Философские взгляды германа хакена реферат

Обновлено: 07.07.2024

Содержание

Прикрепленные файлы: 1 файл

Хакен. Синергетика. реферат..doc

Преимущество физики заключается в том, что эта наука изучает течение природных процессов в точно установленных рамками опыта условиях. Постулировав, что процессы протекают совершенно единообразно, физика оказалась в состоянии сформулировать универсальные законы природы. Некоторые из этих законов хорошо знакомы нам по повседневной жизни. Например, если нагреть один конец металлического стержня, то вскоре обнаружится, что температура изменилась по всей его длине, причем температура обоих концов станет по происшествии некоторого времени одинаковой.

Обратного же процесса — чтобы один конец стержня вдруг сам по себе стал горячим, а другой также вдруг стал холодным — не наблюдалось еще никогда.

Если соединить два сосуда, один из которых наполнен газом, а второй пуст, а затем убрать разделяющую их перегородку, то газ из первого сосуда тотчас же устремится во второй сосуд, пока наконец газом не окажутся равномерно заполнены оба сосуда . И опять-таки обратного этому процесса — то есть такого, при котором молекулы газа вдруг собрались бы все в первом сосуде, — никогда не наблюдалось. Если мы едем на автомобиле и начинаем тормозить, то машина в конце концов останавливается, а тормозные колодки и покрышки колес нагреваются. Однако никому еще не удавалось сдвинуть с места автомобиль, нагревая его тормоза и покрышки.

Очевидно, что все эти процессы могут протекать только в одном направлении; обратное течение процесса невозможно, а потому все они называются необратимыми.

К концу XIX века гениальному австрийскому физику Людвигу Больцману (1844-1906) удалось найти ответ на вопрос, почему процессы в природе протекают в определенном направлении. Ответ этот гласил: все процессы в природе движется в сторону увеличения во Вселенной неупорядоченности.

Что такое неупорядоченность? В данном случае значение физического термина не так уж далеко от смысла слова, которым мы пользуемся в повседневной жизни — ≪непорядок, отсутствие порядка, беспорядок≫. Допустим, беспорядок в комнате школьника. Беспорядок связан с множеством возможностей для каждого предмета оказаться там или сям; вот именно поэтому в отсутствие порядка так трудно бывает отыскать какую-то определенную вещь. Если же все предметы находятся именно там, где для них предусмотрено место, то состояние такой прибранной комнаты мы называем порядком.

Таким образом, возможно только одно состояние порядка, в отличии от состояния беспорядка.

Детерминированный хаос, который поначалу рассматривался всего лишь как случайно проявляющаяся странность, сегодня предстает перед нами как стереотип поведения многих систем, исследуемых синергетикой. То есть даже хаос согласно синергетике возникает и протекает по выясненным учеными правилам.

Синергетика также важна и в общественной жизни. Не так давно даже появилось отдельное направление в науке, называемое социальной синергетикой. Возьмем как пример рыночные отношения, рынок. Именно из хаоса столкновений на рынке (в широком его понимании) многочисленных производителей и торговцев, действующих независимо друг от друга и в собственных интересах, и формируется причудливая связь закономерных отношений в функционировании и развитии общества. Из явного беспорядка, хаоса рыночного производства и обмена образуется достаточно прочная ткань современного общества.

Специфика социальной синергетики, состоит в том, что в отличие от физической и биологической синергетики она исследует общие закономерности социальной самоорганизации, т. е. взаимоотношений социального порядка и социального хаоса. Понятия порядка и хаоса, как известно, имеют давнюю историю. Однако обычно они употребляются в некотором "интуитивном" смысле без чётких определений. Тем не менее, в первом приближении эти понятия могут быть определены следующим образом. Под "порядком" обычно подразумевается множество элементов любой природы, между которыми существуют устойчивые ("регулярные") отношения, повторяющиеся или в пространстве или во времени или в том и другом. Повторяемость во времени означает повторяемость ("регулярность") тех движений и изменений, которые претерпевают указанные элементы. Соответственно "хаосом" обычно называют множество элементов, между которыми нет таких устойчивых (повторяющихся) отношений (1). Поскольку самоорганизация есть качественное и притом структурное изменение некоторой объективной реальности, постольку синергетика является теорией развития. Однако синергетическое понимание развития вносит в это понятие нечто существенно новое. Дело в том, что традиционная теория развития (диалектическая концепция Гегеля и Маркса) рассматривала развитие как процесс перехода от одного порядка к другому порядку.

Хаос при этом или вообще не учитывался или рассматривался как некий побочный и потому несущественный продукт закономерного перехода от порядка одного типа к порядку другого (обычно более сложного) типа. Для синергетики же характерно превращение хаоса в такой же закономерный этап развития, как и порядок; причём в отличие от древних наивных представлений о рождении "космоса" (порядка) из первичного хаоса и о последующем превращении этого "космоса" снова в хаос, синергетика рассматривает процесс развития как закономерное и притом многократное чередование порядка и хаоса (так называемый "детерминированный хаос").

Синергетическая концепция хаоса существенно отличается и от тех интерпретаций этого понятия, которые абсолютизируют хаос (современный деконструктивизм) : если развитие есть закономерное чередование порядка и хаоса, то это значит, что хаос обладает, вообще говоря, творческой силой (способностью) рождать новый порядок. При этом существенно то, что с синергетической точки зрения рождение нового порядка из хаоса не вынуждается какой-то внешней (по отношению к данной реальности) силой, а имеет спонтанный характер. Вот почему синергетика является теорией самоорганизации (а не теорией организации).

Синергетическая концепция хаоса существенно отличается и от тех интерпретаций этого понятия, которые абсолютизируют хаос (современный деконструктивизм): если развитие есть закономерное чередование порядка и хаоса, то это значит, что хаос обладает, вообще говоря, творческой силой (способностью) рождать новый порядок. При этом существенно то, что с синергетической точки зрения рождение нового порядка из хаоса не вынуждается какой-то внешней (по отношению к данной реальности) силой, а имеет спонтанный характер. Вот почему синергетика является теорией самоорганизации (а не теорией организации).

Проблема взаимоотношений порядка и хаоса не сводится только к изучению взаимопереходов порядка в хаос и обратно. Исследование таких переходов является только одной стороной проблемы. Другая сторона состоит в анализе более тонкого и сложного вопроса, а именно: каким образом в результате таких переходов стирается само различие между этими аспектами реальности и осуществляется их синтез. Простейшей формой такого синтеза является понятие диссипативной структуры — концептуального фундамента синергетики. В отличие от равновесной структуры, диссипативная структура может существовать лишь при условии постоянного обмена со средой, в общем случае, веществом, энергией и информацией. В результате этого обмена она поддерживает свою упорядоченность (говоря физическим языком, низкую энтропию) за счёт усиления беспорядка во внешней среде (за счёт, так сказать, "сбрасывания" избыточной энтропии во внешнюю среду). Таким образом, синтез порядка и хаоса в понятии диссипативной структуры имеет два аспекта: а) её "порядок" существует лишь за счёт "хаоса", вносимого в среду; б) благодаря своему "порядку" она приобретает способность адекватно реагировать на хаотические воздействия среды и этим сохранять свою устойчивость; в её упорядоченном поведении появляются "хаотические" черты, но эти черты становятся необходимым условием её "упорядоченного" существования.

Полный обмен веществом, энергией и информацией характерен только для очень сложных диссипативных структур, каковыми являются биологические и социальные структуры. Длительное время казалось, что в неживой природе возможно устойчивое существование только равновесных структур. Выдающимся открытием XX в. Было обнаружение диссипативных структур в неживой природе, существующих за счёт обмена со средой веществом и энергией (гидродинамические ячейки Бенара, химические часы Белоусова и т. п.). Тем самым, было найдено промежуточное звено между равновесными структурами и информационными диссипативными структурами, благодаря чему понятие диссипативной структуры приобрело общенаучный характер.

1. Подобно тому как можно различить статический (повторение только в пространстве) и динамический (повторение во времени) порядок, можно различить также статический (беспорядок в пространстве) и динамический (беспорядок во времени) хаос.

2. Отсюда ясна полная необоснованность обвинений со стороны гуманитариев в адрес синергетического подхода к социальным явлениям: никакой "редукции" социальных закономерностей к природным при применении синергетического метода не происходит по той причине, что понятие диссипативной структуры имеет общенаучный характер.

Взаимосвязь порядка и хаоса в развитии общества

Значение случайностных процессов (хаоса) усиливается в переходных эпохах, когда осуществляется бифуркационный перелом, рождаются новые структуры, меняется диспозиция социальных сил. Рождение нового порядка связано с возникновением временной неоднородности и новой пространственной распределенностыо участвующих сил и событий. Временная неоднородность указывает на один из возможных исторических путей, который становится более предпочтительным. Новая пространственная неоднородность предполагает появление новой социальной иерархии и социальных структур, то есть формирование системы управления, а также лидеров и элит принципиально отличающихся от прежних. Бывшие социальные лидеры перемещаются на периферию социальных предпочтений, либо переживают существенные трансформации, адаптируясь к новым обстоятельствам. В современных условиях едва ли можно появление лидеров - пассионариев, призывы которых, скажем, к новым воинам и революциям были бы подхвачены массами (типа Чингис - хана, Робеспьера, Ленина, Сталина, Гитлера).

Ознакомление со взглядами Германа Хакена - создателя синергетического направления и изобретателя термина "синергетика". Рассмотрение и анализ синергетической концепции самоорганизации. Исследование и характеристика сущности бифуркации состояния.

Рубрика	Философия
Вид	статья
Язык	русский
Дата добавления	20.02.2019
Размер файла	20,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Военный институт материального обеспечения

Volsk Military Logistic Institute

Синергетика - новое мировидение

Synergetics - new worldview

Прошин Д.А., Кучер М.И.

Proshin D.A.. Kucher M.I.

Вольск, Саратовская обл., Россия

Volsk, Saratov region, Russia

Открытие нового мира необратимости, внутренней случайности и сложности. Так охарактеризовал синергетику корифей науки, Нобелевский лауреат русский бельгиец Илья Романович Пригожин.

Синергетика по Хакену

Синергетическая концепция самоорганизации

Объектами исследования являются открытые системы в неравновесном состоянии, характеризуемые интенсивным (потоковым, множественно-дискретным) обменом веществом и энергией между подсистемами и между системой с её окружением.

Конкретная система погружена в среду, которая является также её субстратом.

Среда - совокупность составляющих её (среду) объектов, находящихся в динамике. Взаимодействие исследуемых объектов в среде характеризуется как близкодействие - контактное взаимодействие. Среда объектов может быть реализована в физической, биологической и другой среде более низкого уровня, характеризуемой как газо-подобная, однородная или сплошная. (В составе системы реализуется дальнодействие - полевое и опосредствованное информационное взаимодействие.)

Различаются процессы организации и самоорганизации Общим признаком для них является возрастание порядка вследствие протекания процессов, противоположных установлению термодинамического равновесия независимо взаимодействующих элементов среды (также удаления от хаоса по другим критериям). Организация, в отличие от самоорганизации, может характеризоваться, например, образованием однородных стабильных статических структур.

Результатом самоорганизации становится возникновение, взаимодействие, также взаимосодействие (например, кооперация) и, возможно, регенерация динамических объектов (подсистем) более сложных в информационном смысле, чем элементы (объекты) среды, из которых они возникают. Система и её составляющие являются существенно динамическими образованиями.

Поведение элементов (подсистем) и системы в целом, существенным образом характеризуется спонтанностью - акты поведения не являются строго детерминированными.

Процессы самоорганизации происходят в среде наряду с другими процессами, в частности противоположной направленности, и могут в отдельные фазы существования системы как преобладать над последними (прогресс), так и уступать им (регресс). При этом система в целом может иметь устойчивую тенденцию или претерпевать колебания к эволюции либо деградации и распаду.

Самоорганизация может иметь в своей основе процесс преобразования или распада структуры, возникшей ранее в результате процесса организации.

Приведенное развернутое определение является если и не вполне совершенным, то всё-таки необходимым шагом на пути конкретизации содержания, которое относится к синергетике, и выработки критериев для создания моделирующей самоорганизующейся среды.

О соотношении синергетики и самоорганизации следует вполне определённо сказать, что содержание, на которое они распространяются, и заложенные в них идеи неотрывны друг от друга. Они, однако, имеют и различия. Поэтому синергетику как концепцию самоорганизации следует рассматривать в смысле взаимного сужения этих понятий на области их пересечения.

Междисциплинарность синергетики

В отличие от традиционных областей науки синергетику интересуют общие закономерности эволюции (развития во времени) систем любой природы. Отрешаясь от специфической природы систем, синергетика обретает способность описывать их эволюцию на интернациональном языке, устанавливая своего рода изоморфизм двух явлений, изучаемых специфическими средствами двух различных наук, но имеющих общую модель, или, точнее, приводимых к общей модели. Обнаружение единства модели позволяет синергетике делать достояние одной области науки доступным пониманию представителей совсем другой, быть может, весьма далекой от неё области науки и переносить результаты одной науки на, казалось бы, чужеродную почву.

Синергетика относительно динамических систем

Любые объекты окружающего нас мира представляют собой системы, т.е. совокупность составляющих их элементов и связей между ними.

Малый уровень индивидуальных проявлений отдельных элементов позволяет говорить о существовании в системе некоторых механизмов коллективного взаимодействия - обратных связей. Когда коллективное, системное взаимодействие элементов приводит к тому, что те или иные движения составляющих подавляются, следует говорить о наличии отрицательных обратных связей. Собственно говоря, именно отрицательные обратные связи и создают системы, как устойчивые, консервативные, стабильные объединения элементов. Именно отрицательные обратные связи, таким образом, создают и окружающий нас мир, как устойчивую систему устойчивых систем.

Стабильность и устойчивость, однако, не являются неизменными. При определенных внешних условиях характер коллективного взаимодействия элементов изменяется радикально. Доминирующую роль начинают играть положительные обратные связи, которые не подавляют, а наоборот - усиливают индивидуальные движения составляющих. Флуктуации, малые движения, незначительные прежде процессы выходят на макроуровень. Это означает, кроме прочего, возникновение новой структуры, нового порядка, новой организации в исходной системе.

Момент, когда исходная система теряет структурную устойчивость и качественно перерождается, определяется системными законами, оперирующими такими системными величинами, как энергия, энтропия.

Моменты качественного изменения исходной системы называются бифуркациями состояния и описываются соответствующими разделами математики - теория катастроф, нелинейные дифференциальные уравнения и т.д. Круг систем, подверженных такого рода явлениям, оказался настолько широк, что позволил говорить о катастрофах и бифуркациях, как об универсальных свойствах материи.

Таким образом, движение материи вообще можно рассматривать, как чередование этапов адаптационного развития и этапов катастрофного поведения. Адаптационное развитие подразумевает изменение параметров системы при сохранении неизменного порядка ее организации. При изменении внешних условий параметрическая адаптация позволяет системе приспособиться к новым ограничениям, накладываемым средой.

Катастрофные этапы - это изменение самой структуры исходной системы, её перерождение, возникновение нового качества. При этом оказывается, что новая структура позволяет системе перейти на новую термодинамическую траекторию развития, которая отличается меньшей скоростью производства энтропии, или меньшими темпами диссипации энергии. хакен синергетический бифуркация

Возникновение нового качества, как уже отмечалось, происходит на основании усиления малых случайных движений элементов - флуктуаций. Это в частности объясняет тот факт, что в момент бифуркации состояния системы возможно не одно, а множество вариантов структурного преобразования и дальнейшего развития объекта. Таким образом, сама природа ограничивает наши возможности точного прогнозирования развития, оставляя, тем не менее, возможности важных качественных заключений.

Критика синергетики и синергетиков. Хакена и его последователей иногда обвиняют в честолюбивых замыслах, в умышленном введении легковерных в заблуждение. Кроме прочего утверждается, будто кроме названия (у которого, как было отмечено выше, также имелись предшественники), синергетика на прочь лишена элементов новизны.

Каждый может найти свою рабочую площадку и спокойно трудиться в меру желания, сил и возможностей. Однако нельзя не отметить, что перенос синергетических методов из области точного естествознания в области, традиционно считавшиеся безраздельными владениями далеких от математики гуманитариев, вскрыли один из наиболее плодотворных аспектов синергетики и существенно углубили её понимание.

Список использованных источников

1. Аршинов В.И. Синергетика как феномен постнеоклассической науки, М. ИФ РАН, 1999.

2. Блинков А.В., Киселев А.Н. Решение всех проблем. Неординарное мышление и поведение. - Екатеринбург: Баско, 1994.

3. Данилов Ю.А., Кадомцев Б.Б. Что такое синергетика? // В кн. Нелинейные волны. Самоорганизация. - М., Наука, 1983.

8. Френкель, Е.Н. Концепции современного естествознания : физические, химические и биологические концепции : учеб. пособие / Е.Н. Френкель. - Ростов н/Д : Феникс, 2014. - 246 с.

Подобные документы

Синергетика как направление и научная программа исследований, изучающих процесс самоорганизации и становления упорядоченных структур в сложных динамических системах, закономерности и принципы; бифуркации и флуктуации, конструктивное переосмысление хаоса.

реферат [46,3 K], добавлен 25.11.2010

Синергетика или теория самоорганизации. Синергетическая картина мира и универсальный эволюционизм. Теория самоорганизации. Фазовое пространство и фазовые траектории. Точка бифуркации. Фракталы и аттракторы. Синергетическая концепция самоорганизации.

