См. также "Избранные статьи"

О Н.Н. Моисееве.

    ХХ век был веком канунов и предзнаменований.
В начале века классическая физика была накануне релятивистской и квантовой революции. Концепция макроскопического детерминизма уступила место концепции микроскопической неопределенности, которая качественно изменила рационалистическое мировоззрение. Идею предопределенности гармонии и симметрии в природе и духе сменила идея исходного хаоса, из которого нелинейные взаимодействия выстраивают квазипорядок.
В середине века человечество было на пороге признания того, что овладело силами природы на собственную погибель. Идею неисчерпаемости ресурсов Земли сменила идея ответственности прогресса за судьбу человечества. В конце века настал канун осознания, что технологические нововведения могут погубить социальную природу людей. Способность мыслить и сопереживать выделила людей из живой природы. Информационные технологии позволяют подменить мышление потреблением информации, предложенной по самым высоким стандартам массового производства. Потребителями информации можно манипулировать точно так же, как потребителями товаров, оставляя им ощущение полной свободы выбора и лишая их чувства социальной ответственности.
Две мировые войны были предзнаменованием того, как идеи, овладевшие массами, запускают механизмы взаимного уничтожения в глобальных масштабах. В конце ХХ века экономический разрыв между странами мира перерос в технологический разрыв, который достиг масштаба цивилизационного разлома. Разлом чреват напряжениями глобального масштаба, которые разрешаются мировыми конфликтами.
Наука активно влияла на перемены ХХ века, а перемены отразились на отношении общества к науке. Однако редко подобного рода перемены так ярко отражаются в индивидуальной судьбе ученого, как отразились они в жизни и научном творчестве Никиты Николаевича Моисеева. Поэтому читателям будет интересно проследить эволюцию научных пристрастий, подходов к задачам, взглядов замечательного российского ученого. Мы надеемся, что предлагаемое собрание избранных трудов Н.Н. Моисеева дает достаточно материала для этого. Отбирая работы, мы старались показать, как из конкретного, содержательного научного опыта рождалось мировоззрение и философские взгляды ученого.

* * *

Никита Николаевич Моисеев родился 23 августа 1917 года в Москве. Его отец, Николай Сергеевич, окончил юридический факультет Московского университета и был оставлен при университете «для подготовки к профессорскому званию». Однако в 1918 г. он был уволен из университета, и его научная карьера не состоялась, во многом по вине тогдашнего наркома просвещения А.В. Луначарского. Мать, Елена Николаевна, была приемной дочерью Николая Карловича фон Мекк, сына Надежды Филаретовны фон Мекк, известной по той роли, которую она сыграла в жизни нашего великого композитора П.И. Чайковского. Мать Никиты Николаевича рано умерла, и большую часть жизни он прожил с мачехой, Маргаритой Васильевной, о которой заботился до последних дней ее жизни.
Детство Никита Николаевич провел на Сходне, под Москвой, в доме деда Сергея Васильевича Моисеева, который был инженером-путейцем, дослужился до генеральского чина, и при советской власти занимал высокий пост в наркомате железных дорог. Это была жизнь русской интеллигентной семьи, в которой интересовались многим, в том числе политикой, литературой, говорили о судьбах России. Не принимая большевизм, они надеялись на возрождение России после нэпа. Суждения деда и отца, по признанию Никиты Николаевича, во многом определили его взгляды на всю жизнь. «Дед и отец — они были искренними русскими патриотами в самом цивилизованном понимании этого слова», — вспоминал он.
Однако при вступлении в самостоятельную жизнь социальное происхождение сделало Никиту Николаевича изгоем. Его не приняли в Московский университет, хотя вступительные экзамены были сданы успешно. Только вмешательство И.М. Гельфанда и счастливый случай помогли ему стать студентом МГУ.
На старших курсах Н.Н. Моисеев специализировался по теории функций действительного переменного, но не успел окончить университет, как началась Великая Отечественная война. Он был направлен учиться в Военно-воздушную академию им. Н.Е. Жуковского, окончил ее в мае 1942 г. и в звании лейтенанта уехал на Волховский фронт старшим техником по вооружению самолетов. Закончил войну боевым офицером, награжденным орденами и медалями.
Научную деятельность Никита Николаевич начал в авиационном полку. Случайно ему попалась немецкая книга по внешней баллистике ракетных снарядов. Прочитав ее, Моисеев существенно упростил изложенный в книге метод, написал 10-страничный трактат и отправил профессору Ю.А. Победоносцеву, у которого учился в академии Жуковского в 1942 г. Ответом был приказ, которым капитан Моисеев откомандировывался на кафедру реактивного вооружения самолетов академии Жуковского.
Кафедру возглавлял профессор Дмитрий Александрович Вентцель. Его Никита Николаевич считал одним из своих учителей: «Благодаря общению с Дмитрием Александровичем я понемногу начал понимать прелесть прикладной науки и задач, возникающих в инженерной практике, которые требуют и остроумия и изобретательности не меньше, чем любые высокие материи. И постепенно осознал, что наука едина, если она действительно НАУКА. Нет наук первого и второго сорта. Они делятся по совсем другим принципам: есть настоящая, глубокая наука и есть спекуляции на науке. Другого разделения с тех пор я не признаю».
Работая на кафедре, Н.Н. Моисеев предложил простой оригинальный метод расчета рассеивания неуправляемых ракетных снарядов, и эти результаты стали основой его кандидатской диссертации по техническим наукам. За два-три года Н.Н. Моисеев стал известным специалистом в области динамики управляемых ракет и в 1949 г. ушел из армии. Он был принят на работу в ведущий ракетный НИИ и на кафедру МВТУ им. Н.Э. Баумана, выступал с докладами, публиковался, и уже писал книгу, которая должна была стать основой докторской диссертации. Но в 1949 г. его мачеху М.В. Моисееву, учительницу младших классов школы поселка Сходня, арестовали по обвинению «в участии в подготовке вооруженного восстания» и осудили на 10 лет лагерей. Н.Н. Моисеев был лишен допуска к секретным материалам и уволен с работы. Результаты этого периода его научной деятельности содержались в закрытых отчетах и не были опубликованы.
В 1950 г. Н.Н. Моисеев переезжает в Ростов-на-Дону и, можно сказать, заново начинает научную жизнь в Ростовском университете доцентом на кафедре теоретической механики. Он начинает заниматься гидродинамикой и получает результаты, которые стали содержанием его докторской диссертации по физико-математическим наукам. В 1955 г. Никита Николаевич успешно защитил диссертацию на Ученом совете Математического института им. В.А. Стеклова АН СССР.
В том же 1955 г. Н.Н. Моисеев получает предложение академика М.А. Лаврентьева занять должность профессора кафедры теории взрыва Московского физико-технического института и возвращается в Москву. С 1956 г. в течение тридцати лет он был связан с Московским физико-техническим институтом и Вычислительным центром АН СССР, куда в том же году пришел старшим научным сотрудником в лабораторию А.А. Абрамова. В МФТИ Н.Н. Моисеев был одним из инициаторов создания в 1969 г. факультета управления и прикладной математики и стал его первым деканом. А в ВЦ АН СССР существовало более пятнадцати отделов, созданных по инициативе и при участии Н.Н. Моисеева, когда в 1987 г. Никита Николаевич вышел в отставку с поста заместителя директора ВЦ АН СССР по науке.

* * *

В научном наследии Н.Н. Моисеева легко проследить сочетание высокой математической культуры и острой прикладной направленности. Уже в первых работах, которые принесли ему научный авторитет и известность, отразились главные особенности научного творчества Н.Н. Моисеева: полный математический анализ задачи и интерес к интерпретации математических фактов, способность увидеть те физические и технические следствия, которые эти факты могли иметь. Вокруг Никиты Николаевича собралась большая группа способных молодых исследователей — студентов и аспирантов МФТИ и МГУ им. М.В. Ломоносова. У него было замечательное чутье на новые актуальные задачи. Он видел связь их с теми проблемами, которые были жизненно важны для страны. Особенно ярко это проявилось тогда, когда он искал общие и четкие постановки задач, от решения которых зависит научно-технический и социальный прогресс нашей страны или судьба планеты в целом. Он разрабатывал методологию междисциплинарных исследований как подход к решению этих задач, искал в методологии место прикладной математики и компьютерных технологий.
