Синергетика и управление реферат

Обновлено: 04.07.2024

Синергетика - междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем (состоящих из подсистем), наука, занимающаяся изучением процессов самоорганизации и возникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различной природы. Понятно, что такой широкий подход вполне соответствует целям и задачам социального развития общества, следовательно, логично предполагают, что понятия и принципы синергетики вполне можно применить и для социального управления.

Следует также отметить, что наук синергетика, несмотря на ее относительную молодость, в целом хорошо описана в научной литературе. Для данной работы исследовались работы по синергетике российских и зарубежных авторов, а также статистическая информация по отдельным вопросам применительно к нашей стране.

Важнейшим концептом синергетики является нелинейность. В синергетике основное внимание уделяется изучению нелинейных математических уравнений, т.е. уравнений, содержащих искомые величины в степенях, не равных 1, или коэффициенты, зависящие от среды. Линейность абсолютизирует поступательность, безальтернативность, торжество постоянства. Нелинейность фиксирует непостоянство, многообразие, неустойчивость, отход от положений равновесия, случайности, точки ветвления процессов, бифуркации[3] .

Точкой бифуркации называют состояние максимальной хаотичности неравновесного процесса (от лат. bifurcus – раздвоенный). Благодаря хаотичности дальнейшее развертывание неравновесного процесса имеет не один путь движения, а множество возможных путей из зоны ветвления, то есть из точки бифуркации. Состояние бифуркации можно уподобить положению шарика на выпуклой поверхности, типа сферической, которое является неустойчивым. Любое влияние может вывести шарик из неустойчивого состояния, и он начнет скатываться сверху вниз. По какой траектории он будет скатываться из точки бифуркации – угадать точно нельзя. Это – случайный процесс.

Имея дело с открытыми (имеющими источники и стоки энергии) нелинейными системами, синергетика утверждает, что мир возникает в результате самопроизвольных и самоорганизующихся механизмов. В их основе лежит единая симметрия форм в живой и неживой природе. Например, спирали Галактики и циклона подобны спирали раковины улитки, рогов животных. Есть общность структуры Вселенной и живой природы, урбанизации и географического распределения населения и т.п[4] .

Синергетика объясняет, почему образуются именно эти структуры. Она обосновывает положение, согласно которому подобные структуры являются структурами эволюционными. Функциональная общность процессов самоорганизации систем, их устойчивость поддерживается законами ритма (день – ночь, подъем – спад в творческой активности человека, в экономике и т.п.).

Очень важно, что синергетика выступает в ранге математической дисциплины. Математическое моделирование сложных систем и осуществляемые в этой связи вычислительные эксперименты показывают, что иногда удается обойтись уравнениями, содержащими всего несколько переменных. Научное познание ведет к ясности и точности там, где расхожее мнение видит сплетение представляющихся исключительно загадочными событий[6] . Синергетика, как это показал в своих многочисленных работах И. Пригожин, позволяет с новых позиций понять два важнейших фактора существования как нас самих, так и нашего окружения - время и необратимость .

Речь идет о том, что, во-первых, именно необратимость играет конструктивную роль, во-вторых, следует переоткрыть понятие времени. Ведь налицо неприятная ситуация: в одной физической теории, а именно в механике, время считается обратимым, а в другой, в термодинамике, время, наоборот, признается необратимым. Такая несогласованность вызывает у ученых подозрение, они стремятся к преодолению противоречия.

Выяснив, как происходит самоорганизация, необходимо уточнить, почему она вообще имеет место. Опыт всемирной истории свидетельствует о том, что роль основных факторов социального отбора играют тезаурус, дедектор и селектор. Для полного раскрытия сущности самоорганизации требуется ответить на вопрос: как действуют результаты социального отбора на факторы этого отбора, т.е. извлекают ли народы и правительства уроки из истории?

В данной работе необходимо проследить установление и решение проблемы социальной самоорганизации : сущность, механизм и результат перехода между порядком и хаосом; общество как диссипативная система; структуры управления и их роль в самоорганизации общества; исторический процесс и самоорганизация; развитие общества как процесс социального отбора и суперотбор как движущая сила истории; основные принципы синергетического историзма и универсального эволюционизма (Г.Спенсер, В.И.Вернадский, Н.Н.Моисеев, А.П.Назаретян), отношение синергетического историзма к универсальному эволюционизму и глобальному гуманизму.

Социальная синергетика существенно модифицирует известные концепции социальной эволюции, постулирующие линейные, однонаправленные изменения. Принципиально новым моментом в последних исследованиях[11] является идея о нелинейном взаимодействии эволюционных и бифуркационных тенденций, которые при определенных внутренних и внешних условиях могут перерасти в социетальную перестройку. Поэтому не случайно центральный вопрос, актуализируемый социосинергетикой, связан именно с проблемой структурной перестройки социума, радикально изменяющей поведение социальных акторов и структур. В ретроспективе выбор исторической альтернативы предстает как линейное социальное действие, хотя в действительности этот выбор обусловлен множеством объективных и субъективных факторов, взаимодействующих в соответствии с нелинейной логикой, в которой большую роль играет случайность.

Социально-синергетические процессы также зависят от географической среды, так как инновационное воздействие управляющего центра на периферию во многом детерминируется структурой пространства, которое может серьезно ослабить или даже полностью нейтрализовать модернизационные усилия реформаторов[13] . Вследствие географических, климатических и демографических факторов модернизация, осуществляемая в системе ядро-периферия, сталкивается с невероятно большими проблемами. Инновации, стимулируемые политикой реформирования, транслируются на периферию, но географическая среда, где преобладает низкая плотность населения и, следовательно, низкая способность инновационной самоорганизации, тормозит их распространение. В этих условиях становится весьма проблематичным достижение критической концентрации новых идей и проектов, способных стимулировать процесс глубокой модернизации.

Сейчас все чаще можно слышать о синергетическом управлении или даже о теории такого управления, хотя пока что далеко не ясно, что в данном случае имеется в виду. Дело в том, что теория управления в ее классическом виде предполагает достаточно четкое разграничение субъекта и объекта управления, а также априори ясно сформулированную цель управления. Например, такую как обеспечение заданной траектории движения спутника на орбите Марса. Синергетика не исходит из четких кибернетических представлений о дихотомии объекта–субъекта.

Морен предлагал назвать этот раздел “сибернетикой”, но это название не получило широкого распространения, в отличие от “синергетики” – термина, предложенного чуть раньше (в 1970 году) Германом Хакеном. Так или иначе, синергетика вряд ли может рассматриваться в качестве раздела кибернетики, хотя, как подчеркивал сам Хакен, ее вклад в кибернетическую проблематику управления может быть значительным.

Синергетические представления об управлении в какой-то степени близки оргпроектированию, программированию и сценированию, разрабатываемым в рамках системы мыследеятельностного подхода (Г. П. Щедровицкий), в котором цель возникает при самоопределении и учитываются позиционные отношения “субъект–процесс”[15] . В качестве аналогичного примера – модель самонаводящейся ракеты при полете к другим планетам по одной из возможных устойчивых траекторий.

Кибернетика, по выражению Герберта Саймона,– это наука об искусственном. В качестве продукта развития технического знания кибернетика в определенных отношениях противостояла естествознанию, хотя несомненно, опиралась на него. Обращение заново к работам Н. Винера позволяет это лучше понять. Искусственность кибернетики, вполне естественная в мире индустрии и техники и свойственная знаниям об этом мире, становится опасной, как только мы пытаемся перенести эти представления на мир социума, живой мир человека и людей.

Синергетическое слияние подразумевает появление качественно нового целого из суммы составляющих частей. Условием этого возникновения выступает паритетность составляющих, а, значит, такое управление взаимодействием и коммуникацией, при котором за счет интерсубъектности возникает взаимопонимание и согласие, консолидация и кооперация партнеров, тождественных в своем равноправии. Это качество коммуникации ближе всего тому, что именуется “синергией” в системе гуманистической психологии А. Маслоу. Таков технологический вклад синергетики в способы управления[16] .

Вообще говоря, синергетический подход, как правило, склоняет к уходу от дихотомии “внутреннего–внешнего”, “искусственного–естественного”, “анализа–синтеза” и предполагает выход в “третье пространство”, давая тем самым место для таких представлений, как, например, концепция личностного знания Майкла Полани[18] .

В свою очередь, человекомерность синергетики, которую иногда характеризуют ссылками на реализуемый в ней антропный принцип, по-разному проявляет себя в специфике конкретных подходов, в том числе и в задачах социального управления.

Относительно современного состояния российского общества, следует отметить, что синергетический подход предполагает, в первую очередь, уход от иерархии: не столько децентрализацию (передачу полномочий по вертикали), сколько – деконцентрацию (появление многих паритетных концентров – регионального, муниципального, общественного и т. д.) постсоветского пространства, превращение его в сложное многообразие, своего рода гипертекст, насыщенный смыслами и локусами естественной самоорганизации, в среду сбалансированного сочетания динамического порядка и хаоса как необходимого условия устойчивого человекомерного развития[19] .

Многофокусное мышление может дать новые возможности муниципальной политики как одновременного удержании логик “управления”, “соуправления” и “самоуправления” при становлении системы местного самоуправления в регионах, а также других территориальных систем любого уровня.

Синергетика ныне становится популярной, можно сказать, даже модной, со всеми вытекающими из этого плюсами и минусами. Плюсы для такого подхода очевидны: синергетика – новое мировидение, иной взгляд на процесс познания, другая парадигма мышления, позволяющие иначе взглянуть на многие насущные проблемы и, возможно, осуществить прогрессивный сдвиг в их решении.

Минусы этой моды, думается, связаны с тем, что появляется масса работ, в которых “от имени синергетики” утверждается нечто такое, с чем профессионалу невозможно согласиться, даже если свести к нулю уровень собственного критицизма. Другими словами, синергетика одновременно может быть как позитивно преобразующей силой общества, так и фактором его регресса в силу неправильного применения ее постулатов. Этот вывод крайне важен для нашей темы, поскольку, фактически, представляет собой сущностную характеристику связи синергетики и социального управления. Однако, понятно, этот вопрос нуждается в дальнейшем тщательном изучении.

Артюхов В.В. Общая теория систем: самоорганизация, устойчивость, разнообразие, кризисы / В. В. Артюхов. - М.: URSS : ЛИБРОКОМ, 2009. - 222 с.

Баранцев Р.Г. Синергетика в современном естествознании / Р. Г. Баранцев. - М.: Едиториал УРСС, 2003. - 144 с.

Капица С.П. Синергетика и прогнозы будущего / С. П. Капица, Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. - 3 изд. - М.: Едиториал УРСС, 2003. - 288 с.

Кемпбелл Э. Стратегический синергизм: [пер. с англ.] / Э. Кемпбелл, К. С. Лачс. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2004. - 416 с.

Сметана В.В. Социальные организации: структура, виды, организац. культура и организац. менеджмент / В. В. Сметана; [под науч. ред. В. И. Курбатова]. - М.: Соврем. экономика и право, 2007. - 294, [1] с.

Соловьев В.С. Теория социальных систем: монография : в 3 т. Т. 1 : Теория организации социальных систем / В. С. Соловьев. - Новосибирск, 2005. - 478 с.

[1] Баранцев Р.Г. Синергетика в современном естествознании / Р. Г. Баранцев. - М.: Едиториал УРСС, 2003, с. 15.

[2] Кемпбелл Э. Стратегический синергизм: [пер. с англ.] / Э. Кемпбелл, К. С. Лачс. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2004, с. 54.

[3] Капица С.П. Синергетика и прогнозы будущего / С. П. Капица, Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. - 3 изд. - М.: Едиториал УРСС, 2003, с. 37.

[4] Баранцев Р.Г. Синергетика в современном естествознании / Р. Г. Баранцев. - М.: Едиториал УРСС, 2003, с. 17-18.

[5] Кемпбелл Э. Стратегический синергизм: [пер. с англ.] / Э. Кемпбелл, К. С. Лачс. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2004, с. 55.

[6] Капица С.П. Синергетика и прогнозы будущего / С. П. Капица, Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. - 3 изд. - М.: Едиториал УРСС, 2003, с. 63.

[7] Баранцев Р.Г. Синергетика в современном естествознании / Р. Г. Баранцев. - М.: Едиториал УРСС, 2003, с. 41.

[8] Капица С.П. Синергетика и прогнозы будущего / С. П. Капица, Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. - 3 изд. - М.: Едиториал УРСС, 2003, с. 66.

[9] Соловьев В.С. Теория социальных систем: монография : в 3 т. Т. 1 : Теория организации социальных систем / В. С. Соловьев. - Новосибирск, 2005, с. 46.

[10] Капица С.П. Синергетика и прогнозы будущего / С. П. Капица, Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. - 3 изд. - М.: Едиториал УРСС, 2003, с. 69.

[11] Кемпбелл Э. Стратегический синергизм: [пер. с англ.] / Э. Кемпбелл, К. С. Лачс. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2004, с. 43-47.

[12] Соловьев В.С. Теория социальных систем: монография : в 3 т. Т. 1 : Теория организации социальных систем / В. С. Соловьев. - Новосибирск, 2005, с. 89.

[13] Артюхов В.В. Общая теория систем: самоорганизация, устойчивость, разнообразие, кризисы / В. В. Артюхов. - М.: URSS : ЛИБРОКОМ, 2009, с. 113.

[14] Соловьев В.С. Теория социальных систем: монография : в 3 т. Т. 1 : Теория организации социальных систем / В. С. Соловьев. - Новосибирск, 2005, с. 97.

[15] Кемпбелл Э. Стратегический синергизм: [пер. с англ.] / Э. Кемпбелл, К. С. Лачс. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2004, с. 147.

[16] Капица С.П. Синергетика и прогнозы будущего / С. П. Капица, Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. - 3 изд. - М.: Едиториал УРСС, 2003, с. 71.

[17] Артюхов В.В. Общая теория систем: самоорганизация, устойчивость, разнообразие, кризисы / В. В. Артюхов. - М.: URSS : ЛИБРОКОМ, 2009, с. 162.

[18] Соловьев В.С. Теория социальных систем: монография : в 3 т. Т. 1 : Теория организации социальных систем / В. С. Соловьев. - Новосибирск, 2005, с. 139.

[19] Кемпбелл Э. Стратегический синергизм: [пер. с англ.] / Э. Кемпбелл, К. С. Лачс. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2004, с. 145.

Синергийный подход предполагает нелинейное развитие по бифуркационному сценарию, когда новое качество человека и общества не представляет собой результат закономерного поступательного развития, а является следствием выбора одного из возможных вариантов развития под влиянием коллективных и индивидуальных взаимодействий, которые могут изменить направление не только общественных преобразований, но и саму сущность человека.

Содержание работы

Введение 3
1. Основные понятие синергетики 5
2. Системно-синергетический подход к экономическому развитию 7
3. Управление с позиции синергетического подхода 11
4. Синергетический подход в управлении 14
Заключение 21
Список использованных источников 20

Содержимое работы - 1 файл

Синергетический подход в управлении

1. Основные понятие синергетики

2. Системно-синергетический подход к экономическому развитию

3. Управление с позиции синергетического подхода

4. Синергетический подход в управлении

Список использованных источников

Человечество вступило в этап своего развития, который называют информационным обществом. В этих условиях появление новых парадигм познания вполне закономерно и наиболее интегральным в них становится синергетика.

Синергетика - новое направление в познании человеком природы, общества и самого себя, смысла своего существования. Новое качество в познании достигается за счет использования нелинейного мышления и синтеза достижений различных наук при конструировании образа мироздания.

Во второй половине XX века исследование сложных, самоорганизующихся систем вошло в круг важнейших задач развития научного знания. К числу таких систем стали относить социальные, информационные и биологические, физические и химические среды, психику человека, головной мозг и многие другое наступило осознание, что трансформация физических представлений по своему значению вышла за пределы физических наук, перешла на уровень космологических проблем, что исследование самоорганизации находится на границе естествознания и философии и необходимо создание определенной картины мира. В развитии естествознания и философии этот период оценен как эпоха, когда миновала возможность безапелляционных утверждений и взаимоисключающих позиций. Таким образом, методологическое и мировоззренческое осмысление самоорганизации стало, пожалуй, символом перехода в XXI век. Этим и мотивируется наше стремление разобраться в истории вопроса, содержании терминов и основных понятий синергетики.

1. Основные понятие синергетики

Обоснованием целесообразности синергетических исследований является установленный факт, что кооперация многих подсистем какой–либо системы подчиняется одним и тем же принципам независимо от природы подсистем. Познание этих принципов позволяет по–новому подойти и к проблеме рационального управления развитием сложных систем. С точки зрения синергетики нельзя, например, при управлении развитием природной или социальной системы навязывать несвойственные ей формы организации. Изучив систему, необходимо не увеличивать силу управляющего воздействия, а увеличивать согласованность воздействия с собственными тенденциями системы.

2. Системно-синергетический подход к экономическому развитию

Синергетика, как и другие теории самоорганизации, делает попытку восполнить "белые пятна", главным из которых полное отсутствие обобщений, касающихся поведения открытых систем. Системные исследования ставят перед собой сходные с синергетикой задачи. Наряду с различиями у системных исследований и синергетики есть общие моменты. К ним можно отнести принципы системности, развития, типология экономических систем. Синергетика впитала в себя все значимые для исследования процессов самоорганизации теоретические и методологические выводы системных исследований. Неравновесность, цикличность можно назвать формой организации, которая возникает под влиянием внешней среды. Неравновесность есть состояние открытой системы, при котором происходит изменение ее параметров, т.е. состава, структуры и поведения. Для поддержания неравновесности система нуждается в поступлении из среды потока отрицательной энтропии который по величине должен быть равным внутреннему производству энтропии. Также система должна постоянно осуществлять работу для сохранения условий своего существования. Все вышеперечисленное позволяет неравновесной системе повышать свою упорядоченность и организованность.[2] Самоорганизуемые системы проявляют сильную чувствительность к внешним воздействиям: небольшой сигнал (согласующийся с ее внутренними свойствами) на входе, может привести к значительному положительному изменению на выходах.

Системы и их компоненты подвержены флуктуациям (колебаниям, изменениям). Влияние на систему внешних и внутренних флуктуаций различных видов основано на действии двух эффектов: петли положительной обратной связи и кумулятивного эффекта. Петля положительной обратной связи делает возможным в неравновесных состояниях усиление очень слабых возмущений до гигантских, разрушающих сложившуюся структуру системы, волн, приводящих систему к революционному изменению. Кумулятивный эффект - незначительная причина вызывает цепь следствий, каждое из которых все более существенно. Нередко кумулятивный эффект непосредственно связан с петлей положительной обратной связи.

Флуктуации, воздействующие на систему, в зависимости от своей силы могут иметь совершенно разные последствия. Если флуктуации недостаточно сильны, система ответит на них возникновением сильных тенденций возврата к старому состоянию. Если флуктуации очень сильны, система может разрушиться. Описанные возможности могут реализоваться в точке бифуркации, вызываемой флуктуациями, в которой система испытывает неустойчивость. Точка бифуркации есть переломный, критический момент в развитии системы (точка ветвления вариантов развития), в котором осуществляется выбор пути. Многие закономерности поведения самоорганизующихся систем в точках бифуркации раскрыты в концепциях самоорганизации. Далее будут рассмотрены наиболее важные из них. Точки бифуркации часто провоцируются изменением управляющего параметра или управляющей подсистемы, что приводит систему в новое состояние.

Существует множество потенциальных траекторий развития системы и предсказать, в какое состояние перейдет система после прохождения точки бифуркации, невозможно, это связано с тем, что влияние среды носит случайный характер. Выбор ветви развития может быть связан с жизненностью и устойчивым типом поведения системы. Согласно принципу устойчивости среди возможных форм развития реализуются лишь устойчивые. Неустойчивые в случае возникновения быстро разрушаются. В процессе движения от одной точки бифуркации к другой происходит развитие системы. В каждой точке бифуркации система выбирает траекторию своего движения. Множества, которые характеризуют значения параметров системы на альтернативных траекториях, называются аттракторами. В качестве аттрактора может выступать состояние равновесия, предельный цикл, хаос. Один из аттракторов притягивает систему, и она в точке бифуркации может стать хаотической, перейти в состояние равновесия или выбрать путь формирования новой упорядоченности. При достижении параметрами системы под влиянием флуктуаций определенных пороговых значений наступает скачек (революционный этап в развитии системы). Чем сложнее система, тем больше состояний, в которых может возникнуть неустойчивость. Система становится особенно чувствительной к флуктуациям в ситуации, когда значения параметров близки к критическим, в этом случае достаточно малых воздействий, чтобы система скачком перешла в новое состояние через область неустойчивости. Процессы самоорганизации, происходящие в точке бифуркации обуславливающие возникновение порядка из хаоса, позволяют изменить взгляд на роль хаоса. Возможно не только разрушение системы, но и вывод ее на новый уровень самоорганизации, так как период хаотичной неустойчивости сменяется выбором аттрактора. Результатом самоорганизации может стать формирование новой структура системы, возможно более упорядоченной, существовавшая до этого периода. При определенных условиях хаос может стать источником порядка в системе.[3]

Система, в процессе своего развития, проходит эволюционную (адаптационную) и революционную (скачок, катастрофа) стадии. Во время эволюционного процесса происходит медленное накопление количественных и качественных изменений параметров системы и ее компонентов, в соответствии с которыми в точке бифуркации система выбирает один из возможных для нее аттракторов. В результате чего происходит качественный скачок и система формирует новую структуру, процессе адаптации к изменившимся условиям внешней среды. В процессе эволюционного развития действуют механизмы подавляющие сильные флуктуации системы, ее компонентов или среды и возвращающие ее в устойчивое состояние. Постепенно в системе возникает противоречие между старым и новым, а при достижении параметрами системы и среды бифуркационных значений неустойчивость становится максимальной. В этой ситуации малые флуктуации приводят систему к скачку. Непредсказуемость развития на данном этапе вызывается не только внутренними флуктуациями, силу и направленность которых можно прогнозировать, но и внешними, что крайне усложняет, а то и делает невозможным прогноз.

Процесс развития системы состоит из циклически повторяющихся стадий эволюции и скачка, система постоянно переходит из устойчивого состояния в неустойчивое и обратно. Структурная и функциональная устойчивость системы формируется в процессе адаптации к изменившимся в результате катастрофы внешним и внутренним условиям и сохраняется в течение большей части эволюционной стадии. Состояние неустойчивости - точка бифуркации, переломный для развития системы момент когда изменения параметров системы под влиянием внешних или внутренних флуктуаций превышают ее адаптационные возможности. В точке бифуркации неустойчивость усиливается благодаря тому, что всегда присутствующие в системах флуктуации, подавляемые в устойчивом состоянии, в результате нелинейных процессов, выводящих параметры за критические значения, усиливаются и вызывают скачкообразный переход в новое устойчивое состояние с меньшей энтропией. Необходимо отметить, что устойчивость и неустойчивость являются в равной мере необходимыми в процессе развития любой системы. Абсолютно неустойчивая система не может противостоять флуктуациям, не способна к адаптации и быстро разрушается, в то же время суперустойчивая система, подавляя любые флуктуации, консервирует свою структуру и поведение, не способна измениться качественно, т.е. лишена возможности развития. Оба типа систем приходят к хаосу, различие между ними заключается во времени, которое проходит до взрывного роста энтропии.

3. Управление с позиции синергетического подхода

Неустойчивость, непредсказуемость и зависимость нелинейных систем наводит на вопрос о целесообразности управления такими системами.

В рамках исследований проводимых при изучении теории управления и принятия решений с точки зрения теории хаоса установлено, что воздействие человека может быть существенно. Главное в этой связи определиться кода и как влиять на процессы.

Традиционная наука управления нуждается в переосмыслении в рамках новых представлений о самоорганизации экономических систем. Особенность самоорганизующейся системы состоит в сочетании порядка и хаоса. С точки зрения синергетики хаос обладает способностью рождать новый порядок. Необходимо отметить, что рождение нового порядка из хаоса имеет спонтанный характер, а не является вынужденной реакцией на воздействие внешней силы.

Флуктации происходящие в системе имеют тенденцию к усилению, что позволяет системе развиваться в направлении самоорганизации.

Синергетика- наука о сложном. Назначение науки- изучить природные явления и процессы, которым присущи черты самоорганизации. •Синергетический подход к проблеме управления: существует множество путей развития системы, но необходимо выйти на свой аттрактор, свою цель Т.е. необходима разработка алгоритма выхода системы на свой путь развития (аттрактор), что сохраняет время, усилия и т.п.

Содержимое разработки

Синергетическое управление сложными системами

Синергетика

Автором термина синергетика является Герман Хакен (Hermann Haken, род. 12 июля 1927 г.).Немецкий физик-теоретик, основатель синергетики. Назвал теорию самоорганизации синергетикой- теория совместного дйствия

Смысл и содержание синергетики состоит в том, что в открытых системах, обменивающихся с внешней средой энергией, веществом и информацией, возникают процессы самоорганизации, т.е. процессы рождения из физического (биологического, экономического, социального) хаоса некоторых устойчивых упорядоченных структур с новыми свойствами систем

Такие системы должны быть:

- сложными;

- открытыми и сильно удаленными

от состояния термодинамического равновесия;

Например, цунами в Японии в 2011 г наряду с прямыми разрушениями вызвало аварию на атомной электростанции Фукусима.

Для проявления многих опасностей характерен синергетический эффект, который состоит в том, что проявление одной опасностей вызывает усиление другой и т. д. (эффект домино).

Синергетический подход к управлению

Основные особенности СТУ состоят, во-первых, в кардинальном изменении целей поведения синтезируемых систем; во-вторых, в непосредственном учете в процедурах синтеза естественных свойств нелинейных объектов; и, в-третьих, в формировании нового механизма генерации обратных связей, т.е. законов управления. Конкретно суть этих нововведений состоит в следующем:

целью функционирования систем является достижение целевых аттракторов — асимптотических пределов в их пространстве состояний, отражающих желаемые технологические режимы систем;

целевые аттракторы и инвариантные многообразия отражают физическую сущность естественных процессов, протекающих в соответствующем объекте. Эти многообразия формируются на основе желаемых технологических инвариантов;

введение в процедуру синтеза инвариантных многообразий позволяет построить регулярный механизм аналитической генерации естественной совокупности отрицательных и положительных нелинейных обратных связей, которые формируют процессы направленной самоорганизации в синтезируемых системах.

Для СТУ характерна оптимизация поведения систем не только в “большом”, но и в “сверхбольшом” — это “макропостановка” задачи управления. Ее суть состоит во введении в рассмотрение качественно новых режимов поведения нелинейных систем — бифуркаций и фазовых переходов, опасных аттракторов в их пространстве состояний, неединственности решения задачи управления и др. Необходимость введения этих понятий связана с установлением фундаментального факта современного естествознания — возможности возникновения диссипативных пространственно-временных структур в фазовом пространстве сложных динамических систем.

Таким образом, в СТУ целью синтезируемой системы является достижение соответствующего желаемого аттрактора, т.е. асимптотически устойчивого конечного состояния. Размерность аттрактора — цели исходной системы — обычно существенно меньше размерности ее фазового пространства. Отсюда вытекает идеология процессов обработки информации и управления в сложных нелинейных динамических системах: для этого необходимо, чтобы указанные процессы включали, по меньшей мере, две фазы: во-первых, фазу расширения и, во-вторых, фазу сжатия пространства состояний. Эти фазы реализуются с помощью соответствующей совокупности нелинейных положительных и отрицательных обратных связей. При этом в фазе расширения в системе формируется подмножество различных альтернатив поведения для ее взаимодействия с внешней средой или другими системами. В фазе сжатия система сжимает область притяжения аттракторов, ранее построенных, в один из желаемых аттракторов — цель системы.

-75%

Читайте также: