РАЗВИТИЕ НАУКИ, ТЕХНОЛОГИИ И РОСТ ЗНАНИЙ

Развитие общества в наше время все в большей степени зависит от развития науки и технологии. Сложную динамику научного исследования определяют локальные взаимодействия между учеными, взаимопроникновение идей (междисциплинарность), взаимодействие между исследованиями и окружающей их средой, т.е. обществом, политикой, экономикой.

Научная эволюция представляет собой вероятностный процесс. Стохастическая модель служит основой ряда попыток компьютерного моделирования процессов научного развития. Было установлено, что закон развития научных сообществ в отдельных областях науки характеризуется медленной начальной фазой, фазой быстрого роста и фазой выхода на насыщение. Возникновение новой области науки может сопровождаться в начальной фазе почти полным отсутствием интереса. Ярким примером замедленного развития в истории науки может служить сама теория хаоса, которой в ее начальной фазе занимались очень немногие ученые (например, Пуанкаре). Хотя математические основы этой теории были совершенно ясны, ее быстрое развитие началось лишь несколько лет назад, когда технология вычислений научилась справляться с нелинейными уравнениями.

Иногда возникающая область исследований так и не становится областью науки, поскольку обладает лишь очень слабыми преимуществами в отборе по сравнению с мощными соседними областями. Например, области техники, использующие так называемые альтернативные источники энергии (ветер, солнце), все еще находятся в зачаточном состоянии — главенствующее положение занимают могущественные компании, применяющие традиционные источники энергии.

Весьма показательным примером научного отставания, обусловленного социально-историческими причинами, является практически полное отсутствие на русском языке работ по экономической синергетике (нелинейной экономической динамике), как оригинальных, так и переводных. В то время как значение этого нового, стремительно развивающегося направления экономической науки для российской переходной экономики переоценить по меньшей мере трудно.

Нелинейное отображение научного роста порождает целый ряд сложных динамических режимов, например неподвижных точек, колебаний, хаоса. Типичные свойства научного развития — структурная дифференциация науки, появление и расширение новых областей, следование научной моде, регресс. Компьютерное моделирование позволяет проверить результаты исследований на основе наукометрических данных.

Одной из самых сложных областей современной науки является исследование человеческого мозга как многоклеточной системы. Возникновение ментальных состояний (например, распознавание изображений, ощущения, мысли) объясняется эволюцией макроскопических параметров вследствие нелинейных микроскопических взаимодействий нейронов. Если мозг рассматривать как сложную систему нейронов, то его динамику, по предположению, можно описать с помощью нелинейной математики нейронных сетей. Например, распознавание изображений может быть представлено фазовым переходом аналогично тому, как это делается в физике, химии, биологии. Создаются междисциплинарные программы исследований, имеющие целью объяснить синергетику нейронной сети как естественное следствие физической, химической и нейробиологической эволюции, в основе который лежат некие общие принципы.

Возрождение интереса к нейронным сетям объясняется успешными техническими приложениями статистической механики и нелинейной динамики к физике твердого тела, к лазерным системам. Другой причиной выступают развитие вычислительных ресурсов и повышение уровня технологии, делающие все более доступным компьютерное моделирование систем.

Подход на основе теории сложных систем находит важное применение в нейробионике и медицине. Человеческий мозг является не только живым компьютером, но и центральным органом человеческого тела, который нуждается в медицинском уходе, лечении и лекарственных средствах. Внедряются новые диагностические процедуры и технические устройства, основанные на теории нелинейных систем, изменяются методы клинического лечения. Неврологические и психические заболевания рассматриваются как состояния высокочувствительных нелинейных систем.

Другой аспект новой технологии — киберпространство. В искусственных нейронных сетях предполагаются восприятие, ощущение, интуиция, фантазия. Виртуальная реальность стала одним из ключевых понятий современной философии культуры.