Синергетический подход к процессу самоорганизации кратко

Обновлено: 05.07.2024

Почему целое может обладать свойствами, которыми не обладает ни одна из его частей? В чем человек видит сложность окружающего его мира? Почему, зная фундаментальные физические законы, мы не можем предсказывать поведение простейших биологических объектов? Как согласовать следующую из классической термодинамики тенденцию к установлению равновесия с переходом от простого к сложному, от низшего к высшему, который мы видим в ходе биологической эволюции?

Содержание

Введение 3
Глава 1. Роль и место синергетики в современной науке. 5
Глава 2. Самоорганизация: синергетический подход. 9
2.1. Понятие и методологическая сущность синергетики. 9
2.2. Синергетическая концепция самоорганизации. 11
Глава 3. Синергетический подход как новая управленческая парадигма. 18
Заключение. 21
Литература. 23

Вложенные файлы: 1 файл

основа то1.doc

Некоторые авторитетные авторы высказываются о синергетике как о новой научной парадигме. Под парадигмой в философии науки понимают определенную совокупность общепринятых в научном сообществе идей и методов (образцов) научного исследования. Синергетику как новую парадигму можно кратко охарактеризовать тремя ключевыми идеями: нелинейность, самоорганизация, открытые системы.

В настоящее время общепризнанным можно считать представление о самоорганизации как о спонтанном переходе открытой неравновесной системы от менее сложных и упорядоченных форм организации к более сложным.

С точки зрения теории динамического хаоса феномен самоорганизации можно рассматривать в виде рождения структуры из хаоса структур. Система, в которой стохастичность траекторий есть следствие внутренних взаимодействий, а не случайных внешних воздействий, называется динамическим хаосом – движение частиц рассматривается как случайное.

Обобщая вышеизложенное, можно отметить, что синергетика (от греческого synergetikos – совместный, согласованно действующий) – научное направление, изучающее процессы образования и коллективных взаимодействий объектов (элементов, подсистем):

происходящие в открытых системах при неравновесных условиях;
сопровождающиеся интенсивным обменом веществом и энергией подсистем с системой и системы с окружающей средой;
характеризуемые самопроизвольностью (отсутствием жесткой детерминации извне) поведения объектов (подсистем), сочетающейся с их взаимоСОдействием;
имеющие результатом упорядочение, самоорганизацию, уменьшение энтропии, а также эволюцию систем.

2.2. Синергетическая концепция самоорганизации.

Обобщение результатов, полученных специалистами в связи с исследованиями по синергетике, позволяет определить синергетическую концепцию самоорганизации в виде следующих положений.

1. Объектами исследования являются открытые системы в неравновесном состоянии, характеризующиеся интенсивным обменом веществом и энергией между подсистемами, а также между системой и ее окружением.

2. Различаются процессы организации и самоорганизации. Их общий признак – возрастание порядка, обусловленное протеканием процессов, противоположных установлению термодинамического равновесия, независимо от влияния взаимодействующих элементов внешней среды. Организация в отличие от самоорганизации может характеризоваться, например, образованием однородных стабильных статических структур.

3. Результатом самоорганизации становятся возникновение, взаимодействие, а также взаимное содействие (например, кооперация) более сложных в информационном смысле объектов, чем элементы внешней среды, из которых они возникают. Система и ее составляющие являются динамическими образованиями.

5. Поведение подсистем и системы в целом существенным образом характеризуется спонтанностью – акты поведения не являются строго детерминированными.

6. Процессы самоорганизации происходят в среде наряду с другими процессами, в частности, имеющими противоположную направленность и способными в отдельные фазы существования системы как преобладать над процессами самоорганизации, так и уступать им. При этом система в целом может характеризоваться устойчивой тенденцией, колебаниями к эволюции либо к деградации и распаду.

