С. Капица - Синергетика и прогнозы будущего
Исследования, результаты которых обсуждаются в этой главе, проводились совместно с С.А. Кащенко, А.Б. Потаповым, Н.А. Митиным, Т.С. Ахромеевой, М.С. Шакаевой, Т.А.Палеевой.
Одной из основных причин, сдерживающих содержательное использование компьютерного моделирования, является несоответствие или недостоверность данных, характеризующих изучаемый объект. В случае, когда такие данные имеются, их анализ с позиций нелинейной динамики может привести к парадоксальным выводам, меняющим привычные стереотипы. Одна из таких задач, связанная с законом роста народонаселения, рассмотрена в четвертой главе книги.
Из всех глобальных проблем рост народонаселения мира представляется ведущей. Рост численности населения выражает суммарный результат всей экономической, социальной и культурной деятельности, составляющей историю человечества. Данные демографии в количественной форме описывают этот процесс в прошлом и настоящем, и поэтому представляется существенным как понять и описать закономерности этого развития, так и дать прогноз на предвидимое будущее.
Для этого оказалось возможным на основе системного подхода и синергетики предложить математическую модель для феноменологического описания мирового демографического процесса. В предположении автомодельности это позволяет описать развитие человечества на протяжении практически всей длительности нашей истории, полагая на основном этапе скорость роста пропорциональной квадрату числа людей, дать оценки времени начала развития 4,4 млн. лет тому назад и числа людей, когда-либо живших, 100 млрд. В рамках модели описываются также крупные периоды, выделенные историей и антропологией циклы социально-экономических и технологических этапов роста.
Главной особенностью современного периода стала демографическая революция – переход от роста к стабилизации населения Земли в обозримом будущем на уровне 14 млрд. Такое глубокое изменение парадигмы роста сопровождается существенным изменением возрастного профиля населения, превращением, которого не было за всю историю человечества и которое определяет многие проблемы переживаемого времени.
Развитие количественной нелинейной теории роста населения Земли представляет интерес для антропологии и демографии, истории и социологии, для популяционной генетики и эпидемиологии, для анализа проблемы происхождения и эволюции человека, а также дает основание сделать некоторые качественные выводы о стабильности этого развития и значении глобального процесса для судеб России.
В развитии демографической части данной работы большое значение имели семинары и курсы лекций, которые читались в разное время в Кембриджском университете, Московском физико-техническом институте, Европейском центре ядерных исследований, Московском государственном университете и Массачусетском технологическом институте. В настоящее время в обсуждаемых в последней главе исследованиях принимают участие наш известный демограф профессор А.Г.Вишневский. Автор благодарен Д.Б. Омецинскому за помощь в работе и оформлении рукописи и Н.Г.Астринской за многие годы совместной работы.
В заключение авторы выражают свою благодарность Г.И.Баренблату, А.Г.Волкову, Н.Н.Воронцову, О.Г.Газенко, Д. М.Гвишиани, И.М.Гельфанду, А.В.Гапонову-Грехову, В.Л.Гинзбургу, В.Я.Гольдину, А.А.Гончару, Б.Б.Кадомцеву, Н.В.Карлову, Н.Кейфитцу, Г.И.Марчуку, Ф.Моррисону, И.В.Перевозщикову, Л.П.Питаевскому, И.Р.Пригожину, В.C.Степину и Г.Фридлендеру за внимание и интерес к этой работе. На разных этапах эти исследования поддерживались ЮНЕСКО, Римским Клубом, Лондонским Королевским Обществом, РАЕН и фондами Сороса и INTAS.
Огромную роль в издании этой книги сыграла В.Г.Комарова. Мы выражаем ей свою искреннюю признательность. Большую поддержку нам оказали А.Б.Потапов и С.А.Посашков. Прогнозы будущего порой так же парадоксальны, как улыбка Чеширского кота из Зазеркалья, которая и представлена на обложке. Эту очаровательную картинку, а также "плоскатиков" из второй главы, нам предложила К.В.Иванова.
Обсуждаемые работы на разных этапах поддерживались проектами Российского фонда фундаментальных исследований, Российского гуманитарного научного фонда и фонда ИНТАС.
Список литературы дает представление о контексте, в котором проводился этот анализ, и о предшествующих исследованиях. Фронт работ, ведущихся более 30 лет в этой области, настолько широк, что список не может претендовать на всю полноту. В списке, помещенном после введения, обращено внимание на работы научного направления, к которому относят себя авторы этой книги. Ряд книг и статей, связанных с системным анализом социальных и демографических проблем, приведен в конце. Для удобства читателей каждая глава имеет свою нумерацию формул и рисунков.
Мы будем рады обсудить с заинтересованными читателями проблемы, затронутые в этой книге. Наш электронный адрес: [email protected] SPP.KELDYSH.RU.; и [email protected] KAPITZA.RAS.RU. Почтовые адреса: 125047, Москва, Миусская площадь, д.4. Институт прикладной математики им.М.В.Келдыша РАН, С.П.Курдюмову и Г.Г.Малинецкому; 117334, Москва, ул.Косыгина, д.2, Институт физических проблем РАН, С.П.Капице.
Литература1. Моисеев Н.Н. Современный рационализм. М.: МГВП КОКС, 1995.
2. Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. М., 1983.
3. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. Введение. М.: Мир, 1990.
4. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. М.: Наука, 1994.
5. Пригожин И., Стенгерс Н. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. М.: Наука, 1986. 6. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980.
7. Самарский А.А., Михайлов А.П. Вычислительный эксперимент. М.: Педагогика, 1987.
8. Малинецкий Г.Г., Кащенко С.А., Потапов А.Б., Ахромеева Т.С., Митин Н.А., Шакаева М.С. Математическое моделирование системы образования. Препринт ИПМ им.М.В.Келдыша РАН, 1995, N100.
9. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Диалог с И.Р.Пригожиным// Вопросы философии. 1992. N12, с.3-10. 10. Малинецкий Г.Г., Кащенко С.А., Потапов А.Б., Ахромеева Т.С., Митин Н.А., Палеева Т.А. Исследование развития высшей школы. Модели среднего уровня. Препринт ИПМ им.М.В.Келдыша РАН, 1996, N37.
11. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Сослагательное наклонение// Знание-сила. 1995. N9, с.58-66.
12. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Катастрофы и бедствия глазами нелинейной динамики// Знание-сила, 1995, N3, с.26-34.
13. Петров А.А., Поспелов И.Г., Шананин А.А. Опыт математического моделирования экономики. Л.: Энергоатомиздат, 1996.
14. Новое в синергетике. Загадки мира неравновесных структур. М.: Наука, 1996.
15. Компьютеры, модели, вычислительный эксперимент. М.: Наука, 1988.
16. Компьютеры и нелинейные явления. М.: Наука, 1988.
17. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981.
18. Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986.
19. Шадриков В.Д. Философия образования и образовательной политики. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 1993.
20. Тойнби А.Дж. Постижение истории. М.: Прогресс, 1991.
21. Гумилев Л.Н. География этноса в исторический период. М.: Наука, 1990.
22. Ахромеева Т.С., Курдюмов С.П., Самарский А.А., Малинецкий Г.Г. Нестационарные структуры и диффузионный хаос. М.: Наука, 1992.
23. Наука, технология, вычислительный эксперимент. М.: Наука, 1993.
24. Чаковский Ю.В. Познавательные модели, плюрализм и выживание//Путь. 1992. N1, с.62-108.
25. Артур У. Механизмы положительной обратной связи в экономике//В мире науки. 1990, N4. 26. Лотман Ю.М. Беседы о русской культуре. Быт и традиции русского дворянства (XVIII - начала XIX века). Санкт-Петербург, Искусство СПТ, 1994.
27. Брундтланд Г.Х. Необходимы конструктивные решения// В мире науки. 1989, N11, с.138-139. 28. Кларк У.К. Управление планетой Земля// В мире науки. 1989, N11, с.7-15.
29. Россия у критической черты: возрождение или катастрофа. Социальная и социально-политическая ситуация в России в 1996 году. Сб. под ред. Осипова Г.В., Левашова В.К., Локосова В.В. М.: Республика, 1997
30. Макнейл Дж. Пути достижения сбалансированного экономического развития// В мире науки. 1989. N11, с.96-108.
31. Гиббонс Д.Х., Блейр П.Д., Гуин Х.Л. Стратегии использования энергии// В мире науки. 1989. N11, с.76-85.
32. Фрош Р.А., Галлопулос Э. Стратегии промышленного производства// В мире науки. 1980. N11, с.86-90.
33. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Антропный принцип в синергетике// Вопросы философии. 1997. N3, c.62-79.
34. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Синергетика в контексте диалога восток-запад// Россия и современный мир. 1995. N3, с.57-78.
35. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Синергетика и восток. Близость далекого// Альманах "Духовные истоки Японии". М.: Толк., 1995, с.273-312.
36. Kurdyumov S.P. Evolution and sels-organization laws in complex system. Intern. Journ. of Modern. Phys. C. V.1, N4, 1990, p.299-327.
37. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир, 1979, 512с.
38. Самарский А.А., Галактионов В.А., Курдюмов С.П., Михайлов А.П. Режимы с обострением в задачах для квазилинейных параболических уравнений. М.: Наука, 1987.
