Komplexní systémy seriózně

*** (Úvod)

Tento text je reakcí na text „Komplexní systémy“, který vyšel nedávno zde na Vidlákových kydech.

Před několika desetiletími jsem vystudoval na Západočeské univerzitě v Plzni teorii systémů. Konkrétně obor „Technická kybernetika“. Celý život se zabývám matematickým i jiným modelováním. Základem jsou samozřejmě teorie systémů a jejich chování.

Po přečtení Masterova článku „Komplexní systémy“ jsem se doslova zděsil. Kdyby byl uveden jako beletrie, fantasy, sci-fi nebo podobně – neměl bych námitek. Ale tento článek se snažil tvářit jako seriózní. Navíc od autora, který je vychvalován na Vidlákových kydech pro své fenomenální schopnosti práce s čísly. Sklapla mi brada.

Naši předkové položili velice propracovaný základ teorií systémů. 

Nepochopil jsem, proč Master vymýšlí svou vlastní chybnou teorii „komplexních systémů“. Stačilo by třeba jen nahlédnout na wikipedii do hesla „komplexní systémy“ k získání mnohem fundovanějšího základu. Navíc bez nekonečných chyb a přehmatů, kterými je Masterův článek plný od začátku do konce. Nebylo vůbec potřeba vynalézat nová chybná nekonzistentní a nepravdivá pravidla komplexních systémů.

Od člověka s matematickou duší, jak byl Master představován, lze navíc očekávat jednu věc: I když budou jeho předpoklady chybné, tak odvodí logické závěry, které budou sice chybné, ale budou logicky vyplývat z předpokladů. Namísto toho Master v článku sázel závěry ve druhé polovině často v rozporu s tím, co napsal dříve v článku. To by očekával od běžného laika, nikoli od matematicky myslícího člověka.

Nechtěl jsem původně tento úvod psát. Nechtěl jsem být konfrontační. Vidlák nicméně trval na tom, abych uvedl pro orientaci čtenáře Vidlákových kydů, proč píši a na co reaguji.

*** (Systémy)

Věda má propracovanou teorii systémů. Při popisu a modelování systémů nezáleží na tom, o jaký systém se jedná. Všechny systémy – technické, živé, neživé, společenské, vesmírné, jakékoli –  mají stejné základní vlastnosti a stejný popis. Existuje velice rozsáhlý matematický aparát pro práci se systémy.

Je to vlastně krásné. Systémy jsou jednotné. Elektronický obvod se chová v zásadě stejně jako třeba hvězdný systém v galaxii, nebo chemická reakce, nebo motor nebo společenských systém státu, či systém uvnitř buňky. Ta pravidla jsou stejná.

Díky jednotnosti pravidel chování jakýchkoli systémů se běžně stává, že významné objevy v teorii systémů provedené v rámci nějakého oboru se stanou průlomem v oboru zcela jiném.

*** (Teorie systémů - historie)

Svět samozřejmě nečekal na rok 2020 až vyjde Masterův článek na Vidlákových kydech. Tento obor zkoumaly a zkoumají opravdu chytří lidé – ať matematici, fyzici, technici s virtuózními znalostmi svých oborů, často přímo odborné špičky.

---

1) V 1. polovině 19. století francouzský fyzik Nicolas Carnot použil pojem systém. Nicolas Carnot zkoumal parní stroj. Slovo „systém“ bylo použito pro schopnosti konat práci pomocí tepelné energie. Carnot studoval principy práce tepelných strojů konat práci, a zvyšoval jejich účinnost. Nikdo už mu neodpáře naprosto klíčovou práci v termodynamice. Z čehož dodnes tyje nejenom automobilový průmysl. (Mohli bychom říci, že Carnot udělal pro snižování uhlíkové stopy více než všichni dnešní ekoaktivisté.)

---

2) Vědci si začali všímat, že všechny systémy jakéhokoli druhu mají podobné vlastnosti. Všechny systémy, ať technické, biologické, společenské či jakékoli jiné – se dají popsat stejným matematickým popisem.

