В автокаталитических системах действующие агенты усиливают и подстегивают производительность друг друга. В качестве еще одного примера предположим, что определенное число молекул находится в нагретом бассейне с раствором кислоты. Некоторые из них вступают в химические реакции, в результате которых образуются новые молекулы. Последние, в свою очередь, также вступают в химические реакции. Схематически эту картину можно представить в следующем виде (рис. 12.3).
Все молекулы в бассейне участвуют в химических реакциях. Но каждая из них также будет продуктом другой химической реакции. Глядя на рис. 12.3, мы можем представить, как каждая реакция ускоряется одной из молекул (катализатором), в то время как сам этот катализатор возник как продукт предшествовавших химических реакций, на ускорение которых влияли другие катализаторы. Проще говоря, данная система катализирует себя сама (или является автокаталитической).
Биолог-теоретик Стюарт Кауфман показал, что формирование автокаталитических систем математически почти неизбежно в условиях, когда разнообразие и возможности установления новых соединений достигают определенного уровня – как это бывает в сетях. Такая гетерогенная система может поддерживать себя сама. Для этого ей не нужно ничего, кроме поступающего извне небольшого количества энергии. Существует предположение, что автокаталитические системы внесли значительный вклад в формирование жизни на Земле [Kauffman 1995].
Принцип автокатализа очень важен. Чем больше разных людей присоединяется к команде, тем выше ее гетерогенность. В результате все больше участников начинают играть роль катализаторов. Работа команды ускоряется, и в один прекрасный момент на действия каждого участника в качестве катализатора начинает влиять как минимум один из его коллег.
Не исключено, что при помощи автокатализа можно дать научное объяснение феномена «прошедших кристаллизацию» команд, описанных Демарко и Листером, а также «гиперпродуктивности» команд разработчиков ПО, о которой часто упоминает Джефф Сазерленд. Но даже если я ошибаюсь, существование автокатализа в любом случае будет сильным аргументом в пользу разнообразия, развитых соединений внутри системы и специализации.
Вы скажете, что нужно кое-что еще…
И окажетесь правы! Чтобы достичь гиперпродуктивности, недостаточно лишь катализировать работу друг друга.
Важны и другие факторы, такие как сотрудничество и компетенции. Некоторые полагают, что очень важна неявная координация, то есть способность членов команды предвосхищать потребности и действия друг друга без их обсуждения в явном виде.
В тот день, когда я работал над этой частью главы, мы вместе с командой провели очередное совещание по планированию. Всем было очевидно, что мы очень быстро двигаемся вперед и успеем завершить работу за три недели, оставшиеся до запуска продукта. Вероятно, никто из нас в этот момент не раздумывал о том, насколько круто быть автокаталитической командой, но мы, конечно же, чувствовали, что каждый из нас вносит серьезный вклад в общую производительность. Уверен, что ни у кого из нас не вызвал бы затруднений ответ на вопрос «Как я могу помочь остальным двигаться еще быстрее?».
Формирование паттернов
В 2009–2010 годах выдалась одна из самых холодных зим в Северном полушарии за последние десятилетия. Для меня это было время великой радости и великой скорби (фото 12.1). Радости, потому что мир прекрасен, когда вокруг все покрыто белым снегом. И скорби, потому что, как бы красиво ни выглядели кристаллы льда на окнах автомобиля, я не люблю при минус десяти градусах по Цельсию скакать вокруг своей машины со скребком.
Пока занимаешься размораживанием автомобиля, легко забыть, какое же это чудесное явление – снег.
Кристаллам льда, которые образуются в турбулентных воздушных потоках, присуща симметрия и случайность, а еще особая красота неопределенности, распространяющаяся в шести направлениях. ‹…› Пока растущая снежинка летит к земле (а обычно это занимает час или больше), формирование ее лучей в каждый момент зависит от температуры, влажности и загрязненности атмосферы. Размер каждой снежинки не превышает одного миллиметра, и на шесть ее лучей воздействует одна и та же температура. А поскольку законы роста снежинок детерминистские, они поддерживают в снежинках почти идеальную симметрию
[72].
Снежинки – отличный пример самоорганизующихся паттернов (рис. 12.4). Природа изобилует и другими примерами, такими как полосы на зебрах, пятна на крыльях бабочек, дюны в пустыне Сахара и листья папоротника [Waldrop 1992: 65]. Паттерны образуются и в жидкостях. Так, было обнаружено, что в каждом океане имеются течения в виде полос шириной 150 километров, которые попеременно текут то с востока на запад, то с запада на восток со скоростью около 40 метров в час. Говорят, что ни одному ученому еще не удалось придумать объяснение этого феномена, охватывающего весь земной шар [Brahic 2008: 10].
Паттерны возникают не только в пространственной форме. Для живых систем решающее значение имеют циклические колебания, такие, например, как циркадные ритмы (или биологические часы), влияющие на сердцебиение, сон, а также периодические явления, происходящие в гормональных и ферментных системах [Lewin 1999: 29]. Еще одним красивым примером из мира природы, часто упоминаемым в литературе по теории сложности, будут светлячки, живущие в Юго-Восточной Азии. В брачный период они в невообразимых количествах слетаются на деревья и мерцают в гармоничном ритме [Gleick 1987: 293].
Случаи возникновения паттернов в сложных системах – это эмерджентные события. Невозможно указать, какой именно из агентов обуславливает возникновение того или иного паттерна, и тем не менее эти паттерны существуют.
С точки зрения теории сложности не все паттерны похожи друг на друга. Есть важное различие между листьями папоротника и дюнами в Сахаре. Или между гармоничным миганием светлячков на деревьях и расходящимися по поверхности бассейна концентрическими кругами после того, как я уронил туда свой мобильный телефон. Разница в том, что некоторые паттерны имеют практический смысл, в то время как другие существуют только как интересный побочный эффект. Формирование кристалликов льда на окнах моей машины не преследует никакой цели (если не считать целью заставить меня поработать скребком). Но есть вполне практические причины, почему мое сердцебиение ускоряется (оставаясь тем не менее регулярным) в ситуации, когда моя машина скользит по обледенелой дороге.
