Синергетический подход к моделированию психологических систем

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК 
ИНСТИТУТ ПСИХОЛОГИИ 

Cинергетический подход к 
моделированию психологических 

систем 

Москва 
1998 

Синергетический подход к моделированию 

психологических систем.
под редакцией Савченко Т.Н. 

М: Издательство "Институт психологии РАН", 1998, 56с. 

Книга подготовлена в лаборатории математической психологии 

Института психологии РАН. 

Для оформления обложки использованы рисунки из книги 

Х.-О. Пайтгена и П.Х.Рихтера «Красота фракталов». 

ISBN-5-20102282-0 

Издательство "Институт психологии РАН" 

129366, Москва, Ярославская ул., Институт психологии РАН 

Л.Р. № 021044 от 25 марта 1996г. (тел.282-7250) 

©Авторы, 1998 

© Издательство "Институт психологии РАН", 1998 

Тираж 100 зкз. 

Синергетика и психология 

(аналитический обзор) 

В.М. Шендяпин 

1. Синергетическая парадигма - новое видение мира. 

Термин "синергетика" был введен Г. Хакеном для обозначения 

науки 
об 
общих 
закономерностях 
функционирования 

самоорганизующихся систем. Принципиальными особенностями 

таких систем являются: во-первых, наличие внутри них сильных 

положительных обратных связей и вследствие этого их сильная 

нелинейность 
(отсутствие 
аддитивности 
по 
входным 

воздействиям), 
во-вторых, 
их 
открытость, 
т.е. 
сильное 

взаимодействие с окружающим миром в виде двусторонних 

потоков материи и/или энергии и/или информации и вследствие 

этого 
большая 
неравновесность 
таких 
систем, 
в-третьих, 

диссипативность (способность системы "забывать" некоторые 

аспекты входных воздействий). 

Синергетика опирается на новые результаты, полученные в 

математике, физике, химии, биологии, этнологии, в период от 

конца девятнадцатого до конца двадцатого века (многомерная и 

фрактальная геометрия, теория катастроф, качественная теория 

нелинейных динамических систем, неравновесная термодинамика, 

нелинейная динамика сплошных сред, теория этногенеза, теория 

помехоустойчивого кодирования и т. д.) (1,2,3,5,6). 

Несмотря на сравнительную молодость, 
синергетика имеет 

свои 
философские 
основания, 
роднящие 
ее 
не 
только 
с 

классической наукой, но и с многими древними и современными 

гуманитарными 
направлениями 
в 
культуре. 
Современные 

философы говорят о синергетике как о новой парадигме развития 

и познания мира (4,7). 

Нелинейность нашего мира, приводит к бифуркации путей его 

развития, то есть порождает не одну , а несколько возможных 

траекторий его развития. А состояние неустойчивости нелинейной 

системы 
в 
точке 
бифуркации, 
обеспечивающее 
ее 

чувствительность 
к 
малым 
(не 
энергетическим, 
а 
скорее 

информационным) 
воздействиям, 
дает 
ей 
определенную 

внутреннюю свободу воли, и тем самым, возможность активного 

отношения к внешней среде . 

Синергетика, 
оставаясь 
на 
материалистической 
основе, 

рассматривает проблемы 
возникновения 
новых объектов 
и 

структур (в том числе и информационных) из уже существующих 

объектов и информации. 

Синергетика показывает как можно управлять, не затрачивая 

огромных ресурсов, как 
малым резонансным воздействием 

подтолкнуть систему на один из собственных и благоприятных 

для субъекта путей развития, как обеспечить самоуправляемое и 

самоподдерживаемое развитие (2). 

Особая заслуга синергетики состоит в том, что она открыла 

необходимость 
и 
конструктивность 
кризиса 
и 
генетически 

связанного 
с 
ним 
хаоса, 
превратила 
их 
из 
ужасных 

всепожирающих монстров в поле, рождающее искры инноваций. 

Итак, синергетика прилагается и применяется к пониманию 

самых разных явлений природы и мира человека. Синергетика 

пытается выступать в самых разных модификациях. 
Сама 

синергетическая система знания развивается благодаря и через 

"синергетический 
подход 
к 
...". 
Она 
все 
делает 
гибким, 

нежестким, открытым, многозначным. Синергетическое действие 

4 

- 
это 
действие 
исподволь, 
исходя 
из 
собственных 
форм 

образования, собственных сил, способностей, потенций. Это 
стимулирующее действие (2). 

2. Необходимость синергетического подхода в психологии. 

Современное состояние психологии характеризуется все более 

бурным движением от качественного, словесного описания 

внешних 
феноменов 
психических 
явлений 
к 
попыткам 

классификации и объяснения этих явлений, основанным на 

количественных, 
математических 
моделях 
внутреннего 

устройства психики человека. 

Казалось бы правильный в своей основе принцип "целое 

больше 
своих 
частей" 
на 
практике 
зачастую 
трактовался 

вульгарно и приводил к простому запрету на разложение 

сложного психического образования на элементы и изучение 

связей между ними. 

Изучение элементов психического явления (его состава и 

строения) оказывалось при этом бессмысленным, поскольку 

заранее принималось, что части безразличны по отношению к 

природе целого и что из свойств частей в принципе не выводимы 

свойства целого. 

В результате в центре внимания оказывались внешние 

проявления тех или иных психических образований, то есть их 

целостные свойства, которые обнаруживают себя в условиях той 

или иной деятельности. Соответственно, причины этих целостных 

свойств отыскивались уже не "внутри" изучаемого объекта, а 

"вне" его, в частности, в ряду других психологических или 

ситуативных характеристик, во взаимодействии с которыми 

5 

исходное психическое явление обнаруживает эти целостные 

свойства. 

В своей монографии (8) М.А. Холодная призывает отказаться 

от такого подхода и пойти "вглубь" психической реальности. Для 

этого она предлагает использовать структурно-интегративный 

подход, вытекающий из принципа "целое меньше своих частей", 

который 
учитывает 
ситуации, 
когда 
совокупность 
частей 

оказывается предшествующей целому и сами части обладают 

определенной 
спецификой, 
природа 
которой 
накладывает 

существенные ограничения на свойства целого. 

Аналогичная мысль известного психофизиолога П.К. Анохина 

об утрате функционирующей 
системой части своих степеней 

свободы приведена в сборнике (1). 

Именно такие процессы возникновения новых объектов из уже 

существующих, как выше указывалось, и изучает синергетика. 

Тем 
самым, 
авторитетные 
в своей 
области 
исследователи 

убедительно обосновывают необходимость 
синергетического 

подхода к изучению психических явлений. 

Сущность своего подхода М.А. Холодная диалектически 

видит в том, что, с одной стороны, 
часть, входящая в состав 

нового, более сложного целого, утрачивает некоторую долю своих 

потенциальных свойств (в этом смысле "целое меньше своих 

частей"), а, с другой стороны, 
у самой новой целостности 

появляются новые свойства, порождаемые теми связями, которые 

возникли при вхождении частей в это образовавшееся целое (в 

этом смысле "целое больше своих частей"). 

Такой 
"стихийный" 
синергетизм 
в 
психологии 

свидетельствует 
о 
том, 
что 
синергетическая 
парадигма 

действительно способна действовать в каждой конкретной науке 

6 

исходя из собственных ее форм и потенций. Синергетическое 

видение мира действительно стимулирует развитие познания 

сложных явлений внутри человека. 

Еще одним доказательством того, 
что 
сами 
психологи 

начинают 
активно 
использовать 
в 
своих 
работах 
идеи 

синергетики, является работа В.Ф. Петренко и О.В. Митиной (9), 

где дано изложение основных положений синергетики, которые 

используются затем для интерпретации, полученных в этой 

монографии новых результатов. 

3. Обзор существующих в настоящее время синергетических 

моделей в психологии 

Одной из первых работ, показывающих работоспособность 

структурно-интегративного подхода в психологии, 
является 

классическая для нейроинформатики статья Дж. Хопфилда (10) об 

устройстве и функционировании контекстно-адресной памяти. 

Хопфилд показал, 
что нейросетевая модель мозга 
за счет 

специально 
организованных 
связей 
между 
нейронами 

действительно способна запоминать и хранить произвольные 

записи двоичных кодов. При этом коллективное поведение 

нейронов позволяет восстанавливать полную запись по любой ее 

части достаточно больших размеров. 

Кроме этого, возникающие за счет связей между нейронами 

коллективные свойства нейросети включают в 
себя 
также 

способности 
к 
обобщению, 
распознаванию 
близости, 

классификации, исправлению ошибок и запоминанию временной 

последовательности. 

Суть контекстно-адресной памяти Хопфилда состоит в том, 

что каждой двоичной записи нейросеть ставит во взаимно
7 

однозначное 
соответствие, 
так 
называемый 
аттрактор, 

формирующийся в процессе записи. При этом нейросеть с 

аттракторами довольно точнр воспроизводит работу реальной 

человеческой памяти. Отметим, что понятие об аттракторе 

является одним из базовых для синергетики. Оно обозначает такое 

устойчивое состояние системы, к которому та стремится, если ее 

предоставить самой себе. 

Модель Хопфилда относится к классу численных моделей. То 

есть ее нельзя описать с помощью аналитических выражений в 

замкнутом виде. Обзор более простых аналитических моделей, 

используемых в психологии, приведен в работе (3) В.Ю. Крылова, 

СП. Курдюмова, Г.Г. Малинецкого. Наиболее известной среди 

них является модель тюремных бунтов, описанная в теории 

катастроф. 
Применение 
этой 
модели 
позволяет 
объяснить 

экспериментально 
наблюдаемый 
в 
психологии 
эффект 

бистабильности восприятия оптических изображений. Причем 

данная модель объясняет не только периодическое изменение 

характера восприятия, но и наблюдаемый при этом гистерезис 

восприятия. 

Вторая 
известная 
аналитическая 
модель 
создана 
в 

математической 
экологии. 
Эта 
модель 
описывает 
явление 

последовательного заполнения экологической 
ниши все более 

совершенными видами. Она же описывает процесс научения 

оператора, обслуживающего сложную технику. 

Третья модель также создана в математической экологии. Это 

известные 
уравнения 
Лоттка-Вольтерра, 
описывающие 

периодические колебания во времени численности популяций 

хищников и их жертв. Аналогичные модели были получены и в 

социальной психологии при математическом описании процесса 

8 

выработки единого мнения в коллективе и явления миграции 

населения. 

Более подробно в (3) рассмотрены модели формирования 

общественного 
мнения. 
Показано, 
что 
в 
зависимости 
от 

выбранной степени полноты описания, на которую претендует 

математическая модель, могут быть построены модели различной 

сложности, образующие иерархию по степени своей сложности. 

Наиболее 
полную 
модель 
можно 
построить 
на 
основе 

кинетических уравнений. Она дает детальное статистическое 

описание системы, но требует знания структуры общественного 

мнения 
в 
какой-то 
момент 
времени, 
что 
практически 

неосуществимо, 
так 
как 
требует 
проведения 
огромного 

экспериментального исследования среди всего населения. 

Более простой, но зато не требующей такого огромного 

объема информации, является модель, предложенная Вейдлихом. 

Упрощение 
достигается 
за 
счет 
принятия 
допущения 
об 

однородности 
сообщества. 
Такая модель допускает детальное 

исследование, так как изоморфна известной модели Изинга, 

созданной в теории фазовых переходов. Но, по существу, она 

ничего не дает для анализа конкретной задачи в социальной 

психологии. Основные качественные эффекты модели Вейдлиха 

могут быть получены на еще более простой модели, взятой из 

элементарной теории бифуркаций. 

Более 
сложные 
численные 
модели, 
разрабатываемые 
в 

настоящее время, описаны в сборнике (2), вышедшем под 

редакцией М.А. Басина и СВ. Харитонова. 

Группа авторов во главе с СП. Курдюмовым в (2) описывает 

три принципиально новые математические модели, описывающие 

простейшие 
взаимодействия 
в 
малых 
группах, 
а 
также 

9 

катастрофические 
события 
на 
уровне 
индивидуальной 
и 

социальной психологии. 

В основе первой модели лежит представление о формировании 

неформальной группы, как некоторого процесса самоорганизации. 

Построенная в работе модель занимает промежуточное место 

между нейронными сетями и клеточными автоматами. Так же, как 

в клеточных автоматах индивидуум характеризуется дискретным 

набором чисел и дискретным временем, так же, как в нейронных 

сетях он может устанавливать связи с любым 
элементом 

сообщества. 
Модель можно отнести к, так называемым, 

"клеточным сетям с переменной структурой". В работе была 

проведена 
компьютерная 
реализация 
модели 
и 
получены 

предварительные результаты. 

Во второй модели рассматривается более простая ситуация 
возникновение сообществ единомышленников, поддерживающих 

друг друга. Эта модель также является оригинальной, ее динамика 

напоминает гибрид "эволюции спиновых стекол" с поиском 

оптимального решения методом отжига. Исследования этой 

модели позволило выявить интересный качественный феномен. 

Оказалось, что численность "клубов по интересам" - кластеров, 

принципиально 
меняется 
в 
зависимости 
от 
числа 
членов 

сообщества. 

В психоанализе, исторической психологии, при исследовании 

поведения 
в 
экстремальных 
ситуациях 
было 
неоднократно 

показано, что многие психологические структуры создаются или 

разрушаются внезапным скачком. Был предложен новый класс 

математических моделей, ориентированных на описание таких 

явлений. Эти модели можно условно назвать "динамическими 

системами с джокерами". В большей части фазового пространства 

10