωπο, τα χημικά μόρια και άλλα σύνθετα συστήματα, έψαχναν πάντα για τα πιο απλά φαινόμενα. Η στρατηγική της Επιστήμης ήταν αυτή της ανάλυσης. Τα επιμέρους στοιχεία εντοπίζονταν, αναλύονταν απομονωμένα το ένα από το άλλο και στην συνέχεια γίνονταν προσπάθειες για τον συνδυασμό τους. Ο “κανόνας” της ανάλυσης σε κομμάτια και η ξεχωριστή μελέτη καθενός από αυτά, ήταν τόσο ευρέως αποδεκτός με αποτέλεσμα να αποτελεί τη βάση για τον χαρακτηρισμό μίας μελέτης ως επιστημονική (Ashby, 1958).

Άλλη μία προφανής και πολύ σημαντική διαφορά που έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη της ΓΘΣ εμφανίζεται ανάμεσα στην οργανική (ζωντανή) και ανόργανη (άψυχη) φύση και είναι γνωστή ως η βίαιη αντιπαράθεση του Λόρδου Kelvin και του Darwin. Είναι η αντιπαράθεση του νόμου του διασκορπισμού (the law of dissipation) στην φυσική και του νόμου της εξέλιξης (the law of evolution) στη βιολογία (Cilliers, 1992). Σύμφωνα με την δεύτερη αρχή της Θερμοδυναμικής (second principle of thermodynamics), όλα τα φυσικά συστήματα τείνουν προς την κατάσταση της μέγιστης αταξίας αυξάνοντας την εντροπία τους, με συνέπεια το θάνατο του σύμπαντος ως το σίγουρο αποτέλεσμα. Μία ομοιογενή κατάσταση όπου όλη η ενέργεια θα υποβαθμιστεί σε διασκορπισμένες θερμότητες χαμηλής θερμοκρασίας και οι διεργασίες του σύμπαντος θα σταματήσουν (Georgescu-Roegen, 1971, Baskin, 1998, Gharajedaghi, 1999).

Αντιθέτως, ο οργανικός κόσμος παρουσιάζει από την εμβρυϊκή του ανάπτυξη μία μετάβαση προς υψηλότερα επίπεδα τάξης, ετερογένειας και οργάνωσης. Η παραπάνω αντιπαράθεση μεταξύ εντροπίας και εξέλιξης δεν υφίσταται στην περίπτωση των ανοικτών συστημάτων. Σε όλες τις αμετάκλητες διεργασίες η εντροπία πρέπει να αυξάνεται. Συνεπώς, η μεταβολή της εντροπίας στα κλειστά συστήματα είναι πάντα θετική. Ωστόσο, στα ανοικτά συστήματα δεν έχουμε μόνο παραγωγή εντροπίας λόγω των αμετάκλητων διεργασιών, αλλά ταυτόχρονα έχουμε και εισαγωγή εντροπίας, η οποία μπορεί να είναι ακόμη και αρνητική. Αυτό ακριβώς συμβαίνει στην περίπτωση των ζωντανών οργανισμών, όπου προκειμένου να διατηρηθούν σε σταθερή κατάσταση αποφεύγουν την αύξηση της εντροπίας και αναπτύσσονται προς καταστάσεις αυξημένης τάξης και οργάνωσης (Hubbard & West, 1991, Waldrop, 1992, Baskin, 1998, Gharajedaghi, 1999).

© 2013 Όλα τα δικαιώματα κατοχυρωμένα

Φτιάξε δωρεάν ιστοσελίδαWebnode