Простые правила

Чтобы увидеть сложность в уменьшенном масштабе, далеко ходить не надо: просто посмотрите на свою гостиную. Например, домашний мультимедийный центр состоит из целого ряда элементов: экрана, DVD-плеера, игровой консоли, блока кабельного телевидения, акустических колонок, — все эти элементы должны функционировать согласованно. Вводя в систему что-то еще, мы приобретаем новые возможности (скажем, можем посмотреть на Netflix сразу все серии «Карточного домика»), но при этом увеличиваем число вероятных неполадок в системе и количество пультов дистанционного управления (в среднем до трех штук на домохозяйство)[10]. Главные приметы нашего времени — изменение климата, мировой финансовый кризис, международный терроризм, сдвиг центров роста в сторону развивающихся рынков — это результат вихревых взаимодействий между сложными системами.

Сама по себе сложность далеко не нова: еще в Римской империи сформировалась одна из наиболее запутанных политических систем в мировой истории, но лишь в течение последних шестидесяти лет мы стали внимательнее относиться к этому явлению. Поиск по слову «сложность» в пяти миллионах книг, изданных начиная с 1800 года, показал, что первоначально это слово использовалось редко, в следующие полтора века частота его употребления постепенно росла, а сразу после Второй мировой войны резко увеличилась[11]. Всплеск интереса к этому понятию совпал по времени с выходом в свет восьмистраничной статьи «Наука и сложность», написанной скромным математиком Уорреном Уивером[12].

Уоррен Уивер малоизвестен широкой публике, однако он оказал огромное влияние на развитие науки, подготовив три значимые революции, свершившиеся в прошлом столетии, — в медико-биологической сфере, в информационных технологиях и в агрономии[13]. В 1932 году Уивер возглавил в Фонде Рокфеллера отделение, призванное поддерживать научные исследования. Во времена Великой депрессии денег на науку не хватало, и Фонд Рокфеллера, эндаумент которого почти вдвое превышал целевой фонд Гарвардского университета, оставался одним из главных покровителей ученых во всем мире. На протяжении трех десятилетий работы в Фонде Рокфеллера Уивер выступал в роли банкира, открывал новые таланты и зажигал звезды на небосклоне зарождавшейся тогда науки, с его легкой руки названной молекулярной биологией[14]. Сверхъестественное чутье помогало Уиверу разглядеть в начинающих ученых будущих светил. Из восемнадцати человек, удостоенных Нобелевской премии за исследования в области молекулярной биологии, лишь трое не получали грантов на свои научные исследования из рук Уивера[15].

Возможности компьютеров Уивер осознал задолго до того, как большинство людей вообще услышали об их существовании. Его авторитетная работа по вычислительной лингвистике, по сути заложившая основы машинного перевода с одного языка на другой, увидела свет за шестьдесят лет до появления сервисов онлайн-перевода вроде Google Translate и Babylon[16]. Кроме того, собранная Уивером и поддерживаемая Фондом Рокфеллера группа ученых за двадцать лет вывела высокоурожайные невосприимчивые к болезням сорта пшеницы. Это помогло Мексике в довольно короткие сроки обеспечить себя продовольствием и спасло Индию и Пакистан: столкнувшись в начале 1960-х годов с массовым голодом, эти страны внедрили практики, впервые предложенные группой Уивера, в результате чего за пять лет удвоили производство пшеницы и уберегли от голодной смерти сотни миллионов человек[17].

Однако, не желая почивать на лаврах, Уивер одним из первых приступил к исследованию феномена сложности. В уже упоминавшейся статье 1948 года он описал науку как последовательную смену эпох, определяемых тремя типами решаемых ими проблем: простых, неопределенных и сложных[18]. Простые проблемы имеют дело с ограниченным числом переменных, зависимости между которыми сводятся к формуле, описывающей их причинно-следственную связь. Ньютоновы законы движения (сила = масса × ускорение) дали мощный инструмент для решения простых проблем: например, с их помощью легко определить, как спутник будет вращаться по орбите вокруг Земли или как поведут себя два бильярдных шара после столкновения. Простые проблемы занимали умы ученых на протяжении значительной части XVII–XIX веков, и их решение породило множество изобретений, от телефона до дизельного двигателя, радикально изменивших жизнь людей. К концу XIX века ученые переключили внимание на проблемы неопределенности, связанные с очень большим числом объектов, к примеру такие, как движение молекул газа в сосуде. И хотя проследить за каждой частицей не представлялось возможным, с помощью теории вероятностей и статистического анализа ученые научились предсказывать, каким будет движение совокупности множества частиц. Решение такого рода проблем дало толчок развитию термодинамики, генетики и теории информации.