Аритмия – общенаучное, темпорологическое и специальное понятие, которое отображает феномены нарушений или разрушений ритма и ритмики, а также переходы из состояний покоя, устойчивости и равновесности к неустойчивости, срыву, к фрустрациям (frustration по-англ. – расстройство, срыв, крушение, крах, разочарование и др.) и катастрофам у объектов разной природы. По-гречески, arrhythmia означает отсутствие ритма. А. также термин музыки и хореографии. Объективно, А., наряду с ритмом, – одна из форм колебательных процессов вообще. Они, соответственно, - объект анализа в теории колебаний и волн (включающий продольные и поперечные). Как феномен, А. всегда не мгновенна и длится во времени. Она – важнейшая предпосылка перехода объектов к неустойчивости, нестационарности, неравновесности, нестабильности и хаосу. А. всегда выступает как граница меры существования и меры свойств регулярного, повторяющегося, то есть, ритмичного процесса, и, наоборот, - ритмичное суть мера существования и самих свойств аритмичного. Понимание сути А. – важная проблема науки, особенно механики и многих разделов физики и астрофизики, химии, биологии, геофизики и геологии, техники и технологий, теорий и практики управления объектами разной природы, включая операции над ними, их оптимизацию, устранение рисков в деятельности вообще, в том числе, экономическую и социальную. Она объект интереса прогностики. Фактически, реальная А. в развитии экономики, финансов и политики всегда были предметом особой озабоченности общества в целом, его управленческих структур, правительств и др.
Реальная А. в жизни общества всегда резко снижала достоверность предвидения нами будущего. В ХХ в. произошло коренное изменение взглядов на возможности предвидения, включая социальное, на прогнозирование. Его начали успешно развивать, начиная с работ П.Сорокина (Россия, США) и др., в социометрии и статистическом анализе, при мониторинге эволюции объектов исследования разной природы и др. - на основе вероятностных методов и достижений вычислительной техники. Хорошо известны прогнозы будущего, сформулированные знаменитым «Римским клубом», Ф.Фукуямой (США) и др. Тем не менее, долговременный экономический, финансовый и социальный прогноз и предвидение все еще остаются сложнейшей задачей в сферах управления обществом и в политике. Условиями успешности предвидения будут адекватные математические модели, описывающие нерегулярные процессы, необходимый объем, полнота, всесторонность, точность, достоверность, не случайность, объективность, актуальность и доступность самой информации, а также надежность информационной базы предвидения.
В русском языке имеются понятия, близкие по смыслу А., – это беспорядок и неравномерность. Несколько дальше по смыслу - кавардак, неразбериха, свистопляска и др. Последнее означает разнузданное проявление чего-то отрицательного вообще (см.: Ожегов С.И., Шведова Н.Ю. Толковый словарь … С. 26, 727). В нашем языке изначально это слово обозначало не только оценку характера пляски (танца), а имело переносный и широкий смысл. С точки зрения темпорологии и теории колебаний, вместе взятых, мир – это совокупность объектов разного рода, находящихся в цепи одномерной, линейной по форме темпоральной последовательности событий. Мир можно понять также как совокупность объектов, находящихся в состояниях ритмичности, отсутствия ритма (включая все случайное, эфемерное, спорадическое, неопределенное и т.п.) и хаоса. В нем мы найдем состояния негармоничности, сбоев, девиаций и ошибок (в сфере ментальности) – с одной стороны, а также устойчивости, стационарности, определенности, стабильности и т.п.– с другой.
Существует два подхода к вопросу об уровне общности понятия А. В общем смысле, А. – это отсутствие ритма вообще (см.: Большой словарь … С. 66). В других словарях А. – это сравнительно узкое понятие медицины (именно, кардиологии), в которой оно обозначает только нарушения ритмики сердца (см.: Большая советская энциклопедия, т. 2 … C. 127). Здесь мы рассмотрим в основном первый подход, расширив однако далее его смысл до уровня эволюции любых объектов во времени, их становления и исчезновения. В любом случае А. – это проявление и своего рода «вырожденная» форма ритма и наоборот.
Связь того и другого феноменов (и понятий) обусловлена общей формой порождения нового в связи его со старым, а также общей динамикой и эволюцией объектов разного рода. Обобщенно, А. - это прежде всего одна из многих форм изменения, движения различных объектов, их темпоральных, пространственных и других отношений и состояний в виде беспорядка, иррегулярности, неустойчивости, непостоянства, нестационарности процессов, состояний объектов разного рода. При этом, во-первых, данное целое, объект еще не разрушено, оно есть, существует, но изменились условия. И, тогда, вслед за ними, внутри целого сначала может нарушиться теснота и плотность связи элементов, а за этим и общее состояние объекта. Яркий пример - тот случай А., который известен в кардиологии именно как А. Во-вторых, А. может означать также возникновение, полное отсутствие или исчезновение повторов, подобия, сходства, периодичности, цикличности, инвариантности в самой величине и значении тех или иных характеристик ритма. Тогда-то и появляется феномен монотонного ритмичного существования как самого объекта в целом, так и его характеристических параметров, - вплоть до фазы исчезновения ритма.
А. может стать специальным понятием «ритмики» (то есть, теории ритмов разной природы и происхождения), и его надо трактовать обобщенно, широко. В целом, в ней А. - антипод ритма. Однако, в зависимости от условий, стадии или фазы существования объекта можно представить А. и ритм в их связи по-разному, например:
а) А. – это деградированный или вырожденный ритм;
б) А. – это возникающий ритм;
в) А. - особое, близкое к простой линейной схеме состояние, возникающее из регулярности и периодичности за счет, например, постепенного сглаживания размаха самих колебаний, амплитуд, увеличения длины (времени) периодов колебаний, уменьшения их частоты, вплоть до исчезновения ритма;
г) А.. можно понимать как состояние, близкое к хаосу, беспорядку, дисгармонии, диссонансу и неустойчивости, когда речь идет о размещении в пространстве и времени объектов и состояний, их характеристик и параметров любого рода, - как материальных, так и когнитивных, ментальных (идеальных). Мы говорим здесь о параметрах кинематических (например, длины волн, периодичности, частотности и повторяемости), рассматриваемых по их форме и динамических (то есть, энергии, импульсов, моментов импульсов и др.). В этом смысле, в феномене А. как бы сближаются реальные переходы не только от А. к ритму, но и от А. к линейности. Дело в том, что эту последнюю можно представить как вырожденный ритм в его простейшей форме (напомним, что в математике линеаризация применяется как форма упрощения специально). В познании А. и ритм сближаются легко также и с хаосом, с беспорядком, связанным с простотой и минимальной прочностью структуры, а также со слабой теснотой связей элементов в рамках той или иной целостности, структуры;
д) А. можно представить как сбои, срывы, фрустрации или даже разрывы в масштабах данного ритма, как переходы и трансформации данного ритма и состояния в А. Но делать это можно, рассматривая их как одноактные события, как некие моменты в виде особой части всех процессов, происходящих в границах целого (и это случается на самом деле). Тогда, вслед за ними и последуют критические по величине, масштабам, глубине и размаху изменения ритма, которые могут привести объект в конце концов к разрушению или деградации, даже если раньше он находился в состоянии устойчивых ритмических колебаний или вообще без них.
Такие переходы описывается в синергетике. Согласно синергетике, бифуркации, кризисы, перестройка структур прежнего целого и появление нового, могут вызвать при определенных условиях подобные сбои ритмов и появление иррегулярностей разного рода, имеющих форму скачков и катастроф. Заметим, что в данном описании понятия сбоя и др. точнее обозначают то общее, что объединяет кризисы и катастрофы, трансформации и скачки вообще.
Многообразие механических, к примеру, колебаний и других состояний твердых тел, можно свести к следующим: 1) устойчивое состояние без каких-либо колебаний, график которого во времени (например, по амплитудам) - прямая линия; 2) устойчивый, стабильный ритм, график которого во времени по амплитудам колебаний суть синусоида; 3) неустойчивый, дисгармонический процесс, то есть, А., график которой по такому же параметру, - как правило, - беспорядочная нерегулярная линия, сходная с хаосом («свистопляска»). Возможны срывы и разрывы в динамике, зависящие от условий. Похожие процессы происходят в совокупностях частиц разного рода (в жидкостях и газах). Полевые объекты разного рода устойчивы, когда они ритмично колеблются. Для них также возможен срыв и скачок в новое, иное состояние и качество вообще.
Механизмы таких переходов и вообще появление А. можно понять и как (1) следствие внешних толчков, импульсов, испускания или поглощения энергии, действующих на данный объект, и как (2) возможное наложение друг на друга как минимум двух колебательных процессов. В результате могут произойти или срывы и разрушения прежнего состояния или появиться т.н. «биения» (см.: Биения // Физический энциклопедический …). Биения появляются при условии равенства периодов колебаний двух таких процессов, когда их периоды совпадают, а сами они находятся в одной и той же фазе. Это – периодические изменения амплитуды колебания, результат сложения двух гармонических колебаний с близкими частотами. В случае наложения их в противофазах, колебания вообще гасятся, исчезают. Тогда, мы можем понять А. как результат наложения различных как минимум двух колебательных процессов с разными периодами, амплитудами, разницей в одновременности пиков и впадин таких колебаний, а также их частоты (дисгармоническое состояние).
Формы А. как некоего сбоя движений и состояний разного рода нам знакомы, например, внутри природных циклов, в виде феноменов нашей сердечной А., хорошо известны дисгармония стиха («белый стих» и др.), музыки (какофония, дисгармония, диссонанс и пр.), танца, физических упражнений разного рода и трудовых процессов, движений (например, в эргономике). С точки зрения поэтики (как теории) проза должна считаться аритмичной поэтикой. Феномен А. существует в изобразительном искусстве (вроде абстракционизма, авангардного искусства и др.), в архитектуре (эклектика, дисгармония, безвкусица) и градостроительстве, в расселении живых систем вообще и народонаселения в частности (хаотичность), - вообще, в размещении объектов разного рода и их элементов в пространстве в ходе времени или в статике. Вместе с тем, А. - это также события в экономической и финансовой сферах, в социальной жизни, имеющие свои специальные ритмы, свои А. - в период перехода соответствующих объектов к ритмичности, и также, что главное здесь, - это срывы ритмов и фрустрации в А. В конце концов, - после периодов спокойного развития – кризисы и катастрофы.
В своей истории А. могут в общей форме связи сами образовывать ритмическую последовательность, чередование (как возникновение упорядоченности). Нельзя утверждать, что если не было бы ритма, то не было бы и никакой А. (то есть, что генетически, ритм не обязательно первичен по отношению к А) и, аналогично, что если не было бы порядка, например, в форме ритма, то не возник бы также хаос. Но если нет А. и хаоса, то ритму как упорядоченному состоянию возникать тоже не из чего. Схематически, варианты связи и отношения ритма, А., сбоя (срыва, фрустрации) как катастрофы и как, простого отхода от правильного ритма, наконец, трансформации их из нечто в хаос, а после, - в новое ритмическое состояние (в ходе времени), можно отобразить в таком виде:
1) Сht1→At2→Rt3→Аt4→Ft5→Cht6→Ft7→Rt8→Ft9→ ... – общая циклическая схема с фрустрациями;
2) Rt1→At2 →Ft3 – короткий цикл с фрустрацией на конце;
3) Сht1→At2→Rt3→ Аt4→Ft5 – аналогично;
4) Rt1→At2→Ft3→Cht4 – короткий цикл как с фрустрацией, так и хаосом на конце;
5) Rt1→At2→At3→Rt4→At5→ ... - циклический переход от ритма к А. и от нее снова к какому-то ритму;
6) Rt1→At2→Rt3→At4→Ft5 ⊂ – синергетический переход с бифуркацией на конце и последующим переходом к новым линиям эволюции, находящийся в зависимости от условий и потенций объекта, с повторением того или иного варианта событий по указанным выше сценариям.
Здесь А, - аритмия; ритм - R, F – это срыв, сбой (по-англ. - frustration), Ch – хаос, t – время, последовательность t вместе с числовыми индексами – это последовательность состояний во времени, а символ ⊂ - бифуркация.
Подобные явления сегодня успешно моделируются средствами теории фракталов - и в статике и в динамике (как истории объекта). Они приобретают все более широкую и обобщенную трактовку, расширяя свое применение в практике расчетов и прогнозов. При этом ясно, что вечные по своей природе ритмы, если бы они были возможны, закрыли бы дорогу к появлению нового вообще, к эволюции и прогрессу на соответствующих уровнях строения материи, особенно живой, психики и ментальности животных и человека, прогрессу в обществе. Тогда, в этом смысле, А. - это как бы сигнатура возможного прогресса, сигнал о возможных новациях, их предшественник, провозвестник нового и характеристический параметр его.
Все виды реальных ритмов (и колебаний) можно разделить на вынужденные и самопроизвольные, иначе - «собственные». Затем, по аналогии, такое деление можно успешно провести и для А. Первые из них вызываются какими-нибудь внешними силами, а самопроизвольные обусловлены природными, естественными вообще законами и алгоритмами, как это имеет место в живой природе и в бихевиоральных системах разного рода, включая социальные и экономические системы. Их можно (по их происхождению) обозначить также как внутренние и внешние. Конечно, существуют другие разновидности А. Внутренние, иначе, эндогенные А. и их связь с экзогенными (то есть, внешними) глубоко исследовала биология и, особенно, физиология. Но они предмет внимания и теории, и реальной практики в медицине, ветеринарии, фитопатологии, в проектировании, планировании и управлении техническими и технологическими, экономическими и социальными системами и структурами разного рода, и др. Здесь А. выступает как патология, как кризис, ведущий к катастрофе и т.п. Вынужденные и собственные колебания и ритмы, вступая во взаимодействие, вызывают резонансы, усиливающие ритмы. Будучи в противофазах, они погашают друг друга или, в случаях недостатка энергии колебательного движения или разницы в длине периодов, частоте и амплитуде, - могут стать источниками А.
Классификацию А. по их свойствам в рамках ритмики можно расширить, обобщая то, что можно найти в кардиологии. Так, можно выделить виды А., такие как учащение ритма (в кардиологии - тахикардия), замедление ритма (брадикардия), появление добавочных колебаний (аналогичные дополнительным гармоникам в теории колебаний, в кардиологии их называют – экстрасистолией), усиление частоты и размаха амплитуд в ритмах, иначе, «приступы» А. (пароксизмальная тахикардия), неправильная по продолжительности периодов А. (мерцательная А.). Возможно, существуют еще какие-то иные формы А. Вообще, в реальных системах ритмы не бывают абсолютно повторяющимися. Конечно, понятие ритма отражает находящуюся внутри самого изучаемого процесса устойчивую определенную изотропность, и гомогенность - частотности, периодичности, и повторяемости изменений. Но не случайно академик Н.Н.Моисеев возражал против утверждения, что жесткая цикличность является всеобщей формой движения в природе и обществе: ведь, фактически, для них органична А.. По-видимому, она органична и для ментальности. Характерно, например, что в человеческом обществе в формах воспитания и обучения все время присутствует, порой доходящая у воспитуемого до внутреннего отторжения, система назиданий, повторений, напоминаний, заучивания, - дидактика (греч. didaktikos – поучение). Вообще, хотя «Повторение – мать учения!», но и здесь ритмы и алгоритмы перебиваются постоянно А., межуются с ними.
В рамках общих представлений о динамических рядах понятия ритма и А. вместе отражают их общую направленность в рамках единого процесса становления, определенности и исчезновения асимметрию по отношению к моменту своего возникновения, функционирования и исчезновения. Источник, причина А. находится именно в природе описываемых объектов, а также в законах природы, общества и мышления. Если ритм можно определить как устойчивый колебательный и циклический по форме процесс, при котором сохраняются частота, амплитуды и величина периода колебаний, то при таком определении в категорию А. попадут колебания и циклы, нарастающие и убывающие по значению этих параметров, как попадут в её состав и случайные, спорадические ритмы.
Известно, что состояния объектов можно представить в т.н. «фазовом пространстве», то есть в многомерном пространстве, в котором они можно изобразить точками. Последние имеют здесь, например, геометрические координаты, время и динамические характеристики, соответствующие природе объекта. В таком пространстве данные объекты, например экономические системы, имеют особые области свойств и поведения - «джокеры». В них какой-то случайный элемент (вообще, фактор), изображаемый на графиках ритма и аритмий в виде всплеска, и который обычно никакой заметной роли не играет, может решить судьбу нашей системы. Например, он может перевести ее в другую точку фазового пространства и сделать это скачком, внезапно. Правило такого перевода в карточных играх как раз и называется джокером. (Вообще, как известно, это игральная карта, которой в некоторых играх присваивают значение любой другой карты из колоды по желанию игрока). Появление джокера резко увеличивает число вариантов продолжения игры и увеличивает степень неопределенности результата. К примеру, вдали от джокера в медицине при лечении мы обходимся терапией, а если состояние больного в области джокера, то надо прибегать к хирургии. Джокер – это как бы экстремальная ситуация в рамках жизни динамической системы. Здесь вполне применимы также идеи синергетики
.Однако, в фазовом пространстве есть области, где возможно предсказывать на бо΄льшую дистанцию во времени. Их назвали «руслами». Если мы знаем параметры русла, то мы можем без риска, как в случае джокера, получить достаточно разумные прогнозы на будущее. Благодаря таким представлениям удалось обнаружить параметры кривых, описывающих движение, и «предвестников» катастроф – пики на этих кривых, где некоторая переменная достигает критического значения.
Для понимания сущности А. важным условием будет и то свойство элементов последовательности в темпоральной цепочке А., что каждый из них, будучи в основном неповторимым и своеобразным, обладает все - таки групповой общностью. Это, именно, отличность каждого элемента и параметра аритмического процесса в чем-то как от предшествующего элемента, так и последующего во времени, а для определенных классов объектов, в пространственном смысле. Перед нами фактически своеобразный принцип необходимого разнообразия и общее условие существования А. Правда, этот принцип отличен по своей предметности от известного в теории информации принципа У.Р.Эшби. Нашему принципу, как и принципу Эшби, безусловно, можно приписать определенную теоретико-познавательную ценность.
Вопрос о роли такого принципа для понимания А. в науке не изучен, так как до сих пор не получил должного развития методологический анализ основ общей ритмики или ритмологии - как теории и особого междисциплинарного научного направления. На успешное решение этого вопроса существенное влияние может оказать углубленное теоретико-методологическое изучение особенностей кардиологических А. и других биологических аритмий, известных науке как патологии. Вместе с тем, А. хорошо изучены во многих науках, например, в биологии, этологии и психологии. Они рассматриваются ими как нормальные и необходимые физиологические и генетические процессы, поведенческие действия (например, «лихорадочные» поиски пищи и других ресурсов, брачного партнера и др.). Они представлены как необходимые реакции и поступки, ограниченные лишь естественными условиями среды и собственными потенциями организмов и их сообществ, и др. Теоретически, А. и ритмы представлены здесь как взаимно дополнительные явления, оформленные в науке в соответствующих понятиях и утверждениях.
АндроновА.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний, изд. 3, М., 1981; Аритмия // Большая советская энциклопедия, т. 2. М. 1970. С. 197; Аритмия // Большой словарь иностранных слов в русском языке. М., 1998. С. 66; Бестужев-Лада И.В. Предвидение научное. Прогнозирование // Философский энциклопедический словарь. М., 1983. – С.524, 533-34; Он же. Поисковое социальное прогнозирование. М., 1984; Биения // Физический энциклопедический словарь. М., 1983. С. 52; Краткая философская энциклопедия. М., 1994. С. 338, 397; Математический энциклопедический словарь. М., 1988. С. 361; Левич А.П. Субституционное время естественных систем // Вопросы философии, 1996, № 1. С. 57-69; Малинецкий Г.Г. Новый облик нелинейной динамики // Природа, 2001, № 3. - С. 3-12; Мартино Дж. Технологическое прогнозирование / пер. с англ. М., 1977; Ожегов С.И. и Шведова Н.Ю. Толковый словарь русского языка. М.: «АЗЪ», 1993. С. 43, 23, 283, 422, 703, 727, 821; Словарь синонимов Л., 1975; Сухотин А.К. Ритмы и алгоритмы. М., 1978 (2-е изд.) – 1988; Колебания // Физический энциклопедический словарь. М., 1983. С. 293 – 95; Яковец Ю.В. Циклы. Кризисы. Прогнозы. М., 1999.
О.С.Разумовский