Синергетика основана на идеях целостности мира и научного знания о нем, общности закономерностей развития объектов всех уровней материальной и духовной организации, нелинейности (многовариантности и необратимости), глубинной взаимосвязи хаоса и порядка (случайности и необходимости). Синергетика дает нам новый образ мира, который сложно организован и открыт, т. е. является не ставшим, а становящимся, не просто существующим, а непрерывно возникающим, эволюционирующим по нелинейным законам. Последнее означает, что этот мир полон неожиданных поворотов, связанных с выбором путей дальнейшего развития.

Синергетика заставляет нас по-новому осмыслить то, что составляет сокровищницу древней мудрости, прежде всего мудрости Древнего Востока. От Востока синергетика воспринимает и развивает идею целостности общего закона, единого пути, которому следуют и мир в целом, и человек в нем. А от Запада она берет традиции анализа, опору на эксперимент, общезначимость научных выводов, их транслируемость (от одной школы в науке к другой, от науки к обществу в целом) через научные тексты, особый математический аппарат.

Синергетика изучает открытые (обменивающиеся веществом и энергией с внешним миром, имеющие источники и стоки энергии) нелинейные (описываемые нелинейными уравнениями) системы. Предмет синергетики – механизмы самоорганизации, т. е. механизмы самопроизвольного возникновения, относительно устойчивого существования и саморазрушения макроскопических упорядоченных структур, характеризующих такого рода системы. Эти механизмы присущи и миру природных (живых и неживых), и миру человеческих, социальных процессов. Поэтому синергетику развивают представители самых разных дисциплинарных областей (физики, биологии, химии, математики). Г. Хакен подчеркивал, что назвал новую дисциплину синергетикой не только потому, что она исследует совместное действие многих элементов систем, но и потому, что для нахождения общих принципов, управляющих самоорганизацией, необходимо кооперирование различных дисциплин.

Синергетика рассматривает случайность, играющую особую роль в процессах самоорганизации, как элемент мира. Случайности на языке синергетики называются флуктуациями. Случайность – творческое, конструктивное начало; она способна играть роль механизма, выводящего систему на аттрактор, на одну из собственных структур среды, на внутреннюю тенденцию ее организации. Нелинейная среда начинает сама себя выстраивать, организовывать, но необходим хаос для инициирования, начального спускового механизма этого процесса.

А. Богданов еще в начале XX в. высказал мысль о существовании фундаментального закона сохранения организации – ее видоизменения, преобразования, но не исчезновения. Форма изменчива, но не разрушаема до конца. А. Лоскутов также писал о том, что знания закономерностей поведения хаотических сред позволяют перейти к целенаправленному конструированию искусственных систем, в которых процессы самоорганизации приводили бы к образованию необходимых структур.

Десятилетиями изучаются законы аэродинамики, поднимаются в небо тысячи типов летательных аппаратов. Но известно, что майский жук, который, по определенным законам, летать не должен, тем не менее, летает, причем его полет куда более экономичен, чем полет любого из наших устройств.

Природа рациональна и гармонична, и эта гармоничность достигнута за счет точнейшей подгонки систем и уровней организации: перераспределение энергии между молекулами воздуха порождает мощнейшие ураганы, несколько квантов солнечного света, поглощенные зерном хлорофилла, порождают все необходимое для существования живого.

Необходимо осознать, что создаваемые искусственные системы являются частью общего мира и, следовательно, в них должны в максимальной степени учитываться и общие процессы самоорганизации.

Традиционный подход к управлению природными и социальными процессами основан на линейном представлении о функционировании систем природы и общества. Согласно этому представлению результат внешнего управляющего воздействия есть однозначное и линейное следствие приложенных усилий, что соответствует схеме:

управляющее воздействие –> желаемый результат.

Знание принципов самоорганизации сложных систем дает новые надежды, раскрывая новые направления поиска способов управления сложными системами. Сложная нелинейная система способна сама себя строить, структурировать, нужно только правильно инициировать желательные тенденции ее саморазвития.

Анализируя различные исторические модели социального управления, И. Пригожий пришел к выводу, что сложная система, поведение элементов которой однозначно и однонаправленно, а также лишено дополнительных степеней свободы, не будет эволюционировать и в конечном счете разрушится. Только хаотичность, подвижность индивидуального поведения и возможность корреляции приводят на уровне системы к направленному прогрессивному движению.

Для И. Урманова очевиден тот факт, что современные крупные хозяйственно-технологические комплексы представляют собой так называемые сложные эмерджентные системы. В условиях олигополистической конкурентной среды многие из них работают в так называемых точках бифуркации (особых критических точках), близ которых поведение системы становится неустойчивым.

Синергетическая концепция самоорганизации может быть представлена в виде следующих положений:

1. Объектами исследования являются открытые системы в неравновесном состоянии, характеризующиеся интенсивным обменом веществами и энергией между подсистемами, а также между системой и ее окружением.

2. Различаются процессы организации и самоорганизации. Их общий признак - рост порядка, обусловленный протеканием процессов, противоположных установлению термодинамического равновесия, независимо от влияния взаимодействующих элементов внешней среды.

3. Результатом самоорганизации становится возникновение, взаимодействие, а также содействие (например, кооперация) более сложных в информационном смысле объектов, чем элементы внешней среды, из которых они возникают. Система и ее составляющие являются динамическими образованиями.

5. Поведение подсистем и системы в целом существенно характеризуется спонтанностью - акты поведения не являются строго детерминированными.

6. Процессы самоорганизации происходят в среде наряду с другими процессами, в частности, имеют противоположную направленность и способны в отдельные фазы существования системы как преобладать над процессами самоорганизации, так и уступать им. При этом система в целом может характеризоваться устойчивостью, колебаниями в эволюции или склонностью к деградации и распаду.

Синергетика изучает открытые (обмениваются веществом и энергией с внешним миром, имеют источники и стоки энергии), нелинейные (описываемые нелинейными уравнениями) системы.

Предмет синергетики - механизмы самоорганизации, то есть механизмы самопроизвольного возникновения, относительно устойчивого существования и саморазрушения макроскопических упорядоченных структур, характеризующие такого рода системы.

Синергетика - это направление, которое интенсивно развивается, а не уже сложившаяся наука.

На уровне математического описания бифуркация означает разветвление решений нелинейного дифференциального уравнения. Физический смысл бифуркации - точка бифуркации - точка ветвления путей эволюции системы.

Фракталами называются объекты, обладающие свойством самоподобия. Это означает, что малый фрагмент структуры такого объекта подобен другому, более крупному фрагменту, или даже структуре в целом.

Синергетика рассматривает случайность, которая играет особую роль в процессах самоорганизации, как элемент мира. Случайности на языке синергетики называются флуктуациями. Случайность - творческое, конструктивное начало; она способна играть роль механизма, выводить систему на аттрактор, на одну из структур своей среды, на внутреннюю тенденцию ее организации. Нелинейная среда начинает сама себя выстраивать, организовывать, но необходим хаос для инициирования, начального спускового механизма этого процесса.

Реализация всех процессов организации основана на общих способах взаимодействия активностей - сопротивлений, и их сочетаниях. Наиболее явно это проявляется в процессе самоорганизации, в ходе которой самоорганизуется, самовоспроизводится и совершенствуется организация как сложная динамическая система. Отличительной особенностью самоорганизации является целенаправленный, хотя и природный характер: процессы, протекающие во взаимодействии с окружающей средой, в то же время автономны, что, кстати, не противоречит эволюционной теории.

Выделяют три процесса самоорганизации:

• процессы возникновения качественно нового целостного формирования с совокупностью объектов определенного уровня;

• процессы, поддерживающие определенный уровень организации при учете внешних и внутренних условий ее функционирования;

• процессы совершенствования организаций, способны накапливать и использовать прошлый опыт.

Основной характеристикой самоорганизации любой системы, ее эволюции является необратимость, выражающаяся в определенной направленности ее изменений.

Необратимость или неповторимость процесса означает невозможность изменить направленность процессов самообразования в настоящий момент.