Результаты деятельности Н.Н. Моисеева получили высокое научное и общественное признание. В 1966 г. он был избран членом-корреспондентом АН СССР, а в 1984 г. — действительным членом (академиком) АН СССР. Н.Н. Моисеев был награжден многими орденами и медалями, ему была присуждена Государственная премия СССР и премия Совета Министров СССР, был избран членом иностранных академий и научных сообществ, удостоен международных премий.
В научной жизни Н.Н. Моисеева можно выделить несколько периодов, которые определялись его научными интересами. В соответствии с этим предлагаемые читателю «Избранные труды» Н.Н. Моисеева разделены на четыре части.
В 1950-х и начале 1960-х годов исследования Н.Н. Моисеева были посвящены задачам гидродинамики и механики. Работая на кафедре университета в Ростове, он подошел к задачам о колебаниях жидкости в ограниченной полости академически, изучая со студентами классический труд Н.Е. Жуковского о движении твердого тела, полость которого заполнена жидкостью. В это же время Н.Н. Моисеев как математик исследовал спектр собственных колебаний тяжелой идеальной жидкости в неподвижном сосуде. Естественным образом он пришел к обобщению задачи Н.Е. Жуковского — к постановке задачи о движении твердого тела, полость которого не полностью заполнена тяжелой идеальной жидкостью. В линейной постановке система уравнений движения тела с жидкостью была выписана в общей операторной форме. Н.Н. Моисеев выяснил, что линейный оператор задачи расщепляется на бесконечномерный положительно определенный оператор и конечномерный оператор, который не обладает определенными свойствами. Далее он действовал как прикладник, прошедший школу Д.А. Вентцеля. Он усмотрел, что тело с колеблющейся жидкостью можно описать как механическую систему с бесконечным числом степеней свободы. Задача гидродинамики была отделена от задачи динамики эквивалентного тела, с которым связана бесконечная система математических маятников. Динамические характеристики жидкости с «замороженной» свободной поверхностью вычислялись по методу Н.Е. Жуковского, а колебания свободной поверхности вычислялись через решение задачи о собственных колебаниях жидкости в неподвижной полости. Н.Н. Моисеев доказал полноту главных колебаний системы и обосновал вариационный метод для их вычислений. Это было исчерпывающим решением задачи. Вариационный метод давал возможность эффективно использовать ЭВМ для вычислений динамических характеристик механической системы, эквивалентной телу, содержащему жидкость в полостях сложной формы. В дальнейшем Н.Н. Моисеев распространил эти результаты на задачу о движении упругого тела с полостью, содержащей колеблющуюся идеальную жидкость.
Из теории, построенной Н.Н. Моисеевым, следовало, что для устойчивости равновесия твердого тела, в полости которого может колебаться жидкость, необходима и достаточна устойчивость эквивалентного твердого тела. Это был классический результат, обобщающий известную классическую теорему Н.Е. Жуковского. Из теории следовали и важные практические результаты. На активном участке ракета с жидким топливом может быть описана как твердое (или, точнее, упругое) тело, в полостях которого колеблется жидкость. Уравнения движения такой системы необходимо знать, чтобы стабилизировать ее движение. Так, начав с академической постановки задачи и выполнив полное ее математическое исследование, Н.Н. Моисеев получил прикладные результаты, которые были актуальны для бурно развивавшейся в то время ракетной техники. Методы расчета динамических характеристик тела с жидкостью, которые он предложил, были специально ориентированы на применение ЭВМ в высшей степени актуальной тогда области приложений.
Это — характерная особенность всех работ Никиты Николаевича, которые он выполнил вместе со своими учениками в Вычислительном центре АН СССР. Внимательно следя за развитием вычислительной техники, он не уставал повторять: «Мы должны быть готовы использовать все возможности ЭВМ нового поколения для решения задач народнохозяйственного и государственного значения».
Итогом исследований движения тел с жидкостью стала монография «Динамика тела с полостями, содержащими жидкость», написанная вместе с В.В. Румянцевым и опубликованная в 1965 г.