Rakouský biolog Ludwig von Bertalanffy do toho někdy na počátku 20. století prásknul. A (spolu)založil obecnou teorii systémů. Začala vznikat jednotná teorie všech systémů, a objevovány zákonitosti platící pro všechny systémy.

---

3) Americký matematik Norbert Wiener vydal 1948 knihu „Kybernetika aneb řízení a komunikace u zvířat a strojů“. Kdyby se dávala Nobelova cena za matematiku, byla by jeho.

Známé klišé „Celek je více než součet částí“ je hlavní obsah této knihy. Wiener podrobně rozebírá vazby mezi částmi systémů, řízení a sebeřízení systémů, a přenosy informací mezi částmi systémů. Bylo to první solidní a ucelené matematické zpracování vlastností systémů, jejich vazeb – a to vše na solidní teoretické a matematické bázi.

Dodnes je kniha slabikářem mnoha oborů. V knize jako příklady používá nejrůznější systémy od technických, biologických, společenských i jiných. Ono je to totiž jedno, teorie systémů je popisuje stejně a jednotně.

*** (Kybernetika ve 20. století)

Norbert Wiener byl Američan. To v té době v komunistických zemích znamenalo, že jeho termín „kybernetika“ byl označen za „buržoazní pavědu“. Viz třeba filozofický slovník z roku 1955:

„Kybernetika (ze starořeckého slova s významem řídící) = reakční pavěda, která vznikla v USA po druhé světové válce a značně se rozšířila i v jiných kapitalistických zemích; forma soudobého mechanicismu... Kybernetika jasně vyjadřuje jeden z hlavních rysů buržoasního světového názoru, jeho nelidskost a snahu přeměnit pracující v součástku stroje, ve výrobní nástroj a nástroj války... Podněcovatelé nové světové války využívají kybernetiky pro své špinavé praktické zájmy. Pod rouškou propagandy kybernetiky jsou v imperialistických zemích badatelé z nejrůznějších oborů zatahováni do přípravy nových prostředků masového vyhlazování lidí – elektronové, telemechanické a automatické zbraně, jejíž konstrukce a výroba se rozrostly na obrovské odvětví válečného průmyslu kapitalistických zemí. Kybernetika je tedy nejen ideologickou zbraní imperialistické reakce, ale i prostředkem k uskutečňování jejích agresivnich válečných plánů.“ (M. Rozental, P. Judin: Stručný filozofický slovník, 1955, SNPL)

Soudruhům opovržení dlouho nevydrželo.

Teorie systémů spolu s kybernetikou se ukázaly být nutnými a klíčovými odvětvími a teoriemi. Komunisté pochopili, že bez rozvíjení těchto oblastí by rychle zaostali, a nedokázali by čelit tlaku konkurence kapitalistického světa. Proto byla teorie systémů a kybernetika rychle vzata na milost už v 50. letech.

*** (Modely systémů)

Pokud chceme nějak se systémem pracovat – řídit ho, ovlivňovat nebo předpovídat jeho činnost – je vhodné vytvořit jeho model.

Vytvoření dobrého modelu systému je umění, kterému se člověk dlouho učí. Je to jako namalovat Sixtinskou kapli ve Vatikánu.

Drtivá většina lidí vám řekne, že teoretické modely v praxi selhávají. Pokud to tvrdí příliš kategoricky, víte, že máte před sebou člověka, který toto umění neovládá v žádném oboru. Stejně tak se dá kategoricky prohlásit, že namalovat pěkně Sixtinskou kapli v praxi nejde.

---

Navzdory přesvědčení laiků (a Mastera) není nezbytně nutné pro model systému znát jeho součástky ani strukturu. Cílem je přeci předpovídat chování systému, ne dělat jeho rozborku a sborku!

Pro předpověď pohybu ručiček jdoucích hodinek mi stačí model: Hodinová ručička se otočí dokola za 12 hodin, minutová za 1 hodinu, sekundová za 1 minutu. Nepotřebuji znát druh ani počet koleček v hodinovém strojku, ani typ pohonu. Nepotřebuji znát součástky v hodinkách.

Pro předpověď chování komplexního systému nepotřebuji nutně vždy znát jeho součástky. Proč bych to měl potřebovat? (A proč to Master tak nutně vlastně potřebuje ve svém článku „Komplexní systémy“?)

*** (Předpověď chování systému)

Laici si myslí, že k předpovědi chování systému potřebujeme umět rozebrat systém na součástky. Masterův článek neustále mluví o popisu všech součástek. To je hrubé nedorozumění. K předpovědi chování systému není nutné systém do detailu znát. (Chceme znát chování systému, ne strukturu.)

Můžete spočítat rychlost aut při bouračce v době střetu, aniž byste znali detaily popelníčku v autě a detaily košile odhozené na zadním sedadle.

Můžete slušně přesně spočítat budoucí polohy planet ve sluneční soustavě, aniž byste detailně znali složení a strukturu jednotlivých planet.

---

Jednoduché systémy mají málo proměnných. Složité systémy mají hodně proměnných. Extrémně složité systémy mají třeba miliardy nebo bilióny proměnných. Čím více zasahujících proměnných, tím výpočetně náročnější je chování systému předpovídat.

Pro předpověď je důležité znát hodnoty klíčových proměnných dostatečně přesně. Pokud je známe, nezáleží na složitosti ani komplexnosti systému – je dobře předpověditelný. Složitost systému nerozhoduje.

Je zde řada limitů, které přesahují tento text. Například pro zájemce je zde problém zvaný Maxwellův démon, a řada dalších omezení. (https://cs.wikipedia.org/wiki/Maxwell%C5%AFv_d%C3%A9mon)

---

a) Předpovídání počasí nebo klimatu je extrémně obtížné. Je tam obrovský počet chabě známých proměnných, které mají významný vliv. Osobně příliš nevěřím tomu, že to vůbec jde s rozumnou přesností.

b) Ekonomické systémy trpí bludem, že je možné celý svět namodelovat jedinou proměnnou zvanou peníze (případně s přidáním několik dalších pomocných proměnných). To vede k totálním nesmyslům v závěrech drtivé většiny ekonomických teorií a úvah. Dopad zavedení jakéhokoli ekonomického nástroje, včetně nepodmíněného příjmu, příliš závisí na proměnných mimo ekonomický systém. Nevěřím na jakýkoli kategorický závěr v tomto směru. Příliš to závisí na místě, situaci, podmínkách – velkém množství dalších proměnných.

c) Předpovídání koronaviru je z těchto všech modelů nejjednodušší. I tak je to na hranici možností. Osobně věřím, že kdyby se nepolitikařilo, jsou šíření a dopady koronaviru, na rozdíl od předchozích dvou systémů, jediné předpověditelné.

*** (Podnikatelské a politické tlaky)

Do rozsáhlých systémů samozřejmě vstupují zájmy různých skupin.

Korporativní a politický zájem prakticky vylučuje objektivní zkoumání a popis klimatického systému – a to bohužel i v akademické sféře. Kdo zaplatí více (na grantech, úplatcích, inzerátech, ...), ten bude mít pravdu. Bohužel z vědeckých, nevládních i politických míst se zde budou hlásat pohádky o klimatu.

 Stejně tak nelze očekávat objektivní informace ohledně koronaviru. Ony jsou, pokud je člověk cíleně hledá. Ale zároveň koronavirus slouží k zakrytí ekonomické krize a špatného hospodaření prakticky celého západu. Za ekonomické problémy tedy údajně nemohou banky, aktivisté, politici, špatné hospodaření, ale koronavirus! Zároveň se koronavirus stal součástí politického a volebního boje. Farmaceutické firmy cítí astronomické peníze, pokud bude vakcína. Příliš příliš mnoho partikulárních zájmů na mnoha stranách, kde jde o velké peníze.