Иначе говоря, самоорганизация - процесс развития системы, для которого характерны два принципа:

• принцип отрицательной обратной связи, показывающий, как поддерживается спонтанно возникающий порядок;

• принцип положительной обратной связи, согласно которому прогрессивные изменения, возникающие в системе, не подавляются, а накапливаются и усиливаются.

Постоянный компромисс между этими принципами реализуется с помощью структурных изменений, усиления неравновесности и выхода системы на новый диапазон развития.

Для самоорганизации системы характерны такие черты, как спонтанность и случайность.

Характерным условием самоорганизации является свойство автономности, что означает, что система реагирует в первую очередь на внутренние связи, то есть ориентируется на личные цели. Внешняя среда в лучшем случае инициирует определенные изменения. При этом итог изменения состояний также определяется именно взаимосвязями во внутренней структуре, а не внешним толчком.

Гибкость организации.

Организационный процесс должен обладать гибкостью, то есть способностью к оперативным изменениям. В связи с этим речь может идти о гибкости ориентации или о гибкости реализации процессов.

Гибкость ориентации предполагает, что процесс допускает:

• изменение приоритетов и частных целей при сохранении главных;

• просмотр поставленных задач;

• корректировку состава и содержания выполняемых функций;

• изменение направленности в случае отклонения от установленных ориентиров.

Гибкость реализации предполагает, что процесс способен к изменению:

• форм и способов реализации;

• состава и последовательности стадий;

• таких параметров, как длительность, интервалы между стадиями, скорость, интенсивность и др.

Гибкость процесса позволяет обеспечивать:

• возможность действия механизма саморегуляции, самокорректировки процесса, так как при необходимости могут быть оперативно изменены соответствующие его характеристики;

• большую согласованность между собой отдельных стадий процесса, так как может быть своевременно изменена ориентация соответствующих стадий;

• большую надежность осуществления процесса, так как при возникновении сбоев могут быть своевременно внесены соответствующие коррективы.

Гибкость процесса обусловлена:

• повышением уровня его управляемости;

• гибкостью системы, обеспечивающей данный процесс;

• информативностью процесса, что обеспечивает полноту и своевременность поступления информации;

• восприимчивостью процесса к воздействиям со стороны субъекта управления;

• оперативностью процесса, что обеспечивает своевременность изменений;

• формированием многовариантных структур реализации процесса;

• интервальными значениями продолжительности процесса и его отдельных стадий.

Свойство гибкости организации обеспечивается многими факторами, например:

• принципами построения организационных структур;

• технологической (производственной) гибкостью, что позволяет оценить технологию производства, а также определить, насколько быстро можно перестроиться на выпуск новой продукции;

• современными средствами коммуникации;

• характером производственных отношений, включая стиль руководства, организационную культуру, психологический климат в коллективе, наличие неформальных групп и т.д.;

• уровнем квалификации работников.

Учитывая, что менеджмент зарождался в промышленном производстве, рассмотрим подробнее фактор производственной гибкости. От гибкости производственных систем зависят повышение: производительности труда, эффективности использования оборудования, а также качества продукции.

Оптимальное управление производством с помощью традиционных методов становится практически невозможным, поэтому для современного менеджмента актуален вопрос о комплексной автоматизации таких элементов производственной деятельности, как воздействие на предмет труда, перестройка производственного процесса с целью удовлетворения спроса на новую продукцию и оптимальное управление этими процессами.

Гибкость производственной системы можно определить, как его способность изменять свои свойства в результате меняющихся запросов на продукцию с различными характеристиками в пределах возможностей данной системы. Кроме того, гибкость служит сборочной характеристикой производственной системы и отражает степень ее управляемости при изменении режима работы. Конкретное выражение гибкости зависит от уровней рассмотрения производственной системы, на которых могут быть представлены технологический модуль, участок, цех, предприятие в целом.

Рассмотрение производственной гибкости предполагает изучение целостной совокупности факторов, среди которых можно выделить:

• цель производственной системы;

• характер взаимодействия с внешней средой, включая эффективность реакции производственной системы на функциональные запросы внешней среды;

• принципы построения технологических машин;

• характер функционирования человеко-машинных систем производственного типа.