Задачу о колебаниях тяжелой идеальной жидкости в сосуде Н.Н. Моисеев рассмотрел и в нелинейной постановке, применив подход, предложенный А. Пуанкаре. Он искал приближенное решение задачи в виде асимптотического ряда по малому параметру (амплитуде волны) и показал, что спектр собственных колебаний является не дискретным, а кусочно-непрерывным, а амплитуда колебаний может быть любой из круга сходимости ряда. Рассмотрев задачу о вынужденных колебаниях жидкости в периодическом поле массовых сил, построил вблизи резонанса и вдали от резонанса приближенное асимптотическое решение, вырождающееся в тривиальное решение.
Основные результаты Н.Н. Моисеева в теории нелинейных волн относятся к ее классическим разделам. При общих предположениях им доказано существование волн на поверхности завихренной жидкости. Он развил метод М.А. Лаврентьева конформных отображений узких полос и применил его для асимптотического анализа целого ряда задач о нелинейных волнах на поверхности жидкости.
Исследования задач о нелинейных колебаниях жидкости в начале 1960-х годов подвели Никиту Николаевича к общей проблеме нелинейных колебаний механических систем. Им были разработаны асимптотические методы, основанные на процедурах усреднения и разделения движений. Асимптотическая обработка задач о движении космических аппаратов дала возможность построить экономные численные методы интегрирования уравнений движения.
Исследования нелинейных колебаний завершились в 1969 г. монографией «Асимптотические методы нелинейной механики».
Начало следующего этапа научной жизни Никиты Николаевича отмечено резкой сменой научных интересов. В начале 1960-х годов он еще продолжал заниматься гидродинамикой и механикой, когда всерьез заинтересовался теорией оптимального управления механическим движением, а затем общей теорией управления сложными системами. В то время на первый план вышли задачи не анализа, а синтеза систем. Первыми из такого рода содержательных задач были задачи оптимального управления движением космических и летательных аппаратов. Н.Н. Моисеев сразу понял актуальность этих задач и оценил перспективы развития этого научного направления. Сначала вместе со своими учениками он осваивал классический принцип максимума Понтрягина и искал эффективные численные методы решения краевых задач, к которым сводился расчет оптимальных траекторий. Затем возникла задача об оптимальной траектории космического аппарата в облет радиационных поясов Земли. Формулировка задачи содержала ограничения на фазовые переменные аппарата, поэтому к ней нельзя было применить классический принцип максимума Понтрягина, и Никита Николаевич предложил совершенно оригинальный подход к решению таких задач, который он назвал методом перебора в пространстве состояний. По существу он открыл новое направление в теории разностных методов. Метод, предложенный Н.Н. Моисеевым, оказался универсальным для широкого класса задач механики и дал начало новому направлению исследований.
Никита Николаевич Моисеев сделал очень много для развития методов оптимизации и теории управления в нашей стране. С 1965 г. он начал проводить Всесоюзные летние школы по методам оптимизации и теории управления. Они собирались раз в два года на Украине, в Азербайджане, Молдавии, Белоруссии, Эстонии, на Волге, на Урале, в Сибири, и так продолжалось до 1989 г. Школы способствовали росту научной молодежи практически во всех регионах Советского Союза, очень многие участники школ Моисеева выросли в ведущих специалистов, известных во всем мире. С тех пор во всех республиках бывшего Советского Союза сохраняется неформальное научное и духовное единство, которое называется Школой Моисеева.
Собственные исследования задач оптимизации Никита Николаевич завершил монографией «Численные методы в теории оптимальных систем», опубликованной в 1971 г.
Обстановка начала 1960-х годов будоражила умы. Наконец получили общественное признание идеи и методы оптимального планирования народного хозяйства, еще до войны предложенные академиком Л.В. Канторовичем. Отдавая им должное, в то же время Никита Николаевич, пожалуй, первым преодолел иллюзии, связанные с оптимизационным подходом к управлению народным хозяйством. Дело в том, что оптимизационные модели ограничивались только процедурами планирования хозяйства, в них не учитывались реальные механизмы регулирования производства и обращения. Каждый из субъектов экономики имеет собственные интересы и даже в условиях самой жесткой централизации каждый обладает ресурсом (например, дополнительной информацией), чтобы действовать в соответствии со своими интересами. Никита Николаевич очень быстро это почувствовал. В 1967 г. он докладывал о постановке задачи планирования, основанной на программно-целевом методе. Предлагал, определяя цели развития и способы их достижения, учитывать ограничения, возникающие из-за разнообразия интересов людей, и только после того как определены способы действий, оптимизировать распределение ограниченных ресурсов между работами, из которых состоят способы достижения целей, используя для этого ресурсы ЭВМ.
Так Н.Н. Моисеевым впервые была выдвинута идея сочетания неформальных процедур и математических методов в проблеме управления сложными организационными, технико-экономическими и социально-экономическими системами. Потом она перерастет в общую идею синтеза гуманитарного и естественнонаучного знания. А в начале 1970-х он предложил теорию иерархических систем и метод имитационного моделирования в качестве инструментов изучения сложных систем, в которых люди одновременно и субъекты и объекты управления.
Рассматривая множественность интересов субъектов в условиях организационной и социальной иерархии и неизбежную неполную информированность субъектов, Н.Н. Моисеев построил информационную теорию иерархических систем. Она основана на модели, которая описывает нетождественность целей системы и отдельных ее элементов и принятие решений каждым из них в условиях неполной информированности. Используя теоретико-игровые конструкции, Н.Н. Моисеев предложил подход к численному анализу и синтезу сложных иерархических систем управления.
Метод имитационного моделирования опирался на новые возможности, которые предоставляли ЭВМ третьего поколения. Имитационное моделирование сочетало в себе математическое описание тех процессов в сложной системе, которые поддаются формализации, и неформальные процедуры имитации операторами тех процедур принятия решений, которые формализации не поддаются. Инструментом имитационного моделирования была диалоговая человеко-машинная система с программным обеспечением проведения имитационных экспериментов и обработки их результатов. Метод имитационного моделирования усовершенствовал технологию проектирования сложных систем, заменяя натурные эксперименты с системой имитационными экспериментами с ее полной моделью на ЭВМ.
Исследования проблем управления сложными системами завершились монографией «Математические задачи системного анализа», опубликованной в 1981 г.
Н.Н. Моисеев активно пропагандировал свой подход к проблеме управления народным хозяйством, настойчиво, хотя и безуспешно, пытался внедрить свои идеи в сознание высшего государственного руководства. «…Все было тщетно, — вспоминал Никита Николаевич, — по-иному и быть не могло… Наша государственная, политическая и экономическая система была уникальным созданием Природы. Именно Природы! Ее никто не создавал по какому-то задуманному плану. Она возникла в результате внутренних причин развития организации, тех изначальных стимулов, которые в нее были заложены еще в процессе революции». Однако прежде чем Никита Николаевич пришел к целостной концепции развития сложных систем, прошло несколько лет интенсивной работы над глобальной моделью биосферы. Это был последний период научной жизни Никиты Николаевича в Вычислительном центре АН СССР.
О кибернетическом описании эколого-экономических систем Н.Н. Моисеев писал еще в 1977 г., применяя свою информационную теорию иерархических систем. Проблемами математического моделирования процессов в биосфере он начал интересоваться в конце 1970-х и обсуждал их с Н.В. Тимофеевым-Ресовским. В процессе работы над моделью Н.Н. Моисеев воспринял учение В.И. Вернадского о ноосфере и развил концепцию коэволюции человека и природы. К тому времени уже были широко известны работы Дж. Форрестера и Д. Медоуза по глобальной динамике. Отправной точкой исследований Никиты Николаевича была критика этих работ. Он разработал программу, целью которой было создание системы моделей, описывающих взаимодействия процессов в биосфере и человеческой активности. На первом этапе была построена модель взаимодействия процессов в атмосфере и в океане, влияющих на погоду и климат. Никита Николаевич работал над этой моделью вместе со своим учеником В.В. Александровым, который проводил численное исследование модели и вычислительные эксперименты с ней.
