Teorija sistemov in konstrukcija modelov regulacije
ŽIGA KNAP
1. UVOD. PREGLED NEKATERIH EPISTEMOLOGU
Ukvarjali sc bomo s konstrukcijo planskih modelov, izhajajoč iz kategorialnega aparata teorije sistemov. Zato si oglejmo nekatere cpistemološke predpostavke, ki nam bodo služile kot osnova nadaljnega razpravljanja. Pri svojih izvajanjih sc bomo v tem delu naših razmišljanj naslonili predvsem na nekatere ideje Maruyamc (glej literaturo).
Napredek znanstvenih raziskovanj na najrazličnejših področjih v ccli vrsti znanstvenih disciplin kaže na naslednjo zanimivo situacijo. Osnovni princip pri obravnavanju v nekaterih znanstvenih disciplinah, kot so biologija, sociologija in tudi na nekaterih področjih v fiziki, je v ustreznih modelih povezan z naraščanjem heterogenizacije, procesom simbiotizacije in generiranjem novih vzorcev (tako povezovanj, mrež, elementov, podsistemov, itd.), ki so poslcdica "določene diferenciacije" znotraj sistemov. Prcciz.irajmo to, kar smo označili s terminom "določena diferenciacija", namreč, gre za proces diferenciacije, v katerem imamo opraviti s povratnim, vzajemno vzročnim delovanjem, torej s posebne vrste povratnimi zankami, za katere je v povezavi s sistemom značilno, da določeno (morda zelo majhno) "diferenciacijo, odklon" amplificirajo in s tem povečujejo hctcrogcnizacijo znotraj sistema. Taka pravkar opisana situacija pripelje do zahteve po formulaciji posebne vrste cpistemologije, ki jo bomo imenovali morfogenetska epistemologija, v skladu s terminologijo, ki jo uporablja Maruyama (glej tudi Ule, 1986, str. 217). Opozorimo, da bomo na kratko obravnavali tudi nekatere druge tipe epistemologij, ki sc zdijo primerne za študij drugih situacij.
Bolj kot samo ime je seveda pomembna opredelitev kroga vprašanj, oziroma razkrivanje in identifikacija problemskih področij,ki so zvezana z nekaterimi novimi pogledi na heterogenost, diferenciacijo, vsakršno različnost in odstopanja.Osnovni krog vprašanj se nanaša na naslednja področja: (1) problemi, ki so zvezani s procesi nehierarhične simbiotizacije (simbioze) med heterogenimi elementi (podsistemi, itd.), (2) problemi konceptualizacije mreže interakcij med elementi (podsistemi, itd.), ki prispevajo k nadaljnji heterogenizaciji in simbiotizaciji med elementi. Še drugače rečeno, sprašujemo se, kakšne so tiste interakcijskc mreže, ki bolj prispevajo k nadaljnji heterogenizaciji in simbiotizaciji, kot pa k ohranjanju obstoječega stanja (torej k ohranjanju ekvilibriuma, status quo ). (3) Nadaljne področje so vprašanja in problemi, ki so bolj povezani z generiranjem novih potreb in ciljev in tudi novih struktur, akLcrjev in
interesov (v različnih družbah), nc pa toliko s študijem obstoječe kulture in družbe z njenimi posebnimi komponentami, strukturami in funkcijami, z zadovoljevanjem potreb, ki ustrezajo obstoječi strukturi družbe. Hcterogenizacija je osnova za razvoj in evolucijo1. Za evolucijo že dolgo nc menimo, da ima vnaprej določen, likscn cilj. Sistemi z enakimi začetnimi pogoji in z enakimi notranjimi mrežami (povezovalnimi mrežami) imajo tendenco razvijanja v različne smeri, ker lahko zelo male (različne) sunke, ki sc pojavijo znotraj sistema, sama mreža amplificira v različne smeri.
S tem v zvezi napomnimo, da celo v fiziki neekvilibrislične termodinamike eksistirajo modeli kavzalnih zank, ki amplificirajo diferenciacijo (različnost), podobno sc dogaja v inženirski tehnologiji, tudi v matematiki so proizvedli modele rcprocitcUiih kavzalnih zank, ki kreirajo nove vzorce, ki torej generirajo heterogenost in nove strukture in povečujejo količino informacije. Taki procesi so nemogoči ali pa nepojasnljivi, jih torej znotraj določenega kategorialnega aparata ni mogoče pojasnili, namreč z ekvilibrističnimi modeli, npr. z modeli (ekvilibristične) termodinamike ali znotraj kategorij Shannonove informacijske teorije. Tak nov pogled na stvari (in njihovo modeliranje) imamo lahko za teoretično inovacijo, lahko pa tak nov pogled na stvari ocenjujemo kot premike in spremembe v cpistemologiji (ali morda to izrazimo bolj posrečeno kot prestrukturiranje ali transformacijo epistcmologij), ali pa nas to pripelje preprosto do predpostavke različnih epistcmologij.
Uvajanje reciprocitctne kavzalne zanke (mogoče lahko to tudi formuliramo kot vzajemna vzročna povratna zveza) je gotovo vzbujala v evropski logični in s tem tudi v spoznavnoteoretski tradiciji določeno previdnost in morda tudi (upravičene) dvome v plodnost takega mišljenja, posebno še v zvezi z nekaterimi tipi napak mišljenja in dokazovanja, ki jih je uvedel Aristotel, kot so "napačen krog" (circulus vitiosus) in tudi "krog v dokazovanju" (circulus in probando). Gotovo je med mnogimi ovirami tudi pravkar našteta, in to nc najmanjša, da se je nov način konccptualizacijc v znanstvenoraziskovalnem delu pojavil šele v novejšem času. Eden od razlogov je gotovo tudi ta, da tudi problemi, s katerimi so sc ukvarjale posamezne znanstvene discipline, niso bili taki, ki bi zahtevali za svoje reševanje drugačen tip mišljenja.
Naštejmo štiri epistemologije v sodobni znanosti, ki sc zdijo najbolj zanimive in so bile tudi do zdaj najbolj pogosto uporabljane ali so najbolj perspektivne ( po nekaterih ocenah) za določene tipe študij. Od teh štirih lahko en tip označimo kot homogenistična epistemologija, druge tri pa kot hclcrogcnističnc tipe epistcmologij:
(1)	homogenistična epistemologija (povezana s hierarhizacijo in klasifikacijo),
(2)	epistemologija neodvisnih dogodkov (heterogenistična in neinteraktivna),
(3)	homeostatična epistemologija (heterogenistična, interaktivna, ekvilibristična),
Vrednost delovanja neke ideje je odvisna od spremembe obna&anja, ki ga povzroči pri posameznikih ali skupinah, ki so to teorijo sprejeli. Sprememba, ki daje takšni človeški skupini več povezanosti, ambicije, zaupanja vase, ji bo dala s tem tudi več moči za ekspanzijo, kar pa bo povzročilo progres same ideje. (Monod (1983,str. 196.).) Ne obstaja več zaokrožena, organsko povezana in razčlenjena posamezna znanost. Ni več klasične fizike. To vsi vemo. Prav tako pa ponehava obstoj psihologije, sociologije in edinstvo v razumevanju zgodovine. Obstaja v glavnem raziskovanje, ki želi manj vedeti, kot pa raziskovati in delovati. ( Axelos (1972,str. 93.) Nič nam torej nc jamči, da se gibljemo k edini možni, popolni resnici, nc moremo preprečiti tega, da se bo celoten pogon znanosti začel nekoč zaustavljati. ker bo morda izčrpan začetni potencial naših osnovnih kategorij in miselnih operacij, s katerimi skušamo teorijsko "urejati svet", ali pa da teorijsko napredovanje znanosti ne bo moglo več navezati slika s čutnim izkustvom ljudi, ki je osnova razumevanja in vseh pojmov. Zalo iz "relativnega realizma" nc moremo sklepati na metafizični realizem za vse čase, a tudi nc na skepticizem in agnosiicizem. Če sc različne teoretske oziroma bolje epistemske tradicije ločijo med seboj že od vsega začetka, in to tako po jeziku kot po konceptih in raziskovalnih pristopih, je mogoče, da nekaj, kar jc za našo znanost trdno dejstvo ali zakon, v drugačni tradiciji, ni niti dejstvo niti zakon, morda sc celo niti ne da fomulirati, pa čeprav sc obe tradiciji v svojih segmentih nanašata na isti "predmet". (Ule (1986, str. 216-217)
(4) morfogcncLska cpistcmologija (hctcrogcmistična, interaktivna, generirajoča nove vzorce).
Na kratko navedimo glavne značilnosti, ki jih pripisujemo posameznim navedenim tipom epistemologij.
(1)	Homogenistična epistemologija, ki jo lahko poimenujemo tudi kot hierarhično in nevzajemno vzročno epistemologijo. Morda se ta tip epistcmologijc najbolj pogostokrat pojavi in uporablja tako v filozofiji znanosti, kakor tudi v drugih znanstvenih disciplinah, vključno tudi v sociologiji. V skladu s to epistemologijo v mreži, ki povezuje pojave med seboj, potekajo vplivi direktno med "vzrokom" in "učinkom". Učinek sc pokaže z določeno verjetnostjo in ne z gotovostjo, torej jih lahko napovemo le z določeno verjetnostjo, ne pa z gotovostjo in tudi na "vzroke" lahko sklepamo iz "efektov" le z določeno verjetnostjo. Morda povejmo še tole: popolno informacijo ni možno nikoli dobiti, ker instrumenti, s pomočjo katerih zbiramo informacijo (medsebojno) učinkujejo v določeni (lahko sicer zelo majhni) meri z opazovanimi pojavi in tako zbiranje informacij zmoti, spremeni sam pojav. "Znanstvena metoda" v tem primeru sestoji v odkrivanju distribucije verjetnosti v "učinku", ko je "vzrok" vsaj hipotetično določen (specificiran), in v določitvi mejne vrednosti natančnosti opazovanja.2 Pribijmo, ni vedno mogoče z gotovostjo sklepati na vzroke, čeprav zadosti dobro poznamo učinke.
V primerih, ko ne moremo izvesti laboratorijskega eksperimenta, so dobrodošle metode multivariantne statistične analize (faktorska analiza, korclacijska analiza, regresijska analiza itd.) posebno pri pojavih, kot so meteorološki pojavi, elektromagnetno valovanje na zemeljski površini ali razni družbeni pojavi. Tu opozorimo na naslednje: če odkrijemo statistično povezanost med dvema spremenljivkama, je to lahko učinek ene od naslednjih nereprocitetnih vzročnih povezav (1) ena spremenljivka vpliva na drugo z določeno verjetnostjo, in sicer, ali neposredno, ali pa posredno preko druge posredujoče spremenljivke; (2) na obe spremenljivki vpliva nek skupni vzrok, seveda z določeno verjetnostjo. Poudarimo, da pri teh povezavah predvsem ne moremo iz samo statističnih povezav izvesti smer povezave vzrok-učinck. Ne moremo z gotovostjo odkriti, kaj je vzrok in kaj jc učinek in da se dokopljemo do tega, katera je smer vzrok-učinek, moramo pritegniti dodatne informacije, predvsem logično presojanje in specialne discipline3
(2)	Epistemologija neodvisnih dogodkov in slučajnih procesov. Ta tip epistcmologijc jc bil razvit s teorijo ekvilibriuma v termodinamiki (študij plinov) v preteklem stoletju. Termodinamična teorija je osnovana na množici neodvisnih dogodkov, podobno kot imamo opravka z neodvisnimi dogodki pri metanju kovanca. Met kovanca oziroma izid vsakega meta je neodvisen od izida predhodnega oziroma vseh predhodnih metov.4
2	"Šele teorija odloča o tem, kaj moremo opazovati." (Einstein A.) Pravilno bi se lorcj moralo vprašanje glasiti: Ali jc mogoče v kvantni mehaniki prikazati položaj, v katerem jc elektron približno - sc pravi z neko nenatančnostjo - na določenem mestu, in ima pri tem približno - se pravi spet 7. nekaj nenatančnosti - neko vnaprej dano hitrost, in ali se dajo te nenatančnosti tako zmanjšati, da z eksperimentom ne zabredemo v težave?...Produkt nedoločenosti za kraj in impulz (=gibalna količina) (kot označujemo produkt iz mase in hitrosti) ne more biti manjši kot Planckov kvantum učinka. (IJeisenberg (1977, str.92-93.) Princip nedoločnosti jc doživel analoge in pospločitve v raznih znanstvenih disciplinah. Tako imamo npr. v teoriji avtomatov lahko situacijo, ko z nobenim eksperimentom ne moremo določiti, katero je bilo začetno stanje avtomata.
3	Odnos (korclacija) med kajenjem in rakom na pljučih. Ta korelacija je dobljena na osnovi statistike in ne pove direktno nič o vzročni, če in kako uka vzročna povezava obstaja.
4	Zamislimo si tale eksperiment. Kovance pobarvamo na eni strani belo, na drugi pa črno, potem pa jih slučajno raTmcčcmo po neki površini. Če 7xiaj to površino opazujemo iz Tadostnc razdalje, ne vidimo več kovancev, imamo "samo splošen vlis", ki ga formuliramo kot nek odtenek sive barve.
Način mišljenja, s katerim sc srečamo pri metanju kovanca, je prenesen v termodinamični teoriji na distribucijo temperature v (zaprtem) sistemu. Sledeč termodinamični razlagi, je vzrok temperature telesa gibanje molekul in atomov v telesu. Če pustimo dovolj časa toplotno izoliran predmet, kar pomeni, da toplote niti nc dovajamo telesu niti je telo ne more oddajati, sc bo temperatura v vseh delih telesa postopoma izenačila, lahko rečemo, da sc je homogenizirala. Če bi našli izolirano telo (sistem, ki ni živ organizem) v takem stanju, da temperatura ne bi bila enaka v vseh delih telesa, bomo imeli za termodinamično neverjetno stanje. Bolj ko je temperatura neenakomerno porazdeljena po telesu, bolj je to nemogoče. Toplota teži, da prehaja iz telesa (ali dela telesa) z višjo temperaturo na telo (del telesa) z nižjo temperaturo ali direktno skozi trdno telo ali s konvckcijo v tekočinah in plinih ali z žarčenjem. Posplošimo lahko razmišljanje z naslednjo trditvijo: Sistem teži, da preide iz manj verjetnega stanja v bolj verjetno stanje, celo če obstaja majhna možnost, da lahko pride do spremembe v nasprotni smeri.5
Samo pripomnimo, da to tendenco imenujemo "zakon naraščanja termodinamične entropije". Spremembe od stanja z nižjo entropijo v stanja z višjo entropijo se dogajajo postopno. Tu nimamo opravka s preskoki iz enega stanja v drugega, imamo opravka z neko stopnjo zveznosti. Kljub temu pa je stanje v poznejšem času povezano s stanjem v predhodnem času z določeno verjetnostno distribucijo, ta tip sprememb imenujemo "stohastične procese".
Ker nas v tem delu zanimajo predvsem ideje, kategorialni aparat, poudarjamo, da je Shannonova teorija informacij zgrajena prav na tej epistemologi ji. Shannona je zanimal na prvi pogled ozek tehnični problem, namreč problem izgube poslane informacije v kanalu zaradi preobremenjenosti ali zaradi šumov kanala (telefonske zveze), (Shannon, 1948).
Tu nas ne zanima tehnična formulacija problema (ki ni niti trivialna in je sama po sebi zanimiva), ampak samo osnovna ideja, namreč, Shannon formulira mero za količino informacije kot stopnjo neslučajnosti (določenosti) prenešenega vzorca. In v matematični formulaciji je Shannonova formula za količino informacij ista kot je formula za termodinamično entropijo. Če je termodinamična entropija definirana tako, da je večja, če je stopnja slučajnosti večja, je količina informacije definirana tako, da je večja, če je stopnja slučajnosti manjša. (Iz dcfinicijc tudi sledi, da je v formalnem matematičnem zapisu formule enkrat uporabljen negativni predznak.)
Opozorimo na nekatere tančine, ki so z epistemološkega stališča zanimive in važne. Tako termodinamična entropija kot količina informacije nimata lakih invariantnih lastnosti, kot energija in masa, ki sta neuničljivi oziroma se ju iz nič nc da narediti. Če za energijo in maso veljajo zakoni pretvarjanja, podobni zakoni za termodinamično entropijo in količino informacije nc eksislirajo. Prvi zakon termodinamike je zakon o ohranitvi energije in drugi zakon termodinamike je zakon o naraščanju termodinamične entropije, kar pomeni z drugimi besedami homogenizacijo. Oba zakona sta logično in fizikalno neodvisna zakona. In če velja za energijo zakon o ohranitvi energije,
5 Pokojni profesor astronomije na ljubljanski Univer/i dr. Fran Dominko je to situacijo ilustriral na nekem predavanju /a študente s sledečo anckdoto:"Gledc na termodinamično teorijo sc gibljejo oziroma nihajo molekule krede, ki jo držim v roki v povprečju v vse smeri enako hitro in to sc kaže kol temperatura krede. Obstaja pa po termodinamični teoriji majhna verjetnost, da se gibanje vseh molekul usmeri v islo smer, npr. navpično navzgor. V tem primeru bi kreda odletela pod strop. To je teoretično možno, vendar je verjetnost zelo majhna.Pa povejte kakšnemu fiziku, da se je to zgodilo, zagotovo vam ne bo verjel."
analogni zakona za entropijo ali količino informacije ne eksistira. Če sc entropija na nekem mestu povečuje, ni nujno, da bi sc na drugem mestu zmanjševala. Drugi zakon termodinamike pove, da je v izoliranem (zaprtem) sistemu velika verjetnost, da bo entropija narasla. Povzemimo vse skupaj v nekaj točkah: (1) entropija narašča znotraj izoliranega sistema, ne da bi kjerkoli drugje padala, (2) kadar sc entropija spreminja, ni v zaprtem sistemu nobenih energetskih inputov ali outputov, (3) celotna energija znotraj izoliranega sistema ostane nespremenjena, čeprav se entropija spreminja. Entropija in energija se lahko spreminjata neodvisno.
Količina informacij je, po Shannonu, zvezana s stopnjo neverjetnosti danega izida (ali vzorca) poskusa, če privzamemo seveda, da jc nastopil dogodek kot slučajen in neodvisen. Iz njegovega izvajanja tudi izhaja, da v kanalu ne more nastati nobena nova informacija. Edino, kar lahko naredimo, jc to, da ne izgubimo kraj informacijo, zakaj vsak šum oziroma zunanji vpliv lahko informacijo samo zmanjša, ne more pa jc povečati. Od tod seveda tudi zaključki o tem, kako najbolj ekonomično in učinkovito kodirati in dekodirati informacijo, da bi maksimalno izrabili možno kapaciteto kanala zveze, kadar ima določeno kvaliteto.
(3)	Homcostatična, morfostatična epistemologija
(4)	in morfogenetska epistemologija
Vse te epistcmologijc so dosegle v znanosti dovolj sofisticirano matematično formulacijo, da imajo poseben pomen za tehnično cksploatacijo. Seveda tak način mišljenja ne eksistira samo, pogojno rečeno, v razviti znanosti, ampak jc znan že več stoletij v mnogih filozofijah in kulturah (ne samo takoimcnovanc evropske civilizacijc). Pojasnimo nekatere faze razvoja te cpistcmologijc. Prvo fazo bi lahko imenovali epistemologijo, ki ima opraviti z modelom vzajemne vzročne zanke, ki spremembe (dcviacijc) v nekem sistemu poskuša zaustaviti oziroma sploh odpraviti in torej deviacijam nasprotuje, poskuša ohranjati ekvilibrium. Druga faza tc epistcmologijc ima v osnovi modele, katerih vzajemno vzročne zanke povzročajo, da se diferenciacija v sistemu povečuje in da narašča hcterogenizacija in simbiotizacija. Prvo fazo, vsaj v tehničnih dosežkih lahko časovno opredelimo s 40 in 50 leti našega stoletja. Druga faza pa nastopa od 60 let naprej. Morda bi lahko navedli še tretjo fazo, kot intenziviranje iskanja matematičnih formalizmov za opisovanje vzajemnih vzročnih epislemologij, ki razumejo simbiotizacijo preko divcrzifikacijc. Gotovo so ti načini mišljenja najbližji nekaterim delom bioloških znanosti, in seveda tudi sociološkim znanostim.
Vzajemna vzročnost oziroma vzajemno vzročno zanko - tc nerodne formulacije uporabljamo, ker ne najdemo boljših - se nanašajo na situacijo, ko dva pojava (dve stvari, itd.) vzajemno delujeta, vplivata drug na drugega. V sami znanosti jc tak način mišljenja vsaj na nekaterih področjih znan že dolgo. (Npr. v biologiji pri Darwinu, v ekonomiji pri Adamu Smithu in seveda še pri mnogih drugih). Morda jc bolj slučaj, da ni tak vzajemni vzročni lok postal bolj znamenit ali popularen že davno. Vsekakor je postalo to mišljenje popularnejše v sredi tega stoletja v zvezi z doslednejšo matematično formulacijo in tehnično izdelavo protiletalskih topov v drugi svetovni vojni, kar je prineslo tudi jasnejše razumevanje korektivne povratne zveze (ki jc bila tehnično realizirana z radarjem in računalnikom). Naj omenimo, da so sc ta prizadevanja pozneje povezovala s pojmom kibcrnclike (Wcincr, 1948). Morda omenimo, da so bili še v 60 letih narejeni nekateri poskusi matematično formulirati to, kar smo mi imenovali tisto fazo cpistcmologijc, ki ima za osnovo model vzajemne
vzročne povezave, ki amplificira diferenciacijo in povečuje hctcrogcnizacijo (differentiation - amplifying and heterogeneity - increasing reciprocal causal cpistemology). Izdelana je bila teorija, na osnovi katere je bilo razvidno, da so lahko kompleksni vzorci generirani s pomočjo enostavnih pravil vzajemnega vplivanja (Ulam (1960), Maruyama (1963,1963a)).
Mnogi samoregulirajoči sc procesi v naravi in tudi umetno narejeni imajo vzajemno zanko delovanja, ki nasprotuje vsakršnim dcviacijam in ohranja ekvilibrium. Vendar nas v nadaljevanju te študije bolj zanima drugi tip vzajemnega vzročnega delovanja.
Vzajemni vzročni lok, ki amplificira dcviacijc in heterogenizira, sc najde tako v bioloških kakor tudi v socialnih proccsih, v katerih sc povečuje kompleksnost, vsakršna odstopanja in kjer se spreminja struktura. 6
Tu je najbrž treba navesti zanimiv rezultat, do katerega je prišel Ulam. Ugotovil je, da v primeru, ko imamo opravka z generiranjem kompleksnega vzorca (sistema) s pomočjo interakcije, lahko pridemo do končnih sistemov, katerih opis zahteva "večjo količino informacije po Shannonu", kot pa je je potrebno za opis pravil interakcije, s pomočjo katerih sc generira sistem.
Z drugimi besedami, količina informacije jc narasla v takem proccsu. Shannonova formulacija količine informacije, ki jc bila konstruirana na modelu slučajnega proccsa, ni dopuščala naraščanja količine informacije. Kadar imamo opravka z ekvilibrističnimi epistemologijami, z modeli, ki imajo vzajemne vzročne loke, ki sc upirajo spremembam in dcviacijam, sc struktura in informacija ohranjata. Modeli (sistemi, epistemologije), z vzajemno vzročnimi loki, ki amplificirajo diferenciacijo in povečujejo hctcrogcnizacijo, lahko povečujejo informacijo in generirajo nove strukture. To zadnje je verjetno tudi možna razlaga, zakaj se v živih organizmih entropija zmanjšuje, namreč, ker biološki procesi niso slučajni procesi, ampak vzajemno vzročni procesi.7
Ena od značilnosti vzajemnih vzročnih procesov, ki so take vrste, da nasprotujejo dcviacijam in torej vzpostavljajo ekvilibrium, jc torej v tem, da neenakim oziroma nepodobnim pogojem akcijc, ki jih izvaja sistem, nasprotujejo in končen rezultat proccsa jc konvergenca k podobnim pogojem. Drugače pa je, kadar imamo opravka z vzajemnimi vzročnimi proccsi, ki različnosti amplificirajo in povečujejo heterogenost. Pri lakih procesih podobni pogoji lahko proizvajajo rezultate, ki si niso podobni. Ta zadnja trditev ima pomembne teoretične konsekvencc. Ena od teh je tale: niti preteklost niti bodočnost (pretekli dogodki, prihodnji dogodek) nc morejo biti izpeljani iz sedanjosti, niti sedanjost nc more biti izpeljana iz preteklosti ali prihodnosti.8
Za zgled takšne amplifikacije vzemimo tale primer. Predpostavimo, da imamo opravka s homogeno planjavo, nenaseljeno, preden so prispeli prvi naseljenci. Ko pride prvi, se naseli na nekem mestu, ki jc glede na predpostavljeno homogenost pravzaprav izbrano slučajno. Vendar, ko se je prvi prišlek naselil, se mu bo morda drugi pridružil (ravnina ni več enaka sama sebi) in njegov izbor že nc bo več čisto slučajen. Postopoma sc formira vas, kar lahko povzroči, da jc zanimiva za nove priseljcncc in zraste mesto. In v mestu imamo opravka s celo vrsto različnosti, z nehomogenostmi.
Reichenbah navaja naslednji primer. Predstavljajmo si, da imamo odtise nog v puščavskem pesku in potem snemamo s kinokamero, kako veter zameta in odnaša sledove nog v pesku. Če predvajamo posnelo v obratni smeri, bomo priča postopnega naslajanja odlisov stopal (kreaciji neke slruklurc), vendar Rcichcnbach zakluči, da je lak proces skrajno neverjeten. Zanj jc pn tem presojanju značilna nevzajemna vzročna epistemologija in sc mu zato kaie nastajanje neke strukture kol slučajni dogodek (nc proces), ki je skrajno nevcrjelen.Očitno pa sc da slvar ludi drugače razumet, če upoilevamo, da je nastajanje nove strukture vzajemno vzročni proces in nova struktura nastane postopoma.
8 "Kdor ima prihodnost, ima sedanjost, kdor ima sedanjost, ima prctcklosta" Orwel, 1984.
In to ni zaradi "indctcrminizma" ali "verjetnostnega ali stohastičnega procesa", ampak izhaja iz koncepta vzajemno vzročne zanke, ki različnosti amplificira. Druga taka konsekvcnca jc naslednja. V raziskovalni metodi ne velja, da iz eksistence "razlik v začetnih pogojih" lahko tudi sklepamo na razlike v končnem rezultatu. Zavedali se moramo, da imamo tu opravka z amplificirajočo mrežo. 9
2.KONCEPTUALNI (KATEGORIALNI) APARAT SPLOŠNE TEORIJE SISTEMOV
2.1. NEKA TERE DEFINICIJE SIS JEMO V
Za. naš namen bomo definirali, da jc sistem določen s parametri pl, p2 , ... , pn. Za zdaj so ti parametri še dovolj splošni, čeprav menimo, da jih na nek dovolj natančen način lahko merimo. Predpostavljamo, da so parametri ves čas znotraj nekih mcj.To pa tudi določa, ali je sistem identičen sam s seboj, oziroma , ali sistem ostane še vedno sistem.Na splošno jc možen input v sistem in output iz sistema. Definirano je okolje sistcma(tudi kot sistem). Motnje - ločimo poseben tip inputov, ki niso moteči, in inputc, ki so moteči, ker so izven naprej določenih meja. Sistem sestavljajo subsistemi (lahko nastopajo v več nivojih) in osnovne (atomarne ) dele sistema imenujmo elemente. Occnjujcmo, da tako splošno opredeljen sistem lahko definiramo v principu popolnoma formalno kot poseben matematični model (upravljalskega) sistema. (Dejansko sc nadejamo, da bomo prišli do matematičnega modela vsaj lokalno.) Glej Jablonskij (1959), Ljapunov, Jablonskij (1963). Odnos sistema z okoljem lahko opredelimo v dveh smereh. (Z drugimi besedami, gre za regulacijo odprtega sistema, torej sistema z okoljem.) V prvem primeru ima sistem sposobnost reagirati na okolje in sc mu prilagajati, če so inputi iz okolja takšni, da ostanejo parametri sistema znotraj vnaprej določenih mcja.Tako regulacijo sistema imenujemo homeostatično regulacijo (ali pa morda bolje morfostatično regulacijo, ali pa kar na kratko morfostazo). Za morfostatične spremembe je dovolj lahko definirati identiteto sistema s samim seboj (kot zgled nam lahko služijo razni mehanizmi, od servomehanizmov naprej, homeostat). Vplive iz okolja lahko interpretiramo tudi kot motnje in morfostatična regulacija ne pomeni nič drugega, kot da sistem vztraja v določenem stanju in da je njegova notranja organiziranost ( njegova notranja struktura) take narave,da se pri spremembah (motnjah), ki ne spremene parametre toliko, da bi šli izven določenih dopustnih mej, sistem vrača v neko stabilno stanje. Morfostatični procesi oziroma morfostatična (homcostatična ) regulacija skuša ohraniti obstoječo strukturo in takšna regulativna lastnost omogoča cksistenco (preživetje) odprtih sistemov v spremenljivem okolju. Lahko bi tak sistem opredelili tudi kot sistem, čigar varieteta jc večja, kot pa je varieteta okolja. To pomeni, da je regulativna sposobnost sistema večja od motenj, ki vplivajo na sistem iz okolja.
Q
Maruyama navaja zgled, da diferenca v nacionalnem karakteiju med Nizozemci i Danci ne izvira iz klimatskih, geografskih, rasnih in temu podobnih pogojev, ampak bomo najbrž dobili bolj uspežno pojasnilo, če pogledamo, kako se razni impulzi amplificirajo v eni in v drugi kulturi. Se en primer lahko navedemo, ki je zvezan z našimi prizadevanji v pojasnjevanju in modeliranju raznih tipov planiranja. Tako lahko ukrepi v neki družbi, ki so navidezno ali po nekih formalnih kriterijih enaki, pripeljejo v dveh različnih obdobjih do različnih efektov, ker je situacija v dveh različnih obdobjih samo analogna ali podobna, nikakor pa ne ista. In seveda, opravka imamo s spremenjeno amplifikacijsko mrežo.
V primeru pa, da perturbacije spremene vrednosti parametrov toliko, da prestopijo meje, ki jih dopuščajo morfostatične regulativne sposobnosti, sistem v morfostatičnem smislu (navadno) preneha obstajati, sistem sc spremeni v morfogeneratorski sistem. Posebej poudarimo, da tisti impulzi, ki jih imenujemo motnje, nc prihajajo samo iz okolja, ampak jih lahko generira tudi sistem sam. Učinek takih motenj je seveda isti (v principu) kot jc učinek motenj iz okolja. Nc glede na pravkar omenjene motnje, pa še vedno lahko govorimo o preživetju sistema, če ima sistem sposobnost izpopolniti,spremeniti svojo notranjo strukturo tako, da bo varieteta sistema večja, kot pa je variclcta okolja. To lahko povemo še tako, da ima sistem neko sposobnost,da nezadostnost svoje strukturalne organizacije "popravi", "izboljša", "prilagodi", spremeni torej neustrezno konfiguracijo tako, da (na novo) generira tako strukturo, ki ima višji nivo organizacijske kompleksnosti,torej večjo varieteto, kot pa spremenljivo okolje. Lahko torej govorimo o neke vrste "dominaciji" sistema nad okoljem. Proccs naraščanja organizacijske kompleksnosti, ki omogoča sistemu dominacijo nad okoljem in ki je posledica spremembe oziroma kreiranja nove strukture, imenujemo morfogeneza. (Morfogenctski sistem tako poveča kompleksnost, da jc večja, kot pa kompleksnost okolja.) Konccpt morfogenetskih procesov, oziroma kar kategorija morfogeneze je prevzeta predvsem iz razvojne dinamike živih organizmov. Pomemben empiričen in teoretičen element vidimo v sledečem. Pri živih organizmih navadno na pragmatičnem pa tudi teoretičnem (znanstvenem, scicntističncm) nivoju ni težko opredeliti identiteto sistema s samim seboj. Kadar imamo opravka s sistemi, kot so v sociologiji opredeljeni navadno s terminom družba, kaže , da je "identifikacija sistema s samim seboj" bolj problematična, in to verjetno tako na teoretičnem (znanstvenem, scicntističncm), kot tudi na pragmatičnem nivoju. Ni vedno z lahkoto in enoznačno opredeliti, kdaj se družba siccr spreminja, pa vendar ostaja v sebi ista (in je torej identična s samo seboj). Glej Eykhoff (1974), Jerman (1987).
Morfogcnetični proces (oziroma morfogenezo) lahko tudi imenujemo adaptacijo sistema, ki je take narave, da spremeni bistvene karakteristike ( strukturo) regulacije in s tem poveča kvaliteto regulacije. ( Kvaliteta regulacije je v tej sintagmi vsaj za zdaj, očitno na intuitivni ravni, vendar se zdi, da sc jo da vsaj v nekaterih primerih tudi formalizirati, kot npr. ekspertno mnenje, da je določena regulacija kvalitetnejša od druge.) Kakor se zdi, da jc lahko opredeliti morfogenezo pri živih organizmih, jo je v abstraktnih , tehničnih in mnogih drugih sistemih težje ali zelo težko opredeliti dovolj smiselno, pa vendar efektivno. Če študiramo spremembo sistemske konfiguracije, lahko formuliramo dva tipa sprememb. Imenujmo en tip sprememb "totalno", drug tip sprememb pa "omejeno" spremembo (zdi sc, da sta termina "globalno" in "lokalno" manj primcrna)."Totalno spremembo" konfiguracije bomo imenovali tisto, pri kateri jc regulacija sistema pod pritiskom okolja v ccloti uničena in sistem kot struktura razpade v svoje elemente. Morfogeneratorski proccs je pripeljal do elementov sistema in iz aglomeracije elementov uničenega sistema se lahko konstituira nov sistem samo iz elementov. Tak, na novo formiran sistem bo imel novo "regulacijo", "upravljanje", ki jc generirano z destrukcijo prejšnjega sistema. Drug lip sprememb konfiguracije -"omejene spremembe" pa definiramo lako, da nastopijo stukturalnc spremembe brez dcstrukcije ( porušenja, razrušenja ) obstoječih ( etabliranih ) upravljalnih (kontrolnih, regulativnih ) komponent sistema. V tem primeru predpostavljamo, daje morfogeneza že inkorporirana v transformacijska pravila sistema samega.
2.2. MREŽA, A M PL IFICIR AJOČA MREŽA
V našem obravnavanju jc pojem mreže zelo pomembna kategorija, ki jc zvezana s sistemom oziroma z modelom kateregakoli procesa, ki ga konkretneje opisujemo. Pravimo tudi, da mreža določa strukturo (topologijo) sistema. Pod mrežo pojmujemo način povezave elementov sistema in subsistemov v celotni sistem. (Pri tem mislimo tako na povezavo med elementi samimi, kot tudi na povezave med elementi in subsistemi, kakor tudi med subsistemi samimi med sabo.) Mreža je tu razumljena še povsem abstraktno. Vsekakor pa jc za posamezni sitem oziroma tip sistema pomembno, s kakšno mrežo imamo opravka.
Uvcdimo nov pojem, ki nam bo pomagal pri konstrukciji modelov oziroma pri razlaganju nekaterih pojavov. Input (sunek) od zunaj ali input, ki je generiran v samem sistemu, npr. output kakšnega elementa sistema ali kakšnega subsistema, lahko povzroči (majhno) spremembo sistema. Reakcija sistema pa jc prav glede na mrežo sistema lahko različna. Prvi tip reakcije lahko opišemo takole: tak (majhen) sunek je sistem nekoliko spremenil (lahko govorimo o dcviaciji) in glede na prvi tip mreže, bo reakcija sistema takšna, da bo skušal odpraviti, izničiti, parirati to dcviacijo, reakcija sistema, lahko rečemo, bo nasprotno usmerjena, kot jc bila usmerjena dcviacija. Tak tip rcakcijc sistema na določen sunek in sledečo dcvacijo imenujemo tudi morfostazo ali sam sistem, glede na reakcijo na določen sunek, morfostatični sistem. Še druga opredelitev takega tipa reakcij kibernetskih pojavov je takoimenovana prva kibernetika ali kibernetika prvega tipa. (Primeri - iz fiziologije - uravnavanje telesne temperature.) (glej Maruyama (1963), v zborniku Buckley (cd) (1968).)
Drugi tip reakcije sistema na (majhen) sunek, ki povzroči neko dcviacijo, pa sestoji v naslednjem. Zaradi (posebne) mreže sistema, sistem na dcviacijo, ki jo povzroči (majhen) sunek (ki pride od zunaj, iz okolja ali pa ga odda kot svoj output kakšen element ali subsistem v samem sistemu) ne reagira tako, da bi to dcviacijo skušal zmanjšati, eliminirati, parirati ali da bi bila reakcija usmerjena v nasprotno smer od dcviacijc. Mreža namreč deluje tako, da se dcviacija povečuje. Imamo torej opravka s kavzalno zanko, ki dcviacijc amplificira (deviation amplifying mutual causal relationship). Takšen tip rcakcijc sistema na sunke bomo na splošno imenovali morfogeneza, morfogeneLskc sisteme ali modele (oziroma celotni sistem kot morfogenetski). Še drug izraz jc poznan za ta tip pojavov, namreč takoimenovana druga kibernetika ali tudi kibernetika drugega tipa (glej Moruyama,1963).
Preden se lotimo vsaj nekaterih primerov, pa prccizirajmo še nekatere pojmovne in terminološke ohlapnosti. Tradicionalno se pojem morfogeneze veže na situacijo, ko biolog opisuje rast individualnega živega (biološkega) organizma (osebka). Pragmatično, pa morda tudi teoretično, ni problematično ločiti rast živega organizma (osebka) od propadanja takega organizma. V nekaterih drugih znanstvenih disciplinah (in seveda tudi v mnogih delih same biologije) pa ta pragmatična in teoretična neproblematičnost in jasnost ni tako velika. Da bi v nadaljnjem obravnavanju lažje obravnavali nekatere izdifcrenciranc situacije, uvajamo poleg pojma morfogeneza še pojma morfo-degeneracija (morfodegenerativni proces) in morfodcstrukcija (morfodestrukcijski proces). S temi termini bomo označevali naslednji pojav - reakcijo sistema na sunek, ki povzroči dcviacijo sistema. Spet imamo opravka s kavzalnim lokom, ki amplificira dcviacijo, ampak v takšni smeri, da pride do rctardacijc sistema, dcgcncracije ali
pa na kraju do propada ali razpada sistema (navadno v osnovne elemente in/ali subsisteme).
Še enkrat si oglejmo pravkar opisane kategorije: morfostaza, morfogeneza, morfodegenerativnost in morfodestruktivnost. Pri opisovanju nekaterih konkretnih primerov sistemov nam nc bo toliko do tega, da bi razlikovali med temi kategorijami samimi, ampak bolj do razlikovanja med tipom sistema (ki ima povratno vzročno zanko) in tipi sistemov, ki te zanke nimajo, ali jo imajo drugače opredeljeno. Za ta naš namen uvedimo še en termin, in sicer morfogeneratorski proccs oziroma morfogeneratorski sistem. S terminom in pojmom morfogeneratorski smo poskušali pokriti vse štiri pojme, namreč morfostazo, morfogenezo, morfodegenerativnost in morfodcstrukcijo. Menimo, da smo s temi pojmi in termini samo poimenovali nekatere situacije in tipe procesov, ki so vsaj na intuitivnem nivoju znani iz vsakdanje praktične skušnje (pa tudi teoretične), so pa formalno formulirani zelo sporadično. V danem primeru termine uvajamo na novo za naše posebne namene. Gre nam predvsem za opise in formulacijo proccsov v sistemih, ki jim spreminjajo strukturo, torej gre za procese, ki pravzaprav spreminjajo tudi sam sistem. Pri tem posebej poudarimo, da morfogenetski proccs in morfodestruktivni proccs nista neke vrste zrcalni podobi drug drugega, ampak, če vzamemo priročni primer iz biologije, sta si v takem odnosu kot biološka rast mladega (individualnega) organizma (osebka) do zrelosti in staranja odraslega organizma. Morfodcgcncrativni proccsi generirajo strukture, ki so drugačne, kot pa tiste, ki se pojavljajo v morfogenetskih procesih. Najbrž lahko še na nek način pojasnimo te pojme. S kategorijama diferenciacije in simbiotizacije. Nedvomno gre pri morfogenetskih procesih za zviševanje stopnje diferenciacije in tudi za zviševanje stopnje simbiotizacije. Nasprotno pa sc pri morfodegenerativnih procesih stopnja simbiotizacije gotovo zmanjšuje, diferenciacija pa sc lahko zmanjšuje ali pa tudi zvcčujc. Mejni primer za morfodegcncracijo imamo, ko jc stopnja simbiotizacije tako nizka, da nc moremo več govorili o kakšni strukturi sistema in ga poimenujemo morfodestrukcija.
2.3. KONCEPTPOVRATNE ZVEZE
Model povratne zveze je eden od osnovnih vzorcev delovanja, ki so skupni tako različnim pojavom, kot so mišljenje, družba ali tudi samospreminjajoče sc mreže, razni modeli samoorganizirajočih se sistemov in drugo.
V najbolj splošnem smislu pomeni povratna zveza za sistem tole situacijo. Sistem sprejema inpute in oddaja outpute. Za zdaj še puščamo ob strani konkretizacijo tako inputov kot outputov. Včasih imamo pojav, da je output povezan z inputom, oziroma da jc output sistema tudi input tega istega sistema. Tu imamo opravka z nekaj situacijami, za katere mislimo, da jih je treba razjasniti. Radarje output sistema npr. energija, imamo navadno opravka s situacijo, ko sc za input v sistem uporabi lahko samo del energije, ki jo oddaja sistem. Podobno situacijo imamo, kadar imamo opravka z druge vrste materialnimi outputi, ki niso predvsem samo informacijski. Poseben primer imamo, ko lahko štejemo, da sc vrne preko povratne zveze v sistem energija, ki ni posebno pomembna kot energija, ampak le kot nosilcc informacij. (Wiener jc ločil dva lipa povratnih zvez, prvi lip, kjer gre za energijo v pravnem pomenu, in drugi tip, kjer gre za informacijo in jc energija kot energija zanemarljiva.) Lahko rečemo, da sc že
tradicionalno delijo povratne zveze v dva tipa, ki sta tudi za naš namen pomembna; v pozitivno povratno zvezo in v negativno povratno zvezo. Oba pojma sta grajena na spremembi outputa. Glede na to, kako reagira sistem s povratno zvezo na spremembo svojega outputa, ločimo torej pozitivno povratno zvezo, kjer sistem reagira tako, da spremembo svojega outputa ojača. To pomeni, če sc je output povečal, bo rcakcija na to še bolj povečani output, če se jc output zmanjšal, bo rcakcija na to še zmanjšani output. Sistem deluje torej v smeri odklona. To pomeni, da spremembo outputa v pozitivni smeri ojača v pozitivni smeri, spremembo outputa v negativni smeri pa ojača v negativni smeri. Morfogenetski, morfodestruktivni in morfogenerativni sistemi so lahko sistemi s pozitivno povratno zvezo. S terminom negativna povratna zveza pa poimenujemo naslednjo reakcijo sistema na spremembo outputa. Če se je output povečal, ga sistem skuša zmanjšati. Če se je output zmanjšal, ga sistem skuša povečati. Sistem reagira na spremembo outputa tako, da to spremembo zmanjša.
Torej na spremembo outputa v pozitivni smeri reagira tako, da deluje v negativni smeri glede na spremembo in na spremembo v negativni smeri deluje tako, da skuša spremeniti output v pozitivni smeri 10. Morfostatični sistemi so tipi sistemov, ki imajo vgrajeno negativno povratno zvezo, pa na odklone, motnje etc. reagirajo tako, da tc odklone in motnje skušajo eliminirati.
Seveda so tu mišljeni outputi in odkloni. Abstraktno lahko gre res za odklon, npr. od določene trajektorije, lahko pa gre npr. za povečanje (zmanjšanje) družbenega produkta, za povečanje (zmanjšanje) celotne storilnosti sistema etc.
V našem razumevanju sistema sta oba tipa povratne zveze seveda povezana s specifično mrežo sistema. Če vzamemo za zgled klasični primer, ko sistem teži k nekemu cilju po določeni trajektoriji, si lahko to tudi predstavljamo zelo nazorno kot raketo, projektil itd., ki je usmerjen k določenemu cilju; in zaprogramirana negativna povratna zveza pomeni, da pride do korekcijc odmikov, da se torej odmiki zmanjšujejo. Če pomeni odmik od te trajektorije output sistema, potem pomeni negativna povratna zveza tako delovanje (akcijo) sistema, da ta odmik zmanjša. V terminih mreže (strukture) sistema pomeni to, da mreža predstavlja tako povezavo elementov in subsistemov, da sc na osnovi informacijo, da je prišlo do odmika, v sistemu generirajo aktivnosti (akcije), ki odmik zmanjšujejo. Drug tip povratne zveze, ki jo tradicionalno imenujemo pozitivna povratna zveza, pomeni v "nazornem modelu" to, da se s povečanjem outputa ta output šc povečuje. V primeru rakete bi to pomenilo, da, če se je začela odmikati od trajektorije, ki vodi k cilju, bo ta odmik vse večji in večji. V primeru rakete, kadar sc to res dogaja, navadno pomeni napako v sistemu. So pa seveda sistemi, za katere jc pozitivna povratna zveza osnovnega pomena, ki je temeljna za razumevanje obnašanja sistema.
Če se spet obrnemo k mreži sistema, pozitivna povratna zveza pomeni, da so elementi in subsistemi povezani na tak način med seboj, da povečevanje outputa pomeni delovanje sistema v taki smeri, da output še povečuje. Skušajmo te klasične koncepte povezati s pojmovanjem, ki smo ga uvedli v našem tekstu.
Kadar imamo opravka z morfostazo oziroma z morfostatičnimi sistemi gre očitno za povratne zveze tistega tipa, ki smo jih imenovali negativne povratne zveze. Morfostatični
Formalno lahko pozitivno in negativno povratno zvezo opiiemo tudi z nekaterimi lastnostmi funkcije ene spremenljivke. Čc jc funkcija taka, da niha okoli neke konstantne vrednosti, potem jo lahko imamo za model negativne povratne zveze, saj se obnaša tako, da odklon od te konstantne vrednosti (spremembo) v katerikoli smeri spet zmanjšuje. Če pa je funkcija taka, da od nekega x naprej monotono narašča ali monotono pada, jo lahko imamo za opisovanje situacije (modela), ko imamo opravka s pozitivno povratno zvezo. (Odklone v eno ali drugo smer določa predznak odvoda, pri predpostavki, da je funkcija odvedljiva.)
sistem reagira na inpute, ki povzročajo določene odmike (deviacije) tako, da te odmike (deviacije) zmanjšuje.
Sistemom pa, ki smo jih imenovali morfogenetske, morfodegenerativne in morfodestruktivne lahko pripišemo povratne zveze, ki jih imenujemo pozitivne. Vsem tem trem tipom obnašanja sistemov jc skupno, da na inpute, ki povzroče določen (lahko tudi majhen) odmik (deviacijo) od obstoječega stanja, nc reagirajo tako, da bi ta odmik (dcviacijo) zmanjševali (in na kraju odmik sploh izničili), ampak sistem reagira tako, da odmike (deviacijc) povečuje. To pa ravno pomeni, da imamo opravka s pozitivno povratno zvezo. V naši klasifikaciji ločimo tri tipe sistemov, ki motnje, odmike deviacije povečujejo. (Torej lahko govorimo o pozitivni povratni zvezi). Ta klasifikacija ni zanimiva toliko zaradi povratnih zvez, ampak predvsem iz drugih, vsebinskih razlogov. Ponovimo še enkrat, za kakšne tipe amplifikacij gre pri morfogeneratorskih sistemih (morfogenetski, morfodegenerativen, morfodestruktiven). Pri morfogenetskem sistemu gre za amplifikacijo v smeri večje difcrcnciacijc in simbiotizacije, samo na nivoju odmika pa imamo opravka s spremembo strukture (mreže sistema). Če to interpretiramo kot pozitivno povratno zvezo, pomeni, da sprememba strukture povečuje nadaljnje spreminjanje te strukture.
Morfodcgcnerativni procesi pomenijo tudi spreminjanje strukture, vendar v smeri zmanjševanja simbiotizacije, ki je lahko tako posledica povečane kakor tudi pomanjšane diferenciacije. "Odmik" gre spet na račun spreminjanja strukture. Morfodestruktiven proces pa pripelje k razpadu sistema na elemente in/ali subsisteme. V tem primeru je simbiotizacija pod neko kritično mejo. Amplifikacija v tem kontekstu pomeni, da sc tak proccs razpadanja sistema nadaljuje.
2.4. PROBLEMI REGULACIJE
Pri morfogeneratorskih procesih (sistemih) se lahko zgodi, da pride do kreiranja novih izhodov ali stanj sistema, ki jih po nekem (sprejetem) kriteriju glede na cilj, ki ga skuša doseči upravljanje, spet lahko klasificiramo v ugodna (sprejemljiva) in neugodna (nesprejemljiva). Preden sc lotimo podrobnejšega opisa, predstavimo še shemo. Imamo sistem S (sistem z okolico, motnje prihajajo iz okolja in iz samega sistema), ki sprejema outpute iz sistemov D (nekontrolirani vplivi, motnje, poljubni impulzi) in R (generira im-pulze/outputc, ki so določeni z outputi iz D in s ciljem regulacije sistema), to so njegovi inputi. Njegov output je opredeljen z E (dopustna množica stanj). Regulacijski subsistem R skuša pri upoštevanju outputov sistema D (motenj, notranjih ali zunanjih) vplivati na sistem S tako, da bodo njegovi parametri, s katerimi je določeno stanje sistema, znotraj določenih dopustnih meja, oziroma da bodo izhodi sistema S tisti, ki so tudi znotraj nekih dopustnih meja (izhodi bodo neka podmnožica množice možnih izhodov E).
Zdi sc, da zgornja shema zelo dobro velja (v principu) za študij in obnašanje avtomatov; in tudi verjetno zelo dobro, kadar gre za študij reakcije živih organizmov na okolje, namreč, vzemimo, da se organizmi v relativno kratkem obdobju tako malo spremenijo, da jih lahko (v povprečju) smatramo za fiksne (Monod se čudi, kako to, da se organizmi v milijonih let tako nič nc spremenijo).
Kaže, da so sistemi, ki jih označujemo z "družba", včasih bolj spremenljivi, oziroma da dopuščajo, celo v relativno zelo kratkih obdobjih, velike deviacije in, če upoštevamo
naša metodološka izhodišča, potem sc v samem proccsu dogajajo spremembe, namreč S štejemo za morfogeneratorski sistem, ki torej dopušča morfogenetske, morfo-degenerativne in morfodestruktivne procese.
Ti proccsi pa so takšni, ki množino možnih izhodov ali stanj E spreminjajo, namreč, kreirajo sc nova stanja ali outputi, pa tudi nekatera možna, obstoječa stanja in outputi sc ukinjajo (odmirajo, izginjajo). Če jc R dober regulator, torej da dela uspešno, potem bo po nekaj korakih dosegel, da bodo vrednosti na izhodu S iz množice E.
V primeru, da jc R perfeklen regulator, to pomeni, da na osnovi informacij o tem, kakšne "motnje" povzroča D, in na osnovi poznavanja strukture S (oziroma rcakcijc na razne sunke, vplive, impulze, ki jih S lahko dobi od D in R) lahko R vedno poda tak impulz na S, da bo output S vedno vnaprej določen output iz množicc možnih stanj, outputov E. V tem primeru se lahko v celoti upravlja z outputi subsistema S (čc je R perfekten regulator).
Opozorimo na naslednje, novi subsistemi D, S, E so do tu opredeljeni čisto funkcionalno, kadarkoli imamo opravka z nekim realnim (konkretnim) sistemom, moramo seveda z določeno previdnostjo reševati vprašanje, kateri deli sistema ustrezajo subsislemom, ki smo jih označili z D (tj. tisti subsistem, ki povzroča motnje), z S itd. In še nekaj, meje, ki so potegnjene med D, S in drugimi subsistemi, lahko doživljajo s časom določene spremembe.
Kadar imamo opravka z morfogeneratorskimi proccsi in morfogeneratorskimi sistemi, torej sistemi,ki kreirajo nove strukture, mreže, sami pojmi upravljanja in regulacijc dožive neko posplošitcv, ker nimamo več opravka na splošno z nespremenljivo strukturo sistema (mrežo, ki določa strukturo), prav tako pa tudi ne s stanji sistema, ki so določena z določenimi dopustnimi vrednostmi parametrov (znotraj določenih mej) in z outputi sistema, ki bi tudi bili vnaprej določeni. K samemu pojmu upravljanja se pri morfogenerativnih sistemih pridruži še spremenljivost outputov sistema S, ki so sicer določeni z množico outputov E oziroma z množico zaželenih, s ciljno funkcijo določenih outputov. Pri morfogeneratorskih proccsih in sistemih moramo na splošno dopustiti, da se tudi množica zaželenih outputov E lahko spreminja (dopolnjuje, itd.). Kadar apliciramo naš katcgorialni aparat pri planiranju kot tipu regulacije, imamo lahko opravka s situacijo, ko je sistem določen, vendar pa kasnejše delovanje sistema povzroča odklone (ki so bili v začetku spregledani). Lahko pa sc odločimo, da jc morfogcncracija sama po sebi cilj. Tu so posebno pomembne situacije, ko se v sistemu generirajo določene nove strukture ("zaželene", v skladu s ciljno funkcijo) in degenerirajo ("razpadejo") določene strukture ("nezaželene", v skladu s ciljno funkcijo). V zvezi z aplikacijo obravnavanega kategorialnega aparata na probleme regulacije in planiranja je najbrž treba poudarili, da imamo ves čas opravka predvsem z modeli, tako da lahko formalno govorimo tudi o morfogeneratorskih modelih (sistemov), torej o morfogcncLskcm, morfodcgcncrativncm, morfodestruktivnem modelu regulacijc (in morda tudi modelu razvoja). Imamo opravka s situacijo, ko jc morfogeneza lahko cilj celotnega sistema, sama ciljna funkcija pa vključuje morfodcgcncracijo kot cilj določenega subsistema ali določenih elementov sistema.
Na morfogeneratorske modele regulacijc gledamo kot na regulacijo drugega nivoja, kot pa jc regulacija morfostatičnih sistemov (ali morfostatični model regulacijc). Vsekakor je morfostatični model regulacijc del morfogeneratorskega modela regulacijc, oziroma sta oba modela regulacijc na različnih nivojih. Morfogeneratorski model
rcgulacijc v svojih časovnih in prostorskih izsekih lahko dejansko obravnavamo kot morfostaličen model regulacije. Za naš namen, ko so morfogeneza, morfodcgcncracija, morfodcstrukcija cilji jc potrebno ločiti še nekatere situacijc. Morfogeneratorski sistem jc lahko morfogcncLski (stanje rasti),morfodegenerativen (stanje propadanja) ali morfodestruktiven (stanje razpada na osnovne subsisteme in elemente sistema). Cilji upravljajočcga subsistema (in s tem tudi subsistem rcgulacijc) in sama regulacija so različni v vseh teh primerih.
Kadar imamo opravka z morfogenetskim proccsom, tedaj jc cilj rast (v smislu organskih sistemov v biologiji ali v smislu rasli biološkega osebka) in razvoj sistema. Zato sc v proccsu rcgulacijc aktivirajo tisti regulacijski mehanizmi, ki pospešujejo razvoj sistema (razvijajo nove stukturc) in preprečujejo degenerativne proccsc.
Kadar imamo opravka z morfodegenerativnim procesi, potem je cilj upravljajočcga subsistema zaviranje teh degenerativnih proccsov in ohranjanje tistih struktur (in amplificirajočih mrež, ki določajo strukture), ki zadržujejo razpad določenih mrež in struktur ali pa pospešujejo dcgeneracijo in razpad "nezaželenih", pač glede na kriterije upravljanja. Rcgulativni mehanizmi morajo torej ohranjati določene strukture, in v skladu s cilji upravljajočcga sistema predvsem tiste (spccifičnc elemente) mreže in strukture, ki bodo v nekem bodočem obdobju akccleracijc lahko maksimalno amplificiralc rast in razvoj sistema (lahko siccr s spremenjeno strukturo oziroma mrežo), vendar kot sistem, ki jc identičen sam s seboj v smislu morfogenetske rasli in razvoja. Morfodcstruktivni procesi razgradijo cclotcn sistem v našem pojmovanju do subsistemov in elementov sistema, ki niso povezani z nobeno mrežo, torej v sistemu ni nobene strukturiranosti. Vseeno skušamo pojmom, kot so upravljanje in regulacija, pridati nek lahko rečemo posplošen pomen. Naloga upravljanja (in s tem povezanimi regulacijskimi mehanizmi) jc ponovna vzpostavitev in kreiranje nove amplificirajočc mreže (to jc strukture) med obstoječimi subsistemi in elementi. Velikokrat jc generiranje nove strukture povsem slučajen proccs, predvsem začetni sunki so slučajni. Primer dane situacijc jc postkatastrofna situacija, povzročena z naravno (ali po človeku povzročeno) katastrofo. (Glej Pclanda (1982), Knap (1984,1984a)). Kadar imamo opravka z morfostatičnim proccsom oziroma z morfostaličnim sistemom, jc naloga upravljanja ohranjati obstoječo mrežo (strukturo).Upravljajoči subsistem bo deloval tako, da generira tiste regulativne mehanizme, ki bodo ohranjali obstoječe stanje. Na splošno lahko rečemo to, da bodo rcgulativni mehanizmi take vrste, da bodo delovali v nasprotni smeri odklonov in bodo torej odklone, ki jih povzroče impulzi iz okolja ali iz samega sistema ali iz obeh, eliminirali oziroma zmanjšali na sprejemljivo mero (tako, da bo sistem ostajal znotraj določenih meja na bistvenih parametrih, ki določajo sistem).
2.5. POJEM VARIETETE
Imejmo upravljalski sistem S, ki jc sestavljen iz dveh podsistemov, vodečega in vodenega oziroma upravljajočcga SI in upravljanega S2. Pri katerih formalnih pogojih lahko upravljajoči sistem SI uspešno upravlja sistem S2. Po zakonu o zadostni varictcii (angl. requisite variety) (Ashby, 1956) jc to možno samo v tistem primeru, ko jc varieteta upravljajočcga sistema večja od varietete upravljanega sistema. Opozorimo, da nam v naši shemi, kakorkoli že, pomenita subsistema SI in S2 abstraktna sistema,
oziroma modela. Če je kateri od njiju konkreten sistem, gre v dani shemi za model takega sistema, ki pa mora dovolj dobro reprezentirati stvarni, konkretni sistem. (Kvaliteta rcprezentacije je seveda odvisna od nekaterih kriterijev. Navadno so kriteriji določeni s kakšno teorijo v znanstveni disciplini ali pa kar na osnovi kakšnih pragmatičnih odločitev.) Na tej stopnji, ko smo sc odločili za model tako upravljajočcga kot upravljanega sistema, predpostavljamo, da imamo možnost tudi oceniti varieteto vsakega sistema in če naj dejansko upravljajoči sistem učinkovito vodi upravljani sistem, potem mora imeti seveda upravljajoči sistem večjo varieteto, kot pa upravljani sistem. (Kako je z varieteto fizičnih sistemov (neživa priroda, živa bitja, ekološki sistemi, družba kot sistem), na tem mestu nc bomo pretresli).
V našem razumevanju gre v vseh teh primerih, ko jih obravnavamo v kakšni stroki, za modele, ki so pravzaprav abstraktni (cclo če imamo opravka z analognim računalnikom, bo ta vendar neka abstrakcija, ker obravnavamo samo nekaj količin, ki so seveda z našega stališča bistvene). Problemi, ki tu nastopajo, posebno v zvezi s planiranjem, sc zdi, so povezani s formalno institucionaliziranim delom družbe kot totalitete in planiranje naj bi obvladovalo to družbo kot totaliteto. Očitno gre tu za nek filozofski nazor, za neko vizijo, za nek tip utopije in za pragmatizem (prakso), ki naj se v večji ali manjši meri približa tej utopiji, ki naj v večji ali manjši, vsekakor pa v zadostni meri realizira to utopijo. Imamo opravka očitno z modelom, ki pa naj bo dober. (Kaj jc "dober model", pustimo za zdaj na intuitivnem nivoju razumevanja. Vsekakor jc "dober model" abstrakcija, ki očitno modelira objektivni sistem po nekaterih (bistvenih) parametrih in seveda tudi dinamiko modela (obnašanje modela), ki jc tudi neka abstrakcija, ki pa lahko dobro (ali pa slabo) opisuje obnašanje objektnega sistema ali objekta seveda v okviru določenih parametrov).
Smo zelo blizu naslednji situaciji. Nekemu konkretnemu sistemu (objektnemu sistemu, objektu) priredimo model, kadar poskušamo konstruirati model upravljajočcga sistema, ki bo takšen, da bo lahko učinkovito upravljal z modelom objektnega sistema. Lahko se zgodi seveda tole: model objektnega sistema upravljamo, s pomočjo upravljajočcga sistema, stvarni objektni sistem pa sc ne obnaša tako, kot bi pričakovali po obnašanju modela objektnega sistema. Če se odločimo, da sc nc bomo prehudo zgražali nad našo antropomorfno dikcijo, lahko zaključimo, da je v danem primeru preprosto model objektnega sistema slab, to pomeni, da model ne opisuje nekaterih bistvenih parametrov, seveda, glede na to, da se sistem nc obnaša tako, kot smo hoteli, oziroma, da nismo mogli, znali doseči tako obnašanje modela, kot je bil naš cilj.
Še pripombo o razmerju med planom in objektnim sistemom oziroma o objektu planiranja, o sistemu plana in sistemu planiranja, oziroma o modelu plana oziroma modelu planiranja. Očitno sta ta dva sistema v istem odnosu, kot upravljajoči sistem in upravljani sistem (gre seveda za prvi korak, povratno zvezo za določitev tega odnosa lahko vpeljem ali pa tudi ne. To sliko pa moramo le dopolnili, ker plan jc samo en način, samo en od več upravljajočih sistemov (npr. drug lak (nc)upravljajoči sistem je trg, tržišče.) Tu takoj nastopi problem varietete plana in varietete objektnega sistema. Količina informacije, ki jo vsebuje plan, jc tudi iz teoretičnih razlogov manjša kot pa količina informacije, ki je potrebna za obvladovanje varietete objektnega sistema (torej za totaliteto, za celoto). Če gledamo na stvari tako, je sploh vprašljivo, ali se da kaj planirati. Naredimo (začasen) zaključek, ki nc bo splošna sodba (nič se ne da planirati), ampak delna, da sc nc da v vseh primerih planirati. Ostane
lorcj vprašanje, v katerih primerih se da planirati in v katerih primerih planiranje ni izvedljivo.
Vse kaže, da nekatere manj komplicirane sisteme lahko modeliramo in na osnovi tega modela jc mogoče konstruirati plan, ki uspešno upravlja z modelom (npr. model gradnje mostu ali elektrarne in na osnovi tega modela jc mogoče izdelati model plana, npr. mrežni plan, ki potem samo gradnjo takega objekta uspešno pripelje do zaželenega konca).
Gre šc za nek drug način planiranja, ki jc včasih zvezano s kakšnim naravnim, objektivnim zakonom (znanost) ali s kakšnim posebnim principom (ki je znan, že odkrit). Tak zakon ali princip lahko v nekem časovnem intervalu generira nek čisto določen tip sistema. V tem primeru sc srečujemo s situacijo, kjer opis samega principa (zakona) vsebuje mnogo manjšo informacijo, kot pa jo ima potem sam generiran sistem. Torej ta princip (zakon) jc ujel bistven del objektnega sistema (ali modela objektnega sistem). Dokler velja tak odnos med upravljajočim sistemom in objektnim sistemom, seveda lahko upravljajoči sistem upravlja upravljani (objektni) sistemi in sc pokaže, daje realizirano dobro (perfektno v determinističnem smislu) upravljanje. Seveda se to dogaja nc glede na to, da je varieteta upravljanega sistema veliko večja, kot pa je varieteta upravljajočcga sistema.11
Zgledi za amplifikatorjc: Poseben primer amplificirajočih mrež imamo v fiziki, kadar imamo opraviti s kakšnim sistemom, ki ima lastno frekvenco in kadar imamo opraviti s sunki in impulzi, ki imajo isto frckvcnco kot lastna frekvenca. Drug tak primer jc labilen sistem, ki ga majhen sunek oddalji (dcviacija) od prvotnega položaja (in sc nc vrača v svoj prvotni položaj). Ta drug primer jc najbrž primer amplifikacijskc mreže, vendar tu nimamo posebno izrazitega povratnega vzročnega loka.
Reševanje problemov v organizaciji časih pripelje do novih problemov. Proccs reševanja določene problemske situacije vnese sile, ki generirajo druge probleme. To sc dogaja seveda tako dolgo, dokler je učinkovitost rcgulacijc odvisna od varietete faktorjev, ki so med seboj inkompatibilni. Na primer, da bi izboljšali koordinacijo, sc uvede v organizacijo hierarhična diferenciacija, ta pa spet omejuje komuniciranje, ki jc osnovnega pomena pri sprejemanju odločitev. Odnos med problemom in rešitvijo problema v pocesu reševanja pripelje do evolucije (ircverzibilnc spremembe v strukturi in aktivnosti) organizacije. Tu imamo opravka z dvema, drug na drugega vplivajočima cikloma.
Drug primer multicikličnc strukture v socialnih sistemih je dinamika strankarskih konfliktov v grupah. Razkole najdemo v najrazličnejših socialnih aglomeracijah, kot so vas, politična stranka, vzgojna institucija, etc. Regulacija v ciklu sestoji v eliminaciji razklanosti in v naraščanju solidarnosti. (Rastogi,1979).
literatura
Ashby, W. Ross, (1956), An Introductin to Cybernetics, Chapman and Hall, Ixmdon.
Axelos, Kostas, (1972), Uvod u buduče mišljenje. Na pulu k planelamom mišljenju, Stvarnost, Zagreb.
Buckley, Walter, (1967), Sociology and Modem System Theory. Prentice-Hall, linglewood Cliff, N.J.
11 Terminologija: Upravljani, upravljajoči, upravljalski sistemi. Upravljani sistem je listi, ki ga upravljajoči sistem upravlja, upravljalski sistemi pa so tukaj kar kombinacija enih in drugih, oziroma kadar nas zanima bolj kombinacija obeh, torej oba skupaj in sc ne osredotočimo na kakgncga od njiju posebej.
Buckley, W. (ed.), (1968), Modern Systems Research for the Behavioral Scientist. A Source Book. Aloine Publishing Company, Chicago.
F.ykhoff, Pictcr, (1974), System Idcntifiction. Parameter and State Estimation. John Wiley and Sons, London etc.
Ileisenbcrg, Werner, (1977), Del in celota, Znanstvena knjižnica. Nova serija, 7, Celje.
Jablonskij, S.V., (1959), Osnovnye ponjatija kihernetiki. Problemy kibemetiki, 2, str. 7-38.
Jerman, Igor, (1987), Nekateri filozofsko metodološki problemi organicistične biologije. Anlhropos, 1987, št.
I-II.,str.361-367.
Knap, Žga, (1984), Sistemsko teoretični principi urejenosti kot osnova za raziskovanje katastrofnih pojavov. Družboslovne razprave, 1, str. 165-173, ISU, Ljubljana.
Knap, Žiga, (1984a), Nekateri konceptualni problemi povezani s proučevanjem katastrofnih pojavov (koncept socialne ranljivosti). Družboslovno raziskovanje v družbenih dejavnostih (zbornik), FSPN, DDU, Ljubljana. Ljapunov, A.A., Jablonskij, S.V. (1963), Teorctičeskie problemy kibemetiki. Problemy kibemetiki, vyp. 9, str. 5-22.
Maruyama, Magoroh, (1963), The Second Cybernetics: Deviatin- Amplifying Mutual Causal Processes. American Scientist, 51, str. 164- 179, 250-256 (v zborniku Buclcy (cd.)(1968)).
Maruyama, Magoroh, (1963a), Generating Complex Pattern by Means of Simple Rules of Intcractin. Methods, 14, str. 17-26. Maruyama, Magoroh, (1978), Hctcrogenistics and Morphogenelics: Toward a New Concept of the Scientific. Theory and society, zv. 5, Št. 1, str. 75-96.
Monod, Jacques, (1983), Slučajnost i nužnost. Ogled o prirodnoj filozofiji modeme biologije. Edicija Pečat, Beograd
Pelanda, Carlo, (1982), Disaster and Order. Theoretical Problems in Disaster Research. Sociology of Disaster Department, institut of International Sociology, Gorica, Italija.
Rastogi, P.N., (1979), An Introductin to Social and Management Cybernetics, Affiliated East-West Press, New Delhi,Mad ras.
Shanon, Claude, (1948), A Mathematical llicory of Communication. Bell System Tcchn. J., 21 (1948) Šl.3
379-423,27 (1948) Št. 4,623-656.
Ulam, Stanislaw, (1960), lecture at Stanford University.
Ule, Andrej, (1986), Od filozofije k znanosti in nazaj. D7.S, Ljubljana.
Wiener, Norbcrt, (1948), Cybcnctics. MIT Press, John Wiley, New York.