Рассмотрим признаки, относящиеся к функциональной гибкости производственных систем. Функциональные признаки отражают, прежде всего, информационные процессы в гибкости производственных систем. Интегральным признаком функциональной гибкости служит возможность для системы работать в изменяющихся условиях без участия человека, и обеспечивается за счет внутреннего планирования и управления материальными потоками с помощью ЭВМ, а также автоматических средств технологического оснащения. К функциональным признакам можно отнести: адаптивность управления, обеспечивающую выполнение технологической операции по заданной программе в условиях неполной априорной информации об управляемом процессе, а также работу системы в условиях изменения самой программы; свободу в выборе программного обеспечения; возможность оптимизации производственного процесса, в т.ч. в случае непредвиденных ситуаций; возможность выполнения произвольных операций на нескольких единицах оборудования, разнесенных территориально, одновременно; мобильность, или свободу транспортных средств.

Структурная гибкость предполагает и перестройки, затрагивающие технологическую компоновку и конструктивные связи всей системы в целом или отдельные элементы.

Среди таких перестроек: переналадки для обработки новой детали в пределах заданной номенклатуры; перестройка для выпуска новой продукции; перестройка в случае непредвиденных ситуаций, например, при выходе из строя части оборудования. Такие перестройки сопровождаются изменением оснащения, изменением количества оборудования, занятого в технологическом процессе, изменением его компоновки, изменением видов производственных механизмов.

Характерными структурными признаками гибкости производственных систем является модульность оборудования, разветвленность транспортных коммуникаций, резервирования оборудования.

Синергетика – современная теория самоорганизующихся систем, основанная на принципах целостности мира, общности закономерностей развития всех уровней материальной и духовной организации; нелинейности (многовариантности, альтернативности) и необратимости, глубинной взаимосвязи хаоса и порядка, случайности и необходимости.
Почему целое может обладать свойствами, которыми не обладает ни одна из его частей? В чем человек видит сложность окружающего его мира? Почему, зная фундаментальные физические законы, мы не можем предсказывать поведение простейших биологических объектов? Как согласовать следующую из классиче

Содержание

Введение
Глава 1. Роль и место синергетики в современной науке.
Глава 2. Самоорганизация: синергетический подход.
2.1. Понятие и методологическая сущность синергетики.
2.2. Синергетическая концепция самоорганизации.
Глава 3. Синергетический подход как новая управленческая парадигма.
Заключение.
Литература.

Работа содержит 1 файл

основа то1.doc

В термодинамику было введено понятие энтропии, под которой понимается мера беспорядка системы. Более точная формулировка второго начала термодинамики приняла такой вид: при самопроизвольных процессах в системах, имеющих постоянную энергию, энтропия всегда возрастает. Максимальная энтропия означает полное термодинамическое равновесие, что эквивалентно хаосу (чем больше степень энтропии в системе, тем меньше степень порядка).

Постулат о способности материи к саморазвитию был введен в философию в античные времена, тогда как его необходимость в фундаментальных естественных науках стала осознаваться лишь в последнее время. Таким образом, сформировались предпосылки для возникновения теории самоорганизации.

Понятие самоорганизации находится в центре современных представлений об эволюционных процессах. И. Пригожий одним из первых установил, что системы, предоставленные сами себе, могут уменьшать энтропию вопреки всем ранее известным представлениям. Ю. Антоногов писал, что в природе есть закон, отражающий антиэнтропийное движение и, вероятно, возможен еще один закон перехода вещества в организацию.

Теперь все шире признается, что самоорганизация – фундаментальный процесс природы. Установлено, что существуют взаимосвязанные и взаимообусловленные материальные объекты с равновесной и неравновесной структурной организацией вещества. Одни из них образуются в ходе процесса, стремящегося к равновесию, другие – в ходе процесса, стремящегося к неравновесию. Главной особенностью процесса самоорганизации является его антиэнтропийная направленность.

Различать самоорганизацию и организацию при анализе сложных явлений можно только на основе различия их сущности. Самоорганизация предполагает естественное изменение состояния.

 происходящие в открытых системах при неравновесных условиях;

 сопровождающиеся интенсивным обменом веществом и энергией подсистем с системой и системы с окружающей средой;

 характеризуемые самопроизвольностью (отсутствием жесткой детерминации извне) поведения объектов (подсистем), сочетающейся с их взаимоСОдействием;

 имеющие результатом упорядочение, самоорганизацию, уменьшение энтропии, а также эволюцию систем.

2.2. Синергетическая концепция самоорганизации.

Материя располагает дееспособность к самоорганизации - это непредсказуемый переход публичной неравновесной системы от меньшей ступени к более сложной и упорядоченной. Самоорганизация отличается от процесса организации тем, что сущность представленного хода разъясняется природой самой системы. Другими словами, организация, будто система - самоорганизующаяся, ежели она без вспомогательных воздействий находит пространственную или функциональную структуру. Самоорганизацию как явление, свойственное открытым системам, изучает наука-синергетика.

Синергетика - научное направление, которое исследует процессы взаимодействия, коллаборации, эволюции сложных и динамичных систем. Термин был введен Германом Хакеном в начале 1970 года. Конечно, некоторые сообщества упрекали, возражали этому направлению. Критики утверждали, что синергетика - пустое понятие, которое излишне математизировано и представляет собой один из видов физики, развивающейся экстенсивно. Через несколько лет все сомнения развеялись, и синергетика стала общепризнанным направлением.

Наименование теории Г.Хакен объяснял это так, что он искал такое слово, которое бы объединяло совместную деятельность, то есть общую энергию. Заметим, что синергетика-это особый язык, посредством которого можно описать жизнь сложных систем.

Очевидно, что системы, которые существуют в природе, безоговорочно не похожи на те, которые созданы человеком.

Системы, в естественной среде, характеризуются устойчивостью к внешним воздействиям, способностью развиваться и расти. А системы, которые созданы человеческим трудом, часто имеют свои особенности: резкое ухудшение функционирования и ошибки в управлении.

Можно сделать вывод, что необходимо заимствовать опыт построения организации, накопленный природой и использовать его в своей деятельности.

Задачи синергетики.

Задача первая: выяснение закономерностей построения организации и возникновение порядка. В отличие от кибернетики, большое внимание уделяется принципу построения и развития организации.

Наличие решения вопросов в различных областях от физики и химии до экономики и экологии, создание и поддержание организации, формирование упорядоченности - это либо цель деятельности, либо ее значимый шаг.

Вторая важная задача для синергии - найти ответ. Необходимость решения ряда задач науки и техники, анализа сложных процессов различной природы с использованием новых математических методов.

Дисциплина поиска математических моделей физики связана с линейными уравнениями. По порядку это уравнения, в которых неизвестные включены только в первой степени. Но на самом деле они описывают процессы, протекающие одинаково при различных внешних воздействиях. При увеличении интенсивности воздействия изменения остаются количественными и новые качества не возникают.

Тем не менее, ученым и по сей день часто приходится иметь дело с явлениями, когда более интенсивные внешние воздействия приводят к качественно новому поведению системы. Здесь нам нужны нелинейные математические модели, а их анализ. Это дело намного сложнее, но оно необходимо, чтобы решить множество проблем.

Это приводит к появлению широкого фронта изучения нелинейных явлений, к попыткам сформировать унифицированные комбинации, которые будут применимы к большинству систем. Именно такие подходы используются в синергетике.

Ключевые положения синергетики

В отличие от других наук, которые, возникали на основе двух ранее существовавших наук и характеризовались проникновением метода одной науки в другую, синергетика опирается на внутренние точки. Например, физики, микробиологи, химики, математики видят свои собственные задачи, и каждый из них применяет свой собственный метод науки, обогащая общий запас мыслей и методов этой науки.