реферат [69,9 K], добавлен 08.05.2015

Характеристика междисциплинарного направления научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем. Основное понятие синергетики. Ее история развития, основные направления.

презентация [832,1 K], добавлен 19.12.2013

Синергетическая модель динамики политического сознания. Синергетика и методология системных исследований. Синергетические стратегии в образовании. Самоорганизация в физико-химических системах. Синергетика и Интернет. Роль и место синергетики в науке.

книга [288,0 K], добавлен 03.05.2008

Синергетика как основа междисциплинарного синтеза знания, её основные представления. Общенаучные теории, выражающие методологию синергетики и позволяющие формулировать принципы. Четыре принципа частных теорий синергетики. Уровни синергетического знания.

Хакен Герман (Hermann Haken, род. 12 июля 1927 г.) — немецкий физик-теоретик, основатель синергетики. Изучал физику и математику в университетах Галле (1946—1948) и Эрлангена (1948—1950), получив степени доктора философии и доктора естественных наук. С 1960 г. по 1995 г. являлся профессором теоретической физики университета Штутгарта[1]. До ноября 1997 г. был директором Института теоретической физики и синергетики университета Штутгарта. С 1995 г. является почетным профессором[1] и возглавляет Центр синергетики в этом институте, а также ведет исследования в Центре по изучению сложных систем в университете Флориды (Бока Рэтон, США). Основатель и редактор шпрингеровской серии по синергетике[2]

Работа содержит 1 файл

Синергетика.docx

Министурство Культуры Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения
Факультет Массовых Коммуникаций

Выполнил: Григорьев Сергей Владимирович

Группа 266
Руководитель Шелепанова Т. В.

Ее первейшая цель — донести до читателя идеи синергетики, позволяющие познать удивительные, необычайно разнообразные, организованные структуры, созданные самой природой.

Природа — и прежде всего, растительный и животный мир — вновь и вновь поражает нас разнообразием своих форм и изяществом их структур, взаимодействие отдельных элементов которых исполнено глубочайшего смысла. Как возникают эти структуры, какие силы порождают их?

Синергетика объясняет процесс самоорганизации в сложных системах следующим образом:

Система должна быть открытой. Закрытая система в соответствии с законами термодинамики должна в конечном итоге прийти к состоянию с максимальной энтропией и прекратить любые эволюции.
Открытая система должна быть достаточно далека от точки термодинамического равновесия. В точке равновесия сколь угодно сложная система обладает максимальной энтропией и не способна к какой-либо самоорганизации. В положении, близком к равновесию и без достаточного притока энергии извне, любая система со временем ещё более приблизится к равновесию и перестанет изменять своё состояние.

Это междисциплинарное направление науки, изучающее общие закономерности явлений и процессов в сложных неравновесных системах (физических, химических, биологических, экологических, социальных и других) на основе присущих им принципов самоорганизации.

2) Этап самоорганизации наступает только…

только в случае преобладания положительных обратных связей, действующих в открытой системе, над отрицательными обратными связями.

3) Развивающиеся системы всегда открыты и обмениваются энергией и веществом с внешней средой, в следствие этого…

Удачное слово "синергетика", родившееся с легкой руки Германа Хакена, в 70-х годах быстро завоевало популярность. Сначала в него вкладывали простой и ясный смысл. Синергетика – это теория самоорганизации в системах различной природы. Она имеет дело с явлениями и процессами, в результате которых у системы – у целого – могут появиться свойства, которыми не обладает ни одна из частей. [1]

Синергетика предлагает новую, более простую, но более точную модель мира. Например, с одной стороны задачи и подходы "синергетической экономики" или "рефлексивной теории управления" кажутся странными и парадоксальными, с точки зрения традиционных подходов, но с другой стороны именно эти синергетические подходы гораздо ближе к описанию многих явлений в новой реальности – глобальных финансовых кризисов, роста "новой экономики" (knowledge- based economy, как ее называют наши англоязычные коллеги). [1]

Основоположником науки синергетики считают Германа Хакена.

Весомый вклад в развитие науки внесли Илья Пригожин, Ричард Фуллер.

Изучением синергетики в России занимаются такие ученые, как: Н.Н. Моисеев, В.И. Арнольд, А.А. Самарский, С.П. Курдюмов, М.В. Волькенштейн, Д.С. Чернавский и др. [2]

Среди украинских работ можно выделить труд "Самоорганізація і культура" украинского ученого А. Свидзинского. [3]

Синергия (от греч. συνεργία: syn - вместе и ergos - действующий, действие) — это взаимодействие двух или более факторов, характеризующееся тем, что их действие существенно превосходит эффект каждого отдельного компонента в виде их простой суммы. [4]
Синергетика — междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем (состоящих из подсистем). [4]

Системы, существующие в природе, поразительно отличаются от тех, что созданы человеком. Для первых характерны устойчивость относительно внешних воздействий, самообновляемость, возможность к самоусложнению, росту, развитию, согласованность всех составных частей. Для вторых – резкое ухудшение функционирования даже при сравнительно небольшом изменении внешних воздействий или ошибках в управлении. Сам собой напрашивается вывод: нужно позаимствовать опыт построения организации, накопленный природой, и использовать его в нашей деятельности. Отсюда вытекает одна из задач синергетики – выяснение законов построения организации, возникновения упорядоченности. В отличие от кибернетики здесь акцент делается не на процессах управления и обмена информацией, а на принципах построения организации, ее возникновении, развитии и самоусложнении.[7]

Появление науки синергетики во многом обусловлено появлением ЭВМ и проведение "вычислительного эксперимента". Ньютон, Лаплас, классики эпохи Просвещения верили, что существуют некоторые фундаментальные, универсальные познаваемые законы, и сколько бы сложными не были уравнения, следующие из этих законов, решив их можно сколь угодно далеко заглянуть как в прошлое, так и в будущее. Однако оказалось, что ни быстродействие вычислительных машин, ни рост объема расчетов не являются панацеей в рамках законов классической механики - нужны новые понятия, подходы, обобщения, которые отражают важнейшие общие черты исследуемых явлений и помогают построить их адекватные математические модели.

Можно привести такой пример. Зададим общий вопрос – почему нам что-то удается описывать и предсказывать? В самом деле, человек "с технической точки зрения" сильно проигрывает ЭВМ. Скорость срабатывания нервных клеток – нейронов – у него в миллион раз меньше, чем у триггеров в персональном компьютере. Информация передается в нервной системе тоже в миллион раз медленнее, чем в вычислительной машине, поскольку связана и с электрическими, и с химическими процессами. Да и "выходные параметры" у человека достаточно скромные. По данным психологов, он может следить не более, чем за семью непрерывно меняющимися во времени величинами, эффективно работать не более, чем с 5-7 людьми. Вместе с тем многие задачи человек решает гораздо лучше компьютеров. [8]

Взгляды, вырабатываемые современной наукой при решении многих задач, иногда оказываются созвучными размышлениям ученых и философов, живших много веков назад, в частности близкими к мыслям и воззрениям, характерным для философских течений Древнего Востока. Зачастую совпадает не только общий подход, но и конкретные детали. Возникает вопрос: почему синергетика, опирающаяся на достижения современной науки, на диалектико-материалистическое мировоззрение, приходит к выводам, сделанным тысячелетия назад?

Первая причина – общность предмета анализа. Изучаются сложные самоорганизующиеся системы, причем акцент делается на внутренние свойства как на источник саморазвития.

Вторая причина – новое отношение к проблеме целого и части. Для философских школ Древней Греции характерно предположение, что часть всегда проще целого, что, изучив каждую из частей, можно понять свойства целого. И естествознание – вплоть до последних десятилетий – этот подход вполне устраивал. Однако сначала общественные науки, а потом и точные пришли к выводу о необходимости целостного, системного анализа многих объектов.

Синергетика, как правило, имеет дело с процессами, где целое обладает свойствами, которых нет ни у одной из частей. Целое в таких системах отражает свойства частей, но и части отражают свойства целого. Здесь нельзя утверждать, что целое сложнее части, оно совсем другое.

Третье. Имея дело со сложными, жизненно важными для нас объектами (например, экологическими системами), приходится действовать предельно осторожно. Успех здесь возможен только в том случае, если мы знаем внутренние свойства системы. Отсюда стратегия – действие, сообразуемое с законами природы, разумная соразмерность с естественным ритмом, с постоянно меняющимися условиями.[7]

Синергетика отличается от точных наук в двух отношениях. Во- первых, в ней нет простых и ясных рецептов, что и как надо cчитать. Она, скорее, помогает задавать вопросы, искать системы, которые могут обладать необычными свойствами, выделять общие черты в конкретной задаче. Разумеется, в ней есть и концепции, и понятия, и модели, и аппарат. Но применимы ли они к той проблеме, с которой пришел в синергетику исследователь или которую он собирается поставить, обычно совершенно не ясно. В точных науках дело обстоит не так – если есть задача в задачнике, то точно все должно быть применимо. И дело только в изобретательности и настойчивости применяющего. Во-вторых, междисциплинарность подразумевает два этапа. На первом специалист из какой-то области обращается к идеям и представлениям синергетики. Применяет их к своей проблеме. Это удается очень многим. На втором этапе он возвращается с полученным результатом в свою область и убеждается сам в нетривиальности последнего и демонстрирует ее коллегам. Со вторым этапом справляется гораздо меньшее количество ученых.

Вероятно, поэтому отечественной научной культуре обобщающие идеи синергетики оказались очень близки. Для многих классиков русской и советской науки было характерно стремление увидеть общее в различных дисциплинах и на этой основе получить оригинальные результаты в каждой их них. При этом организация дальнейших исследований, усилия по изменению отношения общества к научным результатам, выращивание учеников, непосредственное участие в государственных делах ценились научным сообществом весьма высоко. [8]

Энтузиасты синергетики не видят ни пределов, ни ограничений. Но пределы есть. Во-первых, принципиальные, объективные, независимые от человека. В теории динамического хаоса – важной области нелинейной науки – было убедительно показано, что даже для довольно простых детерминированных систем существует горизонт прогноза. Но главным барьером, вставшим на пути многих вдохновляющих проектов, связанных с компьютерным моделированием, стало чисто человеческое ограничение. Это ограничение условно можно назвать "барьером понимания". Оказалось, что наши возможности вычислять, моделировать, управлять, имитировать то, что мы не понимаем, весьма ограничены. Многие надежды, которые сегодня возлагаются на синергетику, связаны прежде всего с теми задачами, которые лежат вблизи "барьера понимания", с новым взглядом на них. [8]

К настоящему времени, следует признать, синергетика уже утвердила себя в качестве особой научной дисциплины с самодостаточными областью исследований и методологией. Выявив черты общей закономерности в сложных системах из самых разных сфер бытия, она стоит теперь перед необходимостью глубокого мировоззренческого осмысления и упорядочения накопленного разнообразного знания. [9]

Поскольку синергетический подход используется во многих точных науках, это обязывает науку синергетику иметь математический аппарат для описания специфических понятий и взаимодействия внутри системы.

В синергетике широко используют уравнения в частных производных. Эти уравнения – инструмент исследования процессов, в которых изучаемые величины изменяются не только во времени, но и в пространстве. Разрабатываться он начал два века назад в связи с задачами гидродинамики и механики сплошных сред. Наиболее простыми и детально изученными являются линейные уравнения в частных производных. [7]

неравновесной термодинамике;
нелинейной динамике;
теории хаоса;
кибернетике;
эволюционной химии.

Классическая термодинамика рассматривала равновесные процессы в системах, где, как правило, нет обмена массой, энергией и т.д. с окружающей средой (системы, в которых этот обмен возможен, называют открытыми). В таких системах, как известно из статистической физики, свойства большой совокупности (ансамбля) частиц могут быть предсказаны, если известны свойства отдельной частицы. Это и позволяет рассматривать не микроскопические величины (координаты и скорости отдельных частиц), а макроскопические (концентрации, плотности, температуры).

Большие успехи термодинамики, ее глубокая связь со статистической физикой, исследованная в конце XIX в., привели к мысли, что эти методы можно применить и для изучения более широкого класса систем.

Однако позже выяснилось, что некоторые процессы в эту схему не укладываются. Ученые брюссельской научной школы под руководством бельгийского ученого И. Пригожина для их объяснения предложили содержательные нелинейные модели, в которых используются величины, характерные для термодинамики (концентрации, температуры и т.д.). Работы И. Пригожина по теории необратимых процессов в открытых неравновесных системах были удостоены Нобелевской премии по химии 1977 г.

Модель брюсселятора является одной из самых известных математических моделей синергетики. (Название связано с тем, что она была предложена в брюссельской научной школе.) Эта модель описывает распределение по пространству и изменение со временем реагентов сравнительно узкого класса химических реакций, однако при ее исследовании были выяснены свойства диссипативных структур во многих нелинейных системах. [7]

В различных областях науки формирование упорядоченности является либо целью деятельности, либо ее важным этапом. Приведем два примера. Первый – задачи, связанные с управляемым термоядерным синтезом. В большинстве проектов самый важный момент – создание необходимой пространственной или пространственно-временной упорядоченности.

Другой пример – формирование научных коллективов, где активная творческая работа большинства сотрудников должна сочетаться с возможностью совместно решать крупные задачи. Такой коллектив должен быть устойчив и быстро реагировать на все новое. Какова оптимальная организация, позволяющая добиваться этого?

Во многих философских трудах анализируется и подчеркивается совпадение выводов, которые делают культурология и синергетика. Это неудивительно, потому что общество является эволюционирующей системой, культура является квинтэссенцией общества, а поэтому законы синергетики применимы к анализу общественного развития. Но возникает вопрос, а надо ли прибегать к синергетике на столь ранней стадии ее развития, когда она еще не может построить всеобъемлющих математических моделей общественного развития, не ограничиться ли пока одной культурологией? Синергетика вскрыла основные закономерности эволюции общества, показала, что естественным путем общественного развития является эволюция. Этот вывод не результат политических пристрастий, а итог объективного научного анализа открытых нелинейных систем. Социальные революции синергетиками справедливо истолковываются как бифуркации, являющиеся составными звеньями эволюции, однако следует понять, почему некоторые бифуркации выделяются столь сильно, что их принято называть революциями. По-видимому, дело в том, что на общественное развитие и состояние психики людей оказывает особо сильное влияние обмен информацией с внешней средой. Обмен с внешней средой массой и энергией имеет большое значение для физиологического состояния человеческого организма. В естественных науках, наоборот, изучены процессы, где решающее значение имеют обмены массой и энергией, поэтому влияние обмена информацией изучено недостаточно полно для понимания всех особенностей функционирования социальных систем. В частности, по этой причине перенос закономерностей синергетики с материального мира на социум требует большой осмотрительности. [10]

Многие фундаментальные научные проблемы и высокие технологии связаны с явлениями, лежащими на границах разных уровней организации. Можно сказать, что во многих областях науки уже "прошли" то, что происходит на одном уровне, но не научились исследовать и описывать происходящее между ними. Классический пример — локализация Андерсена. Если электрон распространяется в периодическом по пространству потенциале имея достаточно большую энергию, то он ведет себя как волна. Роль частоты играет квазиэнергия, роль волнового числа — квазиимпульс. Однако, если потенциал меняется хаотическим образом, то электрон оказывается пространственно локализован. Хаотичность на одном уровне ведет к упорядоченности на другом. Недавний пример — экспериментальное открытие высокотемпературной сверхпроводимости при анализе материалов, для которых не существовало удовлетворительных теоретических представлений.

Этот сюжет является одним из главных в синергетике. Вспомним обычный ход "нелинейной мысли". Диффузия выступает как хаос на микроуровне. Однако в системах реакция-диффузия этот процесс является принципиальным в формировании упорядоченности. [11]

Любимый образ нелинейной динамики — фрактальные структуры, у которых с изменением масштаба описание строится по одному и тому же правилу, возможно с небольшими вариациями. Однако реальность устроена иначе. В физике при переходе с уровня на уровень (от атомных процессов к ядерным, от ядерных к элементарным частицам) меняются закономерности, модели, способы описания. То же самое мы видим и в биологии (уровень популяции, организма, ткани, клетки и т.д.). Открытым остается принципиальный вопрос, в какой мере нелинейной науке удастся помочь в описании этой структурной неоднородности и разных "межуровневых" явлений, для которых большинство научных дисциплин не имеет надежных рецептов. От ответа на него зависит будущее синергетики. [11]

Доказав неспособность законов классической термодинамики и линейной термодинамики описать все происходящие процессы, была выдвинута концепция нелинейной термодинамики, призванная пояснить явления, лежащие за гранью существующих законов. Эта теория нашла применение не только в термодинамике, но и в других областях науки, и выделилась в отдельную науку – науку о самоорганизации сложной системы.

Как и кибернетика, синергетика основывается на наблюдениях естественных природных систем, отличие же состоит в задачах: если кибернетика изучает процессы обмена и управления информацией, то синергетика уделяет основное внимание законам организации и развития таких систем.

Синергетика уже сейчас признана как самостоятельная научная дисциплина, обладающая отдельной областью исследований и методологией. Обобщение – мощный инструмент синергетики: она помогла выделить общие черты сложных систем из самых разнообразных областей науки: от термодинамики и кибернетики до социологии и культурологии. Именно поэтому синергетика является междисциплинарной парадигмой познания.

Несмотря на то, что уже проделана довольно большая исследовательская работа в этом направлении, структура сложных систем изучена недостаточно глубоко, развитие науки синергетики будет зависеть от возможности ответа на этот вопрос.

Читайте также: