трусики женские украина

На головну

Синергетика як новий науковий напрям - Біологія

Зміст

Введення

1. Початки синергетики

2. Наукові школи (течії) в синергетиці

3. Основні ідеї, предмет і об'єкт синергетики

4. Междисциплинарность синергетики

5. Синергетика відносно динамічних систем

6. Самоорганизация в синергетики

7. Синергетичний процес з соціальної точки зору

8. Методологічні проблеми синергетики

9. Критика синергетики і синергетиков

Висновок

Список літератури

Введення

синергетика наука

Термін «синергетика» відбувається від грецького «синергос» - спільно діючий.

Синергетика - науковий напрям, що вивчає зв'язки між елементами структури (підсистемами), які утворяться у відкритих системах (біологічних, фізико-хімічних і інших) завдяки інтенсивному (потоковому) обміну речовиною і енергією з навколишнім середовищем в нерівновагий умовах.

З моменту появи синергетики пройшло досить багато часу. Видимо для цього міждисциплінарного підходу наступила пора зрілості і самоидентификации. Те, що на початку можна було тільки передбачувати, не дивлячись на серйозні роботи великих вчених і фундаторів цієї концепції, сьогодні стало реальним фактом і дає право вважати її не просто підходом, а свого роду філософією постнеклассической науки. Якщо перші кроки синергетики були направлені у бік зближення, навіть ледве чи не розчинення з наукою, і пошуків обгрунтування, і більш того з науки і що черпають натхнення і інформацію для узагальнення, то на сьогоднішній день прийшла пора для саморефлексии, для аналізу власної понятійної основи як теорії взагалі, і філософської теорії зокрема. Варто відмітити, що значення синергетики насправді не в її натурфилософских корінні, не в близькості з експериментальною наукою, не в її зв'язку з іменами відомих діячів науки що стояли у її основи і що приділяють їй увага і до цього дня, з наявністю старих і нових прихильників з наукової середи. Значення її складається головним чином в прагненні знайти відповіді на самі глобальні питання пристрою Миру. А це, як відомо, прерогатива саме філософії. Те що синергетика була створена саме вченими, тобто людьми що не випробовують особливо теплих почуттів і необхідності в порадах відверненої від реальності філософської схоластики, говорить про гостру потребу в формуванні своєї, близької до науки філософії, яка б могла вирішувати такі задачі, які ставить сама наукова практика, аналіз явищ, що вивчаються наукою, окремі риси яких мають безперечні ознаки загальності.

Не випадково по цьому так чи інакше синергетика стала придбавати риси некой міжгалузевої філософії, захищеної авторитетом її творців. І якщо на початку філософські узагальнення мали трохи декларативний характер, то сьогодні можна сказати, що ця декларативність стала зживати себе. На зміну їй приходять чіткі формулювання таких властивостей властивих будь-яким об'єктам різний рівнів організації, які можна розглядати як особливі, філософські закони. А їх систематизацію, як спробу сформувати повноцінну філософську теорію.

Мета даної роботи - спробувати на доступному рівні розкрити істоту і поняття синергетики, як нового напряму сучасної наукової думки, а також розглянути основні проблеми синергетики і відношення до неї інших наук.

Дана робота, в сутності, результат поєднання багатьох джерел, результат пошуку деякої золотої середини в описі синергетики як перспективного напряму сучасної науки.

1. Почала синергетики

Синергетика виникла на початку 70-х рр. XX віку. До цього часу вважалося, що існує непереборний бар'єр між неорганічною і органічною, живою природою. Лише живій природі властиві ефекти саморегулювання і самоврядування.

Синергетика перекинула міст між неорганічною і живою природою. Вона намагається відповісти на питання, як виникли ті макросистемы, в яких ми живемо. У багатьох випадках процес упорядкування і самоорганизации пов'язаний з колективною поведінкою підсистем, створюючих систему. Нарівні з процесами самоорганизации синергетика розглядає і питання самодезорганизации - виникнення хаосу в динамічних системах. Як правило, досліджувані системи є диссипативными, відкритими системами.

Основою синергетики служить єдність явищ, методів і моделей, з якими доводиться стикатися при дослідженні виникнення порядку з безладдя або хаосу - в хімії (реакція Белоусова -Жаботінського), космології (спіральні галактики), екології (організація співтовариств) і т.д. Прикладом самоорганизации в гідродинаміці служить утворення в рідині (починаючи з деякої температури) шестикутних осередків, що підігрівається Бенара, виникнення тороидальных вихорів (вихорів Тейлора) між циліндрами, що обертаються. Приклад вимушеної організації - синхронізація мод в многомодовом лазері за допомогою зовнішніх періодичних впливів. Інтерес для розуміння законів синергетики представляють процеси предбиологической самоорганизации до біологічного рівня. Самоорганизующиеся системи виникли історично в період виникнення життя на Землі.

Творцем синергетического напряму і винахідником терміну «синергетика» є професор Штутгартського університету і директор Інституту теоретичної фізики і синергетики Герман Хакен. Він уперше застосував цей термін для позначення нового наукового напряму. Хакен став використати його в цих цілях на своїх лекціях в 1969 р. У інтерв'ю Е.Н. Князевой для журналу «Питання філософії» Г. Хакен так пояснює свій вибір: «Я вибрав тоді слово «синергетика», тому що за багатьма дисциплінами в науці були закріплені грецькі терміни. Я шукав таке слово, яке виражало б спільну діяльність, загальну енергію щось зробити ... Я переслідував мету привести в рух нову область науки ... Вже тоді я бачив, що існує разюча схожість між абсолютно різними явищами, наприклад, між випромінюванням лазера і соціологічними процесами або еволюцією, що повинне бути тільки вершиною айсберга. Правда, в той час я не підозрював, що ця область може вплинути на так багато які і віддалені області дослідження, як, наприклад, психологія і філософія»[1]. По Хакену, синергетика займається вивченням систем, що складаються з великого (дуже великого, «величезного») числа частин, компонент або підсистем, одним словом, деталей, складним образом взаємодіючих між собою. Слово «синергетика» і означає «спільну дію», підкреслюючи узгодженість функціонування частин, що відбивається в поведінці системи як цілого.

2. Наукові школи (течії) в синергетики

В синергетиці до теперішнього часу склалося вже декілька наукових шкіл. Ці школи забарвлені в ті тони, які привносять їх прихильники, що йдуть до осмислення ідей синергетики з позиції своєї початкової дисциплінарної області, будь те математика, фізика, біологія або навіть обществознание.

У числі цих шкіл - брюссельская школа, заснована лауреатом Нобелівської премії по хімії за 1977 р. Іллею Романовичем Прігожіним (з числа нащадків російських емігрантів, що покинули Росію після революційних подій 1917 р.), розробляючого теорію диссипативных структур, що розкриває історичні передумови і світоглядні основи теорії самоорганизации.

Інтенсивно працює також школа Г.Хакена. Він об'єднав велику групу вчених навколо шпрингеровской серії книг по синергетиці, в рамках якої до теперішнього часу побачили світло вже більше за 60 томів.

Класичні роботи, в яких розвивається математичний апарат для опису катастрофічних синергетических процесів, належать перу російського математика В.І. Арнольда і французького математика Р. Тома. Цю теорію називають по-різному: теорія катастроф, особливостей або бифурикаций.

Серед російських вчених потрібно згадати також академіка А.А. Самарського і С.П. Курдюмова. Їх школа розробляє теорію самоорганизации на базі математичних моделей і обчислювального експерименту на дисплеях комп'ютерів. Ця школа висунула ряд оригінальних ідей для розуміння механізмів виникнення і еволюції відносно стійких структур у відкритих (нелінійних) середовищах (системах).

Широко відомі також роботи академіка Н. Н. Моїсеєва, розробляючого ідеї універсального еволюціонізм і коэволюции людини і природи, роботи биофизиков, членів-кореспондентів РАН М. В. Волькенштейна і Д. С. Чернавського.

Така різноманітність наукових шкіл, напрямів, ідей свідчить про те, що синергетика являє собою швидше парадигму, ніж теорію. Це означає що вона втілює певні досить загальні концептуальні рамки, нечисленні фундаментальні ідеї, загальноприйняті в науковому співтоваристві, і методи (зразки) наукового дослідження.

3. Основні ідеї, предмет і об'єкти синергетики

«Наріжним каменем» синергетики є три основні ідеї: неравновесность, відвертість і нелинейность.

Стан рівноваги може бути стійким (стаціонарним) і динамічним. Про стаціонарний рівноважний стан говорять в тому випадку, якщо при зміні параметрів системи, виниклій під впливом зовнішніх або внутрішніх обурень, система повертається в колишній стан. Стан динамічної (нестійкого) рівноваги має місце тоді, коли зміна параметрів спричиняє за собою подальші зміни в тому ж напрямі і посилюється з течією часу. Важливо підкреслити, що такого роду стійкий стан може виникнути в системі, що знаходиться вдалині від стаціонарної рівноваги.

Тривалий час в стані рівноваги можуть знаходитися лише закриті системи, що не мають зв'язків із зовнішньою середою, тоді як для відкритих систем рівновага може бути тільки миттю в процесі безперервних змін. Рівноважні системи не здібні до розвитку і самоорганизации, оскільки придушують відхилення від свого стаціонарного стану, тоді як розвиток і самоорганизация передбачають якісну його зміну.

Неравновесность можна визначити як стан відкритої системи, при якому відбувається зміна її макроскопічних параметрів, тобто її складу, структури і поведінок. У своїй статті «Філософія нестабільності» І. Прігожін пише: «Наше сприйняття природи стає дуалістичним, і стержневим моментом в такому сприйнятті стає уявлення об неравновесности. Причому неравновесности, ведучої не тільки до порядку і безладдя, але що відкриває також можливість для виникнення унікальних подій, бо спектр можливих способів існування об'єктів в цьому випадку значно розширяється (в порівнянні з образом рівноважного світу)».

Відвертість - здатність системи постійно обмінюватися речовиною (енергією, інформацією) з навколишнім середовищем і володіти як «джерелами» - зонами підживлення її енергією навколишнього середовища, дія яких сприяє нарощуванню структурної неоднорідності даної системи, так і «стоками» - зонами розсіяння, «скидання» енергії, внаслідок дії яких відбувається згладжування структурних неоднорідностей в системі. Відвертість (наявність зовнішніх «джерел» («стоків»)) є необхідною умовою існування нерівновагий станів, в протилежність замкненій системі, неминуче прагнучій, у відповідності з другим початком термодинаміки, до однорідного рівноважного стану.

Нелинейностью називається властивість системи мати в своїй структурі різні стаціонарні стану, відповідні різним допустимим законам поведінки цієї системи. Всякий раз, коли поведінка таких об'єктів вдається виразити системою рівнянь, ці рівняння виявляються нелінійними в математичному значенні. Математичним об'єктам з такою властивістю відповідає виникнення спектра рішень замість одного єдиного рішення системи рівнянь, що описують поведінку системи. Кожне рішення з цього спектра характеризує можливий спосіб поведінки системи. На відміну від лінійних систем, підсистеми яких слабо взаємодіють між собою і практично незалежно входять в систему, тобто володіють властивістю аддитивности (ціла система зводиться до суми її складових), поведінка кожної підсистеми в нелінійній системі визначається в залежності від координації з іншими. Система нелінійна, якщо в різний час, при різних зовнішніх впливах її поведінка визначається різними законами. Це створює феномен складної і різноманітної поведінки, що не укладається в єдину теоретичну схему. З цієї поведенческой особливості нелінійних систем слідує найважливіший висновок з приводу можливості з прогнозування і управління ними. Еволюція поведінки (і розвитку) даного типу систем складна і неоднозначна, тому зовнішні або внутрішні впливи можуть викликати відхилення такої системи від її стаціонарного стану в будь-якому напрямі. Один і той же стаціонарний стан такої системи при одних умовах стійкий, а при інших - не стійко, тобто можливий перехід в іншій стаціонарний стан.

Нелинейность також розглядається як незвичайна реакція на зовнішні впливи, коли «правильний» вплив впливає більший чином на еволюцію системи, чим вплив більш сильний, але організоване неадекватно її власним тенденціям. Уточнюючи цей момент, скажемо, що важливим досягненням синергетики є відкриття механізму резонансного збудження. Виявляється, що система, що знаходиться в нерівновагий стані, чуйна до впливів, узгоджених з її власними властивостями. Тому флуктуації у зовнішній середі виявляються не «шумом», а чинником генерації нових структур. Малі, але узгоджені з внутрішнім станом системи зовнішні впливи на неї можуть виявитися більш ефективними, ніж великі. Нелінійні системи демонструють несподівано сильні реакції у відповідь на релевантні їх внутрішній організації, резонансні обурення.