Эту особенность синергетики подробно описал Хакен, будто данная конференция, как и все предыдущие, показала, что существуют удивительные аналоги между поведением абсолютно разных систем. С этой точки зрения данная конференция служит примером существования новой области науки - синергетики. Конечно, синергетика не существует сама по себе, но она связана с другими науками по крайней мере, двумя путями. Во-первых, изучаемые синергетикой системы относятся к компетенции разных наук. Во-вторых, многие другие науки воплощают свои идеи в синергетику. Можно сделать вывод: синергетика как наука делает первые шаги и существует сразу в нескольких версиях, которые отличаются названиями и степенью общности.

Когда Г. Хакена попросили назвать ключевые положения синергетики, он перечислил их в следующем порядке:

1. Изучаемые системы строятся из нескольких идентичных или неидентичных частей, которые друг с другом взаимодействуют.

2. Эти системы нелинейные.

3. Увидев физические, химические и биологические системы, мы говорим об публичных системах, которые не близки от теплового равновесия.

4. Эти системы подвержены внутренним и внешним колебаниями.

5. Системы могут быть нестабильными.

6. Совершаются качественные изменения.

7. В этих системах создаются новые качества.

8. Возникают пространственно-временные структуры.

9. Структуры могут быть либо упорядоченными, либо хаотичными.

В этих десяти позициях Хакену действительно удалось в очень лаконичной форме выразить основное содержание синергетики. Рассмотрим это содержание для полноты картины.

Содержание синергетики

Хакен в первую очередь подчеркивает, что части систем взаимодействуют друг с другом для того, чтобы появились новые системы. Обычно они думают так: сложное возникает из простого, но это так. Логика Хакена идет немного в другую сторону. Фундаментальный системный фактор - это не хаос, а динамика.

Важнейшее понятие синергетики - нелинейность. Синергетика фокусируется на изучении нелинейных математических соотношений, требуемые значения в степенях не равны 1. Линейность делает движение бесспорным и абсолютным. Нелинейность отражает разнообразие и нестабильность, бифуркации.

Точка бифуркации - это состояние максимального хаоса в неравновесном процессе. Из-за хаоса дальнейшее развитие процесса имеет много возможных путей от зоны ветвления. Её можно сравнить с положением шара на выпуклой поверхности, например, сферической, которая достаточно нестабильна.

Любой удар может вывести шарик из неустойчивого состояния, после этого он начнет катиться вниз, но по какой именно траектории он пойдет от точки бифуркации, предположить точно невозможно. Это так называемый случайный процесс.

Имея дело с открытыми нелинейными системами, синергетика утверждает, что мир возникает в результате спонтанных и самоорганизующихся механизмов. В их основе лежит равномерная симметрия форм живой и неживой природы.

Синергетика имеет дело с публичными системами, которые совсем далеки от равновесия. Открытость системы показывает наличие в ней источников и стоков, например, информация.

Чтобы сформировать систему, необходим соответствующий динамический источник. К примеру, без снабжения энергией организмы вымирают; любая социальная система, которая обесточена с точки зрения информации, безжизненна. Когда наступает равновесие, самоорганизация прекращается.

Самостоятельные системы подвержены колебаниям, потому что во время колебаний система движется к стабильной конструкции. Нелинейные уравнения обычно описывают колебательные процессы. Эта теория колебаний важна в радиотехнике и в системных процессах.

Если параметры системы достигают критических значений, то система переходит в состояние нестабильности. Благодаря этим изменениям и возникают новые качества. Новое возникает быстро, однако развитие идет через неустойчивость и часто посредством малых возбуждений.

Одним из больших открытий было открытие Лоренцем сложного поведения по отношению к простой динамической системе. При конкретных значениях параметров траектория системы вела себя настолько сложно, что внешний наблюдатель мог принять ее характеристики как случайные.

Синергетика, как показал И. Пригожин во многих своих работах, позволяет нам понять два самых главных фактора существования нашего окружения. Это время и необратимость. Во-первых, необратимость играет важную роль, а во-вторых, необходимо заново открыть для себя понятие времени. Можно посмотреть на суть проблемы.

В свое время теория Чарльза Дарвина послужила хорошим толчком для раскрытия исследований в области развития природных систем. Эволюционная концепция заставила даже физиков посмотреть на свой предмет с другой стороны, да и в принципе природу в целом. Дело в том, что биологи и физики придерживались совершенно противоположных взглядов на эволюцию природы.

В биологии время необратимо, его стрела идет от рождения человека к его смерти, но нет связи между необратимостью и временем, как в термодинамических системах. Живые существа более упорядочены, чем неживые.

В термодинамике при выравнивании температур энтропия в замкнутой системе всегда возрастает. По мнению Л. Больцмана, термодинамическое время необратимо и это стрела времени.

Однако в классической механике время считается обратимым. Прямое и обратное течение времени эквивалентны. Всегда считалось, что для описания движения достаточно задать начальные условия. А это, прежде всего координаты и скорость. Тогда по законам механики можно будет определить положение движущегося тела в любой момент будущего и прошедшего времени. Иными словами, фактор времени здесь не сыграл большой роли.

Несмотря на это, возникает непонятная ситуация: в одной физической теории, а именно в механике, время считается обратимым, а в другой, в термодинамике, время, наоборот, признается необратимым. Такая непоследовательность вызывает подозрение у ученых, они стремятся преодолеть эти противоречия.

Пригожин приходит к выводу, что время всегда необратимо, а сама необратимость связана только с самоорганизацией систем и составляет основу эволюции. Открытие времени вынуждает человечество с новым взглядом проанализировать свое будущее.

Аналогично этому, кибернетике Винера предшествовала нейрокибернетика Ампера, которая обладала непрямым подходом к "Науке управления в кибернетических системах", синергетика Хакена обладала собственными "предшественниками" согласно имени: синергетика Ч. Шеррингтона, Со. Улана и Забуского.

Английский физик Ч.Шеррингтон разработал концепцию нервной системы. Он называл синергетическим согласованное воздействие нервной системы при управлении мышечными движениями.

В случае если учесть нелегкость систем, изучаемых синергетикой Хакена, то становится ясно, что синергетический подход И.Забуского займет заслуженное место среди прочих средств и методов.

Синергетические понятия дают возможность оценить характер эволюции и развития человека. Таким образом, мы приходим к большому выводу:

Во-первых, неудивительно, что давно взорвался протовакуум, потому что находился в неравновесном состоянии и скатился в состояние аттрактора, которое сопровождалось расширением и охлаждением Вселенной.

Во-вторых, всем известно, что живые организмы способны сохранять свою устойчивость. Именно этот процесс происходит благодаря обратным отрицательным связям.

В-четвертых, с синергетических позиций эволюция мира привела к становлению человека как биологического вида. Это представляется вполне закономерной характеристикой.

В-пятых, возникновение политических, экономических и религиозных составляющих также укладывается в картину синергетических представлений.

Мировоззренческая сила синергетического подхода такова, что он используется в качестве междисциплинарного средства для описания всех сложных систем.

Синергетика позволяет с новых позиций понять время и необратимость. Стратегия человечества должна предполагать его коэволюцию с природой. Синергетика очерчивает возможности людей согласно по познанию нелинейных открытых систем и выработке новой стратегии поведения.

Синергетика дает представление о возможностях и ограничениях нашего познания. «Мы не должны отступать, ибо пережим, как и отказ от воздействия, могут толкнуть систему из одного хаотического состояния в другое. Мы должны быть смелыми – в соответствии с условиями нелинейности и сложности эволюции.

Список литературы

1. [Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник. — Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. — 622с]

2. [Карпенко С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Академический проспект; Фонд "Мир"]

4. [Северцов А.С. Теория эволюции.(м.:ВЛАДОС,2005)]

5. [Аршинов В.И.. Синергетика как феномен постнеоклассической науки, М. ИФРАН, 1999 ]

Читайте также: