Цифрові екосистеми: Метафора, аналогія чи термінологічна еволюція?

Аналіз використання біологічних термінів у технологічному дискурсі

У сучасному науково-технічному дискурсі спостерігається тенденція до запозичення термінології з біологічних та екологічних наук для опису складних систем у сферах інформаційних технологій, бізнесу та соціології. Одними з найбільш показових прикладів є спроби застосування понять «цифрова екосистема» та «інноваційна екосистема». Це явище викликає обґрунтовані дискусії серед науковців, особливо тих, хто працює у галузі природничих наук, де термін «екосистема» має чітко визначене, фундаментальне значення. Метою даної статті є всебічний аналіз доцільності і коректності використання цієї метафори, а також розгляд аналогічних випадків «термінологічної міграції» в науці.

Методи досліджень. Системний підхід і системний аналіз.

СИСТЕМА будь-якого фізичного походження, з точки зору теорії систем, складається з сукупності елементів, пов’язаних між собою зв’язками і відношеннями, що утворюють єдине ціле… Кожен з елементів СИСТЕМИ може також розглядатись як система більш низького порядка.

Екосистема як основне поняття екології. Для розуміння суті проблеми необхідно звернутися до першоджерел. В екології екосистема визначається як функціональна єдність, що включає живу спільноту живих організмів (біоценоз) та її неживе фізичне середовище (біотоп), які взаємодіють як єдине ціле через складні процеси обміну речовиною та енергією. Це поняття, запропоноване А.Дж. ТЕНСЛІ у 1935 році, підкреслює здатність екосистеми до самоорганізації і самовідновлення. Ключовими елементами екосистеми є біоценоз (сукупність живих організмів — продуценти, консументи і редуценти), біотоп (середовище життя організмів). Б. НЕБЕЛ визначив, що цілісність і стійкість екосистем забезпечується використанням сонячної енергії, кругообігом хімічних елементів (біогеохімічні цикли) і передачею енергії ланцюгами живлення. При цьому, біогеохімічні цикли та сонячна енергія забезпечують відкритість системи і замкнений обіг речовин.

Саме через ці фундаментальні характеристики фахівці-природничники критично ставляться до застосування терміна «екосистема» до систем, які не відповідають усім вищезгаданим критеріям. Наприклад:

• Міське середовище: Попри наявність складних взаємодій між людьми, тваринами, рослинами та технологіями, місто не є саморегульованою системою. Його функціонування повністю залежить від зовнішніх джерел енергії, ресурсів та постійного антропогенного управління (Grimm et al., 2008).

• Агроекосистема — штучна, напівприродна екосистема, яка використовую сонячну енергію і біогеохімчні цикли в процесі вегітації рослин: Сільськогосподарські екосистеми, хоча й включають живі організми, є штучно спрощеними та підтримуваними людиною системами. Вони характеризуються низьким біорізноманіттям, порушеними природними циклами та високою залежністю від зовнішніх втручань (добрив, пестицидів, зрошення) для досягнення продуктивності.

• Людський організм — біологічна система. Попри надзвичайну складність взаємодій між клітинами, органами та мікрофлорою (мікробіом), людський організм розглядається як інтегрована біологічна система на рівні організму, а не як екологічна система. Його функціонування регулюється внутрішніми гомеостатичними механізмами, а не екологічними процесами в широкому сенсі.

• Комп’ютер, автомобіль – технічні системи — також складаються з великої кількості елементів, які мають між собою прямі і зворотні зв’язки і утворюють єдине ціле, що має свою мету і призначення (як і люба система, за визначенням). Функціонування технічних систем відбувається за алгоритмом, створеним людиною, на відміну від екологічних систем.

З цієї перспективи, використання терміна «екосистема» поза біологічним контекстом може сприйматися як редукція або розмивання сутності оригінального поняття, що викликає обґрунтоване неприйняття у представників класичних природничих наук.

Цифрова «Екосистема»: Функціональна Метафора Сучасності

У протилежність біологічному визначенню, у сфері інформаційних технологій та бізнесу термін «цифрова екосистема» використовується як потужна метафора для опису складної, динамічної та взаємопов'язаної мережі цифрових компонентів, що функціонують спільно. Ці компоненти можуть включати програмне забезпечення, апаратне забезпечення, платформи, дані, мережеві інфраструктури, користувачів та бізнес-партнерів — тобто, це типова технічна система.

Основні причини такого метафоричного запозичення пояснюють наступними аргументами:

1. Візуалізація складності та взаємозв'язків: Метафоричність виразу «цифрова екосистема» пояснюють бажанням представити надзвичайну складність та багатоаспектність цифрових систем. Як і в любій СИСТЕМІ елементи цифрової системи не існують ізольовано і їхнє функціонування взаємозалежне. Зміна в одному компоненті (наприклад, оновлення операційної системи) може мати каскадні наслідки для багатьох інших (додатків, пристроїв) — як і в любій СИСТЕМІ, за визначенням.

2. Підкреслення динамічності та еволюції: Цифрові системи постійно розвиваються (не самі, а адмінами), адаптуються до нових технологічних рішень (наприклад, штучний інтелект, квантові обчислення) або потреб користувачів та ринкових умов. Це нагадує біологічну еволюцію, де відбувається постійний «природний відбір» нових технологій та сервісів.

3. Модель цінності та обміну: У цифровій системі відбувається постійний обмін «цінностями» — даними, інформацією, послугами, інтелектуальною власністю. Це аналогічно циркуляції енергії та речовини в природних екосистемах, де різні «організми» (компанії, користувачі, розробники) взаємодіють, виробляючи та споживаючи цифрові «ресурси».

4. Спільне існування та конкуренція: Подібно до біологічних видів, у цифровій системі різні програмні продукти чи компанії можуть співіснувати, конкурувати за користувачів («ніші») або формувати симбіотичні відносини (наприклад, інтеграції сторонніх додатків у великі платформи).

5. Підґрунтя для системного аналізу: Застосування концепції системи дозволяє використовувати інструменти системного мислення для аналізу, проектування та управління складними цифровими середовищами, ідентифікуючи ключові залежності та потенційні точки відмови.

Одним із піонерів у застосуванні екологічних метафор до бізнесу був Джеймс Ф. МУР, який у своїй роботі «Хижаки та здобич: Нова екологія конкуренції» ввів концепцію «бізнес-екосистем». Він стверджував, що компанії не існують у вакуумі, а є частиною широкої мережі взаємодіючих організацій, які еволюціонують і конкурують як єдине ціле. З цієї концепції і виникла ідея «цифрових екосистем» у технологічному контексті.

Університетська Екосистема: Конкретний Випадок Цифрової Трансформації

Використання виразів «екосистема університету», «інноваційна екосистема» або «екосистема освіти» можна розглядати як спробу підкреслити інтегрованість цифрових інструментів, платформ та процесів у системі освіти, для підтримки функціонування вищого навчального закладу та взаємодію між учасниками освітнього процесу:

• Системи управління навчанням (LMS): Наприклад, Moodle, Canvas, Blackboard, що є центральним «життєвим простором» для освітнього процесу.

• Інформаційні системи управління студентами та персоналом (SIS/HRM/ERP): Ці системи є «скелетом» або «нервовою системою» університету, що обробляє адміністративні та фінансові дані, розклади, успішність студентів.

• Електронні бібліотечні системи та наукові бази даних: Це «харчова база» для дослідницької діяльності, що забезпечує доступ до знань (Scopus, Web of Science, наукові архіви).

• Комунікаційні та колабораційні платформи: Інструменти на кшталт Zoom, Microsoft Teams, Google Workspace, які підтримують «спілкування» та «спільну діяльність» усередині «організму» університету.

• Системи управління дослідженнями (RIMS): Платформи для управління грантами, публікаціями та профілями вчених, які відіграють роль «репродуктивної» та «еволюційної» складової наукової діяльності.

• Аналітичні інструменти: Забезпечують «зворотний зв'язок» та «самодіагностику», збираючи дані для оцінки ефективності навчання та досліджень.

• Інфраструктура кібербезпеки: Життєво важлива «імунна система», що захищає цілісність та конфіденційність даних.

Ці компоненти не існують ізольовано; вони інтегровані, формуючи єдине цифрове середовище, що є життєво важливим для сучасного університету. Метафора «екосистеми» тут служить для підкреслення цієї інтеграції та динамічності.

Інші Аналогії та Метафори у Науці.

Використання біологічних чи екологічних метафор у небіологічних науках не є поодиноким випадком. Це широко поширений методологічний прийом:

• «Нейронні мережі» в штучному інтелекті: Цей термін прямо запозичений з нейробіології, де він описує структуру мозку. У комп'ютерних науках «нейронні мережі» — це алгоритми, що імітують певні аспекти роботи людського мозку для розпізнавання образів, обробки природної мови тощо. Хоча існує поверхнева аналогія у структурі та функціонуванні, біологічні нейронні мережі є незрівнянно складнішими.

• «Вірус» у комп'ютерній безпеці: Цей термін запозичений з мікробіології, де вірус є біологічним агентом. У кібербезпеці комп'ютерний вірус — це шкідливе програмне забезпечення, що «заражає» файли та поширюється, «розмножуючись» через комп'ютерні мережі. Аналогія базується на способі розповсюдження та здатності до самокопіювання.

• «Мережеві патогени» або «інфекції» в соціальних мережах: Деякі дослідження використовують терміни, що нагадують епідеміологію, для опису поширення дезінформації, фейкових новин або шкідливих ідей у соціальних мережах.

• «Біологічний годинник» в хронобіології: Хоча цей термін є частиною біології, він відображає метафору точного, механістичного пристрою для опису ендогенних ритмів організмів.

• «Інформаційний метаболізм» або «інформаційний голод»: Ці терміни використовуються для опису процесів обробки інформації та потреби в ній у системах (соціальних, комп'ютерних), проводячи аналогію з біохімічними процесами.

Ці приклади демонструють, що метафори можуть бути інструментом наукового мислення, але їхнє використання вимагає свідомого підходу.

Виклики та Рекомендації

Застосування біологічних метафор до технологічних та соціальних систем, зокрема термінів «цифрова екосистема», «інноваційна екосистема» чи «екосистема освіти», практично не має ніяких переваг у поясненні складності таких систем але має значні потенційні ризики:

• Ризик розмиття термінологічної точності: Надмірне або некритичне використання метафор може призвести до втрати однозначності наукових понять, що ускладнює міждисциплінарну комунікацію.

• Небезпека хибних асоціацій: Метафора може викликати некоректні уявлення, приписуючи штучним системам властивості, яких вони не мають (наприклад, властивості саморозвитку, самовідновлення чи стійкості, притаманні природним екосистемам).

• Потенційне нерозуміння: Для фахівців з первинних галузей (наприклад, екологів і біологів), які працюють зі строгими визначеннями, таке використання може виглядати як нехтування фундаментальними принципами їхньої науки.

З огляду на ці виклики, для забезпечення чіткого та обґрунтованого наукового дискурсу, ми пропонуємо наступні рекомендації:

1. Контекстуалізація: Завжди необхідно чітко зазначати, що термін «екосистема» у контексті цифрових систем використовується як метафорична аналогія, а не як пряме екологічне визначення. Це дозволить уникнути неоднозначності та забезпечити коректне сприйняття інформації.

2. Точність проти метафори: У наукових публікаціях та технічних документах слід надавати перевагу більш точним термінам (наприклад, «цифрова платформа», «інтегрована інформаційна система», «мережеве середовище») там, де вони адекватно описують суть без використання метафори.

3. Міждисциплінарний діалог: Активне залучення фахівців з різних галузей до обговорення спільної термінології є критично важливим. Такий діалог сприятиме взаєморозумінню та можливому виробленню спільних глосаріїв для міждисциплінарних областей.

Таким чином, термінологічна еволюція є природним процесом у науці, що відображає розвиток знань та інтеграцію різних дисциплін. Однак ця еволюція має відбуватися з усвідомленням коренів понять та повагою до їхнього первісного значення. Лише такий підхід забезпечить наукову строгість та ясність у формуванні нового знання.