Когда американский астроном К. Саган опубликовал сценарий возможных последствий ядерной войны между США и СССР, Н.Н. Моисеев уже имел модель, на которой можно было проверить сценарий Сагана и дать количественные оценки состояния атмосферы и океана. Расчеты, проведенные Александровым, обнаружили феномен «ядерной зимы». Эта работа принесла Никите Николаевичу мировую известность, но намеченная программа осталась не выполненной: трагически пропал В.В. Александров, началась перестройка, и финансирование научных исследований сокращалось. Позже Никита Николаевич написал: «Само по себе исследование феномена «ядерной зимы» было более чем второстепенным событием в той большой работе, которую я задумал… Но именно история «ядерной зимы», которая сначала меня особенно не интересовала, получила широкую известность и сделала большую рекламу всему направлению, которое я начал развивать в Вычислительном центре Академии наук СССР. В то же время научные результаты, которые мне представлялись наиболее интересными, так же как и общее понимание смысла проблемы «человек — биосфера» или особенностей самоорганизации материального мира, остались просто незамеченными, а вероятнее всего, и непонятыми».
Результаты исследований глобальных экологических проблем были изложены в монографии «Человек и биосфера», написанной в 1985 г. вместе с В.В. Александровым и А.М. Тарко.
В 1987 г. Никита Николаевич Моисеев ушел в отставку с поста заместителя директора по науке Вычислительного центра АН СССР. Последний период его жизни был связан с экологической организацией Российский Зеленый Крест, Международным эколого-политологическим независимым университетом, Российским комитетом UNEP, президентом которых он был до конца своей жизни. Последние годы его жизни были наполнены интенсивной интеллектуальной и духовной работой, осмысливанием философских проблем естествознания, проблем синтеза естественных и гуманитарных наук, страстной публицистикой, темой которой были судьба России и ответственность интеллигенции.
Исследования проблем глобальной экологии, стабильности биосферы и антропогенных воздействий на процессы в ней привели Н.Н. Моисеева к критическому осмыслению представлений о значении природы в развитии общества и о роли человечества в процессах планетарного масштаба. Развивая идеи А. Пуанкаре, Н. Бора, В.И. Вернадского, он создал оригинальную концепцию, названную универсальным рационализмом. В рамках этой концепции Моисеев пришел к новому пониманию принципов коэволюции человека и природы и понял необходимость новых нравственных императивов как условий сохранения человека как биологического вида на планете.
Свою концепцию Никита Николаевич строил как математик и как философ. Он построил и исследовал математическую модель регуляторных свойств биоты и в то же время настойчиво указывал на необходимость синтетического подхода естественных и гуманитарных наук к проблемам природы и человечества. В концепции универсального рационализма он предложил схему мирового процесса самоорганизации, которая сочетала в себе подходы естествознания и философии. Концепция покоилась на эмпирических обобщениях и переварила в себе фундаментальные достижения науки ХХ века. Основные гипотезы о связанности всех элементов Вселенной, о множественности представлений сложной системы, о случайности и неопределенности, которые свойственны явлениям мира, об отборе и т. д. являются философскими осмыслениями фундаментальных положений современных наук о неживой и живой природе. Основываясь на исходных гипотезах, Н.Н. Моисеев представил общую картину коэволюции природы и общества. Применяя общие положения универсального эволюционизма к анализу современного антропогенеза и цивилизационных разломов, он не только предупреждал о катастрофах, грозящих техногенной цивилизации, но выявлял их эволюционные и экологические основания, намечал пути общественного развития, на которых их можно было бы избежать.

* * *

Никита Николаевич Моисеев был патриотом России в самом истинном, высоком смысле. С болью переживал он смутное время, наставшее в России на рубеже 1990-х годов. Но не только. Он активно пытался противостоять пошлости недоучек, объявивших себя элитой нашего общества. Это нашло отражение в его публицистике, многочисленных публичных выступлениях. Он писал и говорил о единстве естественнонаучного и гуманитарного знания, о формировании мировоззрения, о традициях российской науки и роли Учителя, о русской интеллигенции и о месте России в мире.
Никита Николаевич Моисеев прожил долгую, яркую и нелегкую жизнь. В конце ее сверкнула еще одна грань его таланта: в 1994 г. он написал книгу «Как далеко до завтрашнего дня… Свободные размышления. 1917-1993». Эта книга о его судьбе и его работе, которые так тесно переплелись с судьбой его страны.
Он был романтиком и оптимистом, несмотря ни на что верил, что слово, обращенное к людям, найдет отклик и даст плоды.

А.А. Петров

см. также Библиографический указатель опубликованных работ Н.Н. Моисеева