CC BY
89
Раздел VIII
МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ
II-Я МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «БИОМЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ И ТРЕТЬЯ ПАРАДИГМА» THE SECOND INTERNATIONAL SCIENCE CONFERENCE “BIOMEDICAL SCIENCES AND THIRD PARADIGM”
Состоялась в январе 2012 г. В г. Хургада
ОРГКОМИТЕТ КОНФЕРЕНЦИИ
Сопредседатели: академик РАН и РАМН Григорьев А.И.; академик РАН и РАМН Пальцев М.А.
Зам. председателей: ЗДНРФ, д.м.н., профессорХадарцев А.А.; ЗДНРФ, д.ф.-м.н., д.б.н., профессор Еськов ЕМ.
Члены оргкомитета: академик РАМН Зилов В.Г.; академик РАМН Судаков К.В. ; член-корр. РАН Иваницкий Г.Р.; член-корр. РАН Ковальчук М.П. ; член-корр. РАН Розенберг Г.С.; член-корр. РАН Рубин А.Б.; член-корр. РАМН Судаков А.К.; член-корр. РАМН Фудин НА.; член-корр. РАН Фесенко Е.Е.;з.д.н, д.м.н., профессор Винокуров Б.Л.; д.б.н., д.м.н., профессор Карпин В.А.; д.п.н., профессор Косенок СМ. ; д.ф.-м.н., профессор Малинецкий Е.Г.;д.б.н., профессор Смолянинов В.В. ;д.б.н., профессор Филатова О.Е.
Программный комитет: д.философ.н., Буданов В.Г.; д.б.н., профессор Козупица Г.С; д.б.н., профессор Попов ЮМ. ;д.м.н. Хадарцева К.А.; д.б.н., доцент ФилатовМ.А.
На конференции работали секции:
1. Философские проблемы медицины и биологии (руководитель: академик РАН Степин В.А.)
2. Синергетика и теория общей патологии (руководитель: ЗДН РФ, д.м.н., профессор Хадарцев А.А.)
3. Третья парадигма в медицинской кибернетике (руководитель: ЗДН РФ, д.ф.-м.н., д.б.н., профессор Еськов В. М.)
4. Синергетические аспекты персонифицированной медицины (руководитель: з.д.н., д.м.н., д.эк.н., профессор Винокуров Б.Л.)
5. Новые биофизические технологии в диагностике и лечении (руководитель: д.б.н., профессор Филатова О.Е.)
6. Синергетика в восстановительной медицине (руководитель: академик РАМН, Зилов В.Г.)
НА КОНФЕРЕНЦИИ СОСТОИТСЯ ПРЕЗЕНТАЦИЯ НОВОГО ЖУРНАЛА «COMPLEXITY, MIND, POSTNONCLASSIC» (CMP)
Начата публикация материалов докладов заслушанных на конференции.
Еськов В. М.
всех странах, где имеются научные лаборатории и ученые, занимающиеся исследованием сложных динамических систем. Сейчас все это определяется как нелинейная динамика, в рамках которой на моделях получают режимы движения векторов состояния в пределах некоторых аттракторов.
Однако, в рамках изучения такого макрохаотического хаоса (по И. Р. Пригожину) мы не учитываем реальные свойства сложных биосистем (complexity), с нелинейной динамикой поведения и не делаем существенных различий в описании таких систем с позиций детерминистско-стохастического подхода (ДСП) и с позиций теории хаоса и синергетики [1,2]. Последняя представляет (и базируется) на третьей парадигме, которая никак не признается мировым научным сообществом во всем ее объеме и многообразии (как глобальная парадигма). Более того, даже сами основоположники современной синергетики, основы которой закладывались Ч. Шеррингтоном и Л. фон Берталанфи с конца 19-го и начала 20-го веков, согласились сдать свои позиции и присоединиться к нелинейной динамике, complexity, теории самоорганизации и многим другим направлениям, на которые, фактически, распалась синергетика за последние 20-30 лет.
Этот распад и трансформация связаны, в первую очередь, с большой неопределенностью в изучении и моделировании сложных, синергетических систем. Для авторов настоящего сообщения совершенно очевидно, что сложность в изучении complexity начинается с различных неопределенностей. Этих неопределенностей в синергетике очень много, но начало было положено в связи с формулировкой первой неопределенности, которую ввел Г. Хакен [2] своим базовым постулатом: мы не работаем со свойствами отдельного элемента complexity, а только с пулами (с компартментами, кластерами). Как следствие этого утверждения - возникает не только неопределенность в свойствах отдельного элемента (в частности, не определено, как его поведение влияет на динамику всей системы), но и появляется общая неопределенность в элементах (каково число элементов должно быть в системе, чтобы она функционировала, как они между собой взаимодействуют и т.д.). Все это, в целом, порождает много неопреде-
УДК 577.3:539.12.04
БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ МАКРО-ХАОСА И МИКРОДИНАМИЧЕСКОГО ХАОСА В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
О.А. ВЕДЯСОВА, С.С. БЕДНАРЖЕВСКИЙ, Д.В. СИНЕНКО,
Д.Ю. ФИЛАТОВА, Н.Г. ШЕВЧЕНКО*
Представлены принципиальные различия между понятиями макрохаос по И. Пригожину и “мерцающие системы” в биологических динамических системах по Хакену-Еськову.
Ключевые слова: бионформационный анализ, макро-хаос, микро-динамический хаос, биологические системы.
Хаос в интерпретации теоретических моделей и представлений В.И. Арнольда и И.Р. Пригожина, а также их последователей в рамках выдающегося достижения человечества 20 века - термодинамики неравновесных систем, не является всеобъемлющим и первородным для БДС, как это сейчас постулируется в рамках теории хаоса и синергетики. В интерпретации И.Р. Пригожина хаос является эпизодическим процессом, промежуточным состоянием между некоторыми детерминистскими или стохастическими состояниями. В представлениях же авторов настоящей статьи все сложные БДС (complexity) с синергетическими свойствами находятся в постоянном микрохаосе (в физике, химии и технике мы такой хаос очень редко имеем). Вектор состояния таких (самоорганизованнных) биосистем (ВСБ) совершает постоянное «рыскание» (вариации) в пределах некоторых квазиаттракторов. Такое движение ВСБ в пределах квазиаттракторов мы определяем как микрохаотическое состояние биосистем, и оно принципиально отличается от макрохаоса, который моделируется и исследуется в традиционной (по сути детерминистско-стохастической) теории хаоса, которую столь активно изучал И.Р. Пригожин [3] и продолжают изучать его последователи во
* Сургутский государственный университет, 628412, Тюменская обл., ХМАО-Югра, г. Сургут, пр-т Ленина, 1
ленностей в числе и свойствах элементов, образующих complexity. Авторы убеждены, что нет четкой определенности в коллективном поведении таких элементов в системе, но в целом система работает, развивается, имеется некоторая самоорганизация, эволюция и телеологическая предопределенность. Все последнее является базовыми свойствами синергетических систем (complexity), которые имеют существенные отличия от традиционных детерминистских или стохастических систем и объектов и поэтому не могут конкретно описываться в рамках ДСП. Второй постулат, предложенный В.М. Еськовым, вводит понятие «мерцающие системы», когда вектор состояния биосистем совершает непрерывное движение внутри квазиаттракторов [1].
Все это очень напоминает любую биологическую жизнь, а также динамику развития человеческого общества. Понятно, что каждый человек смертен и его уход из общества хаотичен и не детерминирован, но именно в этом микро-хаосе человечество развивается, накапливает информацию, пытается куда-то попасть, само формирует эти цели и методы их достижения, т. е. любой социум обладает эмерджентными свойствами. Иными словами, в любом обществе имеется коллективный эффект (в виде эволюции и телеологического развития), но существование и развитие этого процесса имеет хаотический характер в пределах некоторых квазиаттракторов. Никто не знает, какие открытия мы создадим в ближайшем будущем и чего достигнем через 2030 лет. Но мы уверены в своем развитии, в поступательной динамике развития всего человечества. Коллективный эффект государства и человечества в целом не зависит от состояния отдельного человека, его смерти или жизни (как и постулировал Г. Хакен [2]), но такая complexity имеет некоторую закономерность в своем развитии (при этом речь не идет о параметрах порядка -гениях, которые сильно влияют на развитие науки, культуры, человечества в целом).
Именно это имел в виду Г. Хакен, когда вводил этот базовый принцип современной синергетики. Единиц (элементов) в сложной системе много и они вроде ведут себя хаотически, но имеется коллективный положительный эффект, т.е. эмерджент-ные свойства complexity. Вершина этого - мозг человека. Это базовый закон (принцип) работы, существования таких (синергетических) complexity. А механизм такого слаженного коллективного поведения невозможно изучать и объяснять, исходя из поведения отдельных элементов и законов их взаимодействия. В таких системах нет и доминантных законов, как это было в физике, технике и химии. Идет некоторое «подыгрывание» друг другу и рождается некоторый коллективный эффект, но жестких связей и законов в таких системах нет. Они непрерывно могут варьировать (мерцать) как по числу работающих элементов, характеру их связей и схемам индивидуального развития, но коллективный процесс имеет телеологические и эмерджентные свойства.
Еськовым В.М. сформулировано предложение: не только поведение одного элемента не имеет существенного значения, но и конкретное состояние всей системы (complexity) в данный момент времени тоже не имеет никакого значения для описания и моделирования подобных систем. Это утверждение сразу открыло двери для правоты высказывания древних философов (все течет, все изменяется). Это свойство синергетических БДС обозначается как «glimmering property» и оно сразу отделяет 13 основных отличительных признаков complexity от любых систем с ДСП-свойствами. Glimmering property резко усиливает качество и количество неопределенностей для complexity и открывает новые «миры» для количественного и качественного описания (моделирования) синергетических БДС.
Для создания полной картины (развития и современного состояния) синергетики мы определили пять основных свойств и 13 признаков (отличий) в поведении объектов, относящихся к формальному аппарату синергетики, который мы определяем как «теория хаоса и синергетика» - ТХС. В рамках этого подхода открываются новые перспективы для персонифицированной медицины.
Литература
1. Еськов, В.М. Третья парадигма. Часть I. / В.М. Еськов.-Самара: Изд-во ООО «Офорт» (Гриф РАН), 2011.- 250 с.
2. Хакен, Г. Принципы работы головного мозга / Г. Хакен.-М.: Изд-во PerSe.- 2001.- 352 с.
3. Prigogine, I. The Die Is Not Cast / I. Prigogine // Futures. Bulletin of the Word Futures Studies Federation.- Vol. 25.- No. 4 January 2000.- P. 17-19.
BIOINFORMATICAL ANALYSES OF MACRO-CHAOS AND MICRODYNAMICAL CHAOS IN MEDICINE
O.A. VEDYASOVA, S.S. BEDNARGEVSKII, D.V. SINENKO,
D.Y. FILATOVA, N.G. SHEVCHENKO
Surgut State University
The principle distinguishes between I. Prigogine interpretation of macro-chaos and Haken-Eskov interpretation of glimmering property of biological dynamic system were presented.
Key words: bionformatsionny analysis of macro-chaos, chaos mikrodinamichesky, biological systems.
УДК 632.95.025.5
СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РОЛИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ В ТЕОРИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА П.К.
АНОХИНА
В.М. ЕСЬКОВ, И.Ю. ВОЛКОВА, С.Н. СЯРДОВА, С.П. ШУМИЛОВ, Л.Н. ЯРУЛЛИНА*
В статье обсуждаются историческое и современное представления гомеостазиса и функциональной системы организма. Кроме этого представляется синергетическое понимание этих терминов. Ключевые слова: теория функциональных систем организма, синергетическая оценка.
Предпосылки понимания гомеостазиса как особого состояния внутренней среды живого организма, которое отличное от внешней среды, впервые начал вводить Клод Бернар (18131878). Основные положения своей теории он изложил в известной работе «Введение в экспериментальную медицину» (Bernard C. Introduction a la medicine Experimentale. Paris, 1952. о^^!, 1864). В этой работе Бернар отмечал «Постоянство или стойкость внутренней среды, гармонический набор процессов, являются условием свободной жизни организма». Именно в этой работе человечество впервые вплотную подошло к понятиям «регуляция», «живые системы с особыми свойствами», которые в дальнейшем для специалистов в области общей теории систем (ОТС) и биофизиков, работающих в области неравновесных систем, послужили основой для развития многих новых направлений ОТС, кибернетики и синергетики.
Значительно позже (спустя 100-150 лет) мы начали детализировать понятия внутренней среды (как глубокий, антиэнтро-пийный уход от традиционного термодинамического равновесия) и свободной жизни организма (полная свобода может получиться только у человека с его особым, постоянным (в смысле запоминания событий, памяти) состоянием этой самой внутренней среды). После работ К. Бернера в первой половине 20 века, Уолтер Бредфорд Кеннон (1871-1945), анализируя особенности висцеральных функций живого организма (на примере пищеварения) и ряда нейрогуморальных процессов вводит понятие саморегуляции физиологических процессов. В своей известной работе «Мудрость тела» (Cannon W. «The Wisdom of the Body». New York, 1963 (original, 1932)) он впервые вводит понятие «гомеостазиса». Расширяя это понятие до общих кибернетических рубежей У.Р. Эшби (1903-1972) начал говорить о гомеостазисе (как свойстве исходно человекомерных систем) любых сложных систем, находящихся в динамическом равновесии.
Таким образом, понятие гомеостазиса возникло из наблюдений и исследований физиологов, но было значительно расширено на многие complexity, которые подобны организму человека. Как результат такого развития, расширения этого понятия, мы приходим к синергетическим системам, которые обладают особыми свойствам и которые весь 20 век в рамках ОТС (начиная от Л. фон Берталанфи) пытались изучать и описывать. Упоминая всю эту хронологию, мы обязательно должны говорить и о теории функциональных систем организма (ФСО) человека, разра-
* Сургутский государственный университет, б28412, Тюменская обл., ХМАО-Югра, г. Сургут, пр-т Ленина, 1