У понятті нелинейности имплицитно закладено існування потенційності як властивості (характеристики) даного типу систем. Якісно різні стану однієї і тієї ж нелінійної системи альтернативны, тобто не можуть актуально існувати в одній і тій же системі одночасно. У той момент, коли відповідні певній якості системи стаціонарний стан існує актуально (виявлено), то відповідне іншим якостям стаціонарні стану існують лише потенційно, поза її просторово-часовою визначеністю, оскільки можуть бути актуализированы тільки при інакших умовах.

У сучасній фізиці, зокрема, в квантовій теорії поля, знаходять свій емпіричний додаток теоретичні конструкції, в яких фіксується єдність потенційної і актуализированной реальності. Суть поля в квантовій теорії як фундаментального фізичного об'єкта складають віртуальні процеси і віртуальні стану фізичних об'єктів, а також умови їх актуалізації.

Поняття нелинейность починає використовуватися все ширше, придбаваючи світоглядне значення. Ідея нелинейности включає в себе багатоваріантність, альтернативность вибору шляхів еволюції і її безповоротність. Нелінійні системи випробовують вплив випадкових, малих впливів, що породжуються неравновесностью.

Синергетика вивчає два типи структур:

1) Так звані диссипативные структури, виникаючі в процесі самоорганизации, для здійснення яких необхідний розсіюючий (диссипативный) чинник. Тут більш важлива роль стоків. Такі структури тяжіють до стаціонарного стану, вони як би застигають на стоках. Диссипативные структури з'являються у відкритих коливальних системах з сильним зовнішнім підживленням. Запасена в них енергія здатна вивільнятися зокрема при надходженні в систему слабих збуджень (флуктуацій), а відгук системи на це збудження може бути непередбачувано сильним. Диссипативные структури «живуть» (в системному значенні) за рахунок використання відторгнутої енергії зовнішньої середи для власних потреб.

Відкрита нелінійна система в ситуації критичної неравновесности здатна породжувати «чудо створення порядку з хаосу», міняти сам тип своєї поведінки. У ній можуть формуватися нові динамічні стан, названі І. Прігожіним диссипативными структурами. Якщо розмазуючий процес дисипації (дифузія, молекулярний хаос) веде рівноважну систему до хаосу, то в нерівновагий системах він приводить, навпаки, до виникнення нових структур, оскільки усуває всі нежиттєві, нестійкі стану. «Диссипативность - чинник «природного відбору», що руйнує все, що не відповідає тенденціям розвитку, «молоток скульптора», яким той відсікає все зайве від брили каменя, створюючи скульптуру»[2].

У диссипативной структурі між частинками встановлюються дальнодействующие кореляції, міняється тип поведінки - частинки починають поводитися погоджено, когерентний, «як по команді» відбувається синхронізація просторово розділених процесів. Порядок в синергетиці розуміється як макроскопічна впорядкованість при збереженні мікроскопічної молекулярної разупорядоченности, тобто порядок на макроуровне цілком мирно уживається з хаосом на микроуровне.

Виникнення диссипативных структур носить пороговий характер. Нерівновагий термодинаміка зв'язала пороговий характер з нестійкістю, показавши, що нова структура завжди є результатом розкриття нестійкості внаслідок флуктуацій. Флуктуації - рухи елементів микроуровня, що звичайно розцінюються як випадкові і що не становлять інтересу для дослідника. Флуктуації бувають внутрішні (внутрисистемные) і зовнішні (микровозмущения середи). У залежність від своєї сили флуктуації, що впливає на систему, можуть мати абсолютно різні для неї наслідки. Якщо флуктуації відкритої системи недостатньо сильні, система відповість на них виникненням сильних тенденцій повернення до старого стану, структури або поведінки. Якщо флуктуації дуже сильні, система може руйнуватися. І, нарешті, третя можливість полягає в формуванні нової диссипативной структури і зміні стану, поведінки і/або складу системи.

Будь-яка з описаних можливостей може реалізуватися в так званій точці бифуркации, що викликається флуктуаціями, в якій система випробовує нестійкість. Точка бифуркации являє собою переломний, критичний момент в розвитку системи, в якому вона здійснює вибір шляху; інакше говорячи, це точка гілкування варіантів розвитку, точка, в якій відбувається катастрофа. Терміном «катастрофа» в концепціях самоорганизации називаються якісні, стрибкоподібні зміни, виникаючі при плавній зміні зовнішніх умов. Просканировав флуктуаційний фон, система вирішує, який тип розвитку обрати (яку флуктуацію закріпити). Проводячи аналогії з психологією, можна сказати, що в точці бифуркации система знаходиться в стані импринтной уразливості, де флуктуація импринтирует («впечатывает») новий напрям еволюції.

У середині століття Арнольд Тойнбі, аналізуючи історичні долі різних цивілізацій, звертав увагу на точки бифуркации, де вибір шляху (флуктуації) на декілька віків визначав хід розвитку величезних держав. Йому належить і термін "альтернативна історія" для нетрадиційного аналізу, що має справу не з однією траєкторією цивілізації, що реалізовувалася, держави або этноса, а з полем можливостей. У противагу Тойнбі, В.С. Капустін приводить цікаву метафору: «Бифуркационный підхід в дослідженні социокультурных явищ примушує дивитися на мир не як на своєрідний музей, в якому зберігається кожний біт інформації, а як на процеси що постійно руйнують стару і що генерують нову структуру і інформацію»[3].

Потенційних траєкторій розвитку системи багато і точно передбачити, в який стан перейде система після проходження точки бифуркации, неможливо, що пов'язано з тим, що вплив середи носить випадковий характер. З математичної точки зору, нестійкість і пороговий характер самоорганизации пов'язані з нелинейностью рівнянь. Як вже було сказано, для лінійних рівнянь існує один стаціонарний стан, для нелінійних - декілька. Таким чином, пороговий характер самоорганизации пов'язаний з переходом з одного стаціонарного стану в інше.

2) Інший тип структур - нестаціонарні (що еволюціонують) структури, виникаючі за рахунок активності нелінійних джерел енергії. Тут структура - це локалізований в певних дільницях середи процес, що має певну геометричну форму і здатний розвиватися, трансформуватися або ж перенестися в середовищі із збереженням форми.

Подібні структури вивчаються російською синергетической школою. Потрібно відмітити, що фактично ці два типи структур є різними етапами розвитку процесів у відкритих нелінійних середовищах.

Об'єктом синергетики є системи, які задовольняють, щонайменше, двом умовам:

· вони повинні бути відкритими;

· вони повинні бути істотно нерівновагий.

Але саме такими є більшість відомих нам систем. Ізольовані системи класичної термодинаміки - це певна ідеалізація, в реальності такі системи виключення, а не правило. Складніше з всім Всесвітом загалом: якщо вважати її відкритою системою, то що може служити її зовнішньою середою? Сучасна фізика вважає, що такою середою для нашого речовинного Всесвіту є вакуум.

4. Междисциплинарность синергетики

Системи, що становлять об'єкт вивчення синергетики, можуть бути самої різною природа і змістовно і спеціально вивчатися різними науками, наприклад, фізикою, хімією, біологією, математикою, нейрофизиологией, економікою, соціологією, лінгвістикою (перелік наук легко можна було б продовжити). Кожна з наук вивчає «свої» системи своїми, тільки їй властивими, методами і формулює результати на «своїй» мові. При існуючій диференціації науки, що далеко зайшла це приводить до того, що досягнення однієї науки часто стають недоступними увазі і тим більше розумінню представників інших наук.

На відміну від традиційних областей науки синергетику цікавлять загальні закономірності еволюції (розвитку у часі) систем будь-якої природи. Відмовляючись від специфічної природи систем, синергетика знаходить здатність описувати їх еволюцію на інтернаціональній мові, встановлюючи свого роду изоморфизм двох явищ, що вивчаються специфічними коштами двох різних наук, але що мають загальну модель, або, точніше, що приводяться до загальної моделі. Виявлення єдності моделі дозволяє синергетиці робити надбання однієї області науки доступним розумінню представників зовсім іншої, бути може, вельми далекої від неї області науки і перенести результати однієї науки на, здавалося б, чужеродную грунт.

Потрібно особливо підкреслити, що синергетика аж ніяк не є однією з прикордонних наук типу фізичної хімії або математичної біології, виникаючих на стику двох наук (наука, в чию предметну область відбувається вторгнення, в назві прикордонної науки представлена іменником; наука, чиїми коштами проводиться «вторгнення», представлена прикметником; наприклад, математична біологія займається вивченням традиційних об'єктів біології математичними методами). За задумом свого творця професора Хакена, синергетика покликана грати роль свого роду метанауки, що помічає і що вивчає загальний характер тих закономірностей і залежності, які приватні науки вважали «своїми». Тому синергетика виникає не на стику наук в більш або менш широкої або вузької прикордонної області, а витягує ті, що представляють для неї інтерес системи з самої серцевини предметної області приватних наук і досліджує ці системи, не апелюючи до їх природи, своїми специфічними коштами, що носять загальний («інтернаціональний») характер по відношенню до приватних наук. Фізик, біолог, хімік і математик бачать свій матеріал, і кожний з них, застосовуючи методи своєї науки, збагачує загальний запас ідей і методів синергетики.

Як і всякий науковий напрям, що народився у другій половині ХХ віку, синергетика виникла не на пустому місці. Її можна розглядати як спадкоємицю і продолжательницу багатьох розділів точного природознавства, насамперед (але не тільки)теорії коливань і якісної теорії диференціальних рівнянь. Саме теорія коливань з її «інтернаціональною мовою», а згодом і «нелінійним мислення» (Л.І. Мандельштам) стала для синергетики прототипом науки, що займається побудовою моделей систем різної природи, обслуговуючих різні області науки. А якісна теорія диференціальних рівнянь, початок якої був встановлений в трудах Анрі Пуанкаре, і сучасна загальна теорія динамічних систем, що зросла з неї озброїла синергетику значною частиною математичного апарату.

5. Синергетика відносно динамічних систем

Будь-які об'єкти навколишнього нас світу являють собою системи, тобто сукупність становлячих їх елементів і зв'язків між ними.

Елементи будь-якої системи, в свою чергу, завжди володіють деякою самостійністю поведінки. При будь-якому формулюванні наукової проблеми завжди присутні певні допущення, які відсують за дужки розгляду якісь неістотні параметри окремих елементів. Однак цей микроуровень самостійності елементів системи існує завжди. Оскільки рухи елементів на цьому рівні звичайно не складають інтересу для дослідника, їх прийнято називати «флуктуаціями». У нашому буденному житті ми також концентруємося на значних, інформативних подіях, не обертаючи уваги на малі, непомітні і незначні процеси.

Малий рівень індивідуальних виявів окремих елементів дозволяє говорити про існування в системі деяких механізмів колективної взаємодії - зворотних зв'язків. Коли колективна, системна взаємодія елементів приводить до того, що ті або інакші рухи складових придушуються, потрібно говорити про наявність негативних зворотних зв'язків. Власне говорячи, саме негативні зворотні зв'язки і створюють системи, як стійкі, консервативні, стабільні об'єднання елементів. Саме негативні зворотні зв'язки, таким чином, створюють і навколишній нас світ, як стійку систему стійких систем.

Стабільність і стійкість, однак, не є незмінними. При певних зовнішніх умовах характер колективної взаємодії елементів змінюється радикально. Домінуючу роль починають грати позитивні зворотні зв'язки, які не придушують, а навпаки - посилюють індивідуальні рухи складових. Флуктуації, малі рухи, незначні раніше процеси виходять на макроуровень. Це означає, крім іншого, виникнення нової структури, нового порядку, новій організації в початковій системі.

Момент, коли початкова система втрачає структурну стійкість і якісно перероджується, визначається системними законами, що оперують такими системними величинами, як енергія, ентропія.

Особливу роль в світовому еволюційному процесі грає принцип мінімуму дисипації енергії, тобто: якщо допустимий не єдиний стан системи (процесу), а ціла сукупність станів, згідних із законами збереження і зв'язками, накладеними на систему (процес), то реалізовується її стан, якому відповідає мінімальне розсіяння енергії, або, що те ж саме, мінімальне зростання ентропії." Н.Н.Моїсеєв, академік РАН.

Необхідно відмітити, що принцип мінімуму дисипації (розсіяння) енергії, приведений вище у викладі академіка Моїсеєва, не признається як універсальний естественнонаучного закон. Ілля Прігожін, зокрема, указав на тип систем, що не підкоряються цьому принципу. З іншого боку, вживання терміну «принцип», а не «закон», залишає можливість уточнення формулювань.

Моменти якісної зміни початкової системи називаються бифуркациями стану і описуються відповідними розділами математики - теорія катастроф, нелінійні диференціальні рівняння і т.д. Коло систем, схильних такого роду явищам, виявився настільки широкий, що дозволив говорити про катастрофи і бифуркациях, як про універсальні властивості матерії.

Таким чином, рух матерії взагалі можна розглядати, як чергування етапів адаптационного розвитку і етапів катастрофного поведінки. Адаптационное розвиток має на увазі зміну параметрів системи при збереженні незмінного порядку її організації. При зміні зовнішніх умов параметрична адаптація дозволяє системі пристосуватися до нових обмежень, що накладаються середою.

Катастрофные етапи - це зміна самої структури початкової системи, її переродження, виникнення нової якості. При цьому виявляється, що нова структура дозволяє системі перейти на нову термодинамічну траєкторію розвитку, яка відрізняється меншою швидкістю виробництва ентропії, або меншими темпами дисипації енергії.

Виникнення нової якості, як вже відмічалося, відбувається на основі посилення малих випадкових рухів елементів - флуктуацій. Це зокрема пояснює той факт, що в момент бифуркации стану системи можливе не одне, а безліч варіантів структурного перетворення і подальшого розвитку об'єкта. Таким чином, сама природа обмежує наші можливості точного прогнозування розвитку, залишаючи, проте, можливості важливих якісних висновків.

6. Самоорганизация в синергетиці

В певній частині свого значення синергетика і такі поняття як самоорганизация, саморазвитие і еволюція мають спільність, яка дозволяє указати їх все як результати синергетического процесу. Особливо самоорганизация стійко асоціюються сьогодні з синергетикою. Однак такі асоціації мають двояке значення. З одного боку, ефект самоорганизации є істотним, але, проте, одним з компонентів, що характеризують синергетику, з іншою - саме цей компонент додає виділене значення всьому поняттю синергетики і, як правило, є найбільш істотним і що представляє найбільший інтерес.

Не тільки результати, а і умови, причини і рушійні сили самоорганизации мають альтернативи. У розгляді І.Р. Прігожіна застосовно до диссипативным структур мова йде про когерентну самоорганизации, альтернативою для якої є континуальная самоорганизация індивідуальних микросистем, розроблена і запропонована А.П. Руденко. У показано, що теоретичне обгрунтування явища самоорганизации нерівновагий відкритих систем, одинаково як і процесу нерівновагий упорядкування, було дане І.Р. Прігожіним і А.П. Руденко практично в один час незалежно один від одного. Головним достоїнством «континуальной» самоорганизации, запропонованої А.П. Руденко, є те, що саме такий підхід дозволяє провести розгляд зв'язку самоорганизации і саморазвития. Відповідно до розвинених поглядів суть прогресивної еволюції складається в саморазвитии континуальной самоорганизации індивідуальних об'єктів. Показується, що здібністю до саморазвитию і прогресивної еволюції з природним відбором володіють тільки індивідуальні микрообъекты з континуальной самоорганизацией і що саме прогресивна хімічна еволюція здатна бути основою для виникнення життя.

7. Синергетичний процес з соціальної точки зору

Говорячи про розвиток систем в історичному плані, ми мимовільно дивимося на них з позиції Господа Бога. Вчені також, як правило, як дослідники займають позицію Всевишнього. І системи і їх складові - всього лише об'єкти розгляду. І з цієї позиції вираження «системи міняють свої властивості так, щоб...» має право на існування.

Однак не треба забувати, що зміна параметрів технічних, человеко-машинних, або соціальних систем - це завжди робота конкретних людей: інженерів, менеджерів, технологів, адміністраторів, бізнесменів. Історія соціальної системи - це адже наше з вами життя, повне радості і страждань, свершений і трагедій. Те, що досліднику або Всевишньому представляється стрибком, швидким переходом на новий рівень, бифуркацией стану, для конкретних особистостей може составлят цілий етап життя (якщо не всю її).

Синергетичний процес самоорганизации матерії це (з точки зору Господа) нескінченне чергування етапів «спокійної» адаптації і «революційних» перероджень, що виводять системи на нові рівні досконалості.

Але в також час (спускаємося з небес на грішну землю!), синергетичний процес самоорганизации матерії це нескінченне чергування етапів «спокійної» інженерної, управлінської, організаційної роботи, що адаптує існуючі об'єкти до змін середи, і неординарних ідей, новаторських рішень, винаходів і «революційних» реорганізацій, що виводить системи на абсолютно нові рівні досконалості. Саме на цих етапах чоловік, що знайшов неординарне рішення, практично реалізовує бифуркацию стану конкретної системи. Що таке «адаптационный етап» з нашої земної точки зору? З точки зору, так би мовити, элементика, що знаходиться всередині системи. Просто ми весь час займаємося оптимізацією: інженер «шліфує» конструкцію виробу, керівник домагається кращої роботи колективу, бізнесмен - підвищення рентабельності фірми. Що означає «катастрофный етап»? Це означає, що наступає наша зіркова година: інженер винаходить нову конструкцію, управленец проводить корінну реорганізацію, бізнесмен відкриває нову справу. Очевидно, що такі рішення складають найбільш ефективну форму людської діяльності. Уміння, по-перше, в будь-якій ситуації побачити суть справи, по-друге, вчасно помітити проблему, тобто не пропустити момент, коли обставини вимагають ломки звичних уявлень, і, по-третє, знайти одне або декілька красивих рішень, відрізняє людей, що домагаються успіху в будь-якій справі. Бифуркация стану соціальних і человекомашинных систем таким чином є не тільки об'єктивний факт, але і продукт мыслительной діяльності конкретних особистостей. Отже, історія будь-якої системи є чергування еволюційних етапів, коли фахівці можуть застосовувати отримані ними знання, і етапів бифуркационного розвитку, коли знаходиться людина, здібна до неординарного мислення, новаторства, винахідництва. І якщо закони синергетического розвитку універсальні, то можна передбачити, що в основі неординарних творчих здібностей геніальних особистостей лежать якраз ці закони.

8. Методологічні проблеми синергетики

Важко або навіть неможливо назвати область знання, в якій сьогодні не проводилися б дослідження під рубрикою синергетики. Для публікацій на тему синергетики характерне те, що в них нерідко приводиться авторське трактування принципів синергетики, причому трактування досить різнорідні і не завжди досить аргументовані. Причиною цього є відсутність достатньої визначеності відносно основних положень синергетики і виникаючої звідси необхідності уточнення статусу матеріалу, що викладається. У справжній роботі робиться спроба оцінити існуючу ситуацію і зробити посильний крок в напрямі розвитку методології синергетической концепції і побудови надалі на її основі певної технології. Ми говоримо про концепцію і технологію. Чому не про теорію? Справа в тому, що якщо розуміти під теорією '' систему ідей в області знання, форму наукового знання, що дає цілісне уявлення про закономірності і істотні зв'язки действительности'', то про побудову такої теорії відносно синергетики можна говорити, і вона в певній мірі існує і сьогодні. Однак областю явищ, з яких виникло сучасне розуміння синергетики, є фізика, теоретична фізика квантових явищ. Саме це походження і зв'язок синергетики з точними науками робить, насамперед, правомочним називання її науковим напрямом. Для естественнонаучной теорії вищенаведене розуміння теорії є, очевидно, недостатнім. Крім системи ідей, експерименту, моделювання, аналізу і синтезу і широкому розумінні, необхідні також, зокрема: конструктивний формалізм, предсказательность, визначеність кола явищ дійсності, на які розповсюджується теорія. Говорити ж сьогодні про створення для синергетики специфічного теоретичного базису фізико-математичного рангу щонайменше передчасно. Потрібно враховувати і те, що сучасному етапу прогресу науки і техніки властива опора на технології не в меншій мірі, ніж на теорії, оскільки майже повсюдно доводиться мати справу з інформаційними об'єктами, які несумірно перевершують можливості безпосереднього оперування ними людиною. Як інструменти виступають технологічні інформаційні кошти, а не безпосередній неозброєний людський розум. «Підступність» існуючої ситуації має початок в «провокационности» тези, проголошеного Г. Хакеном. Сьогодні в умовах коли синергетика придбала значення рушійного початку в наукових дослідженнях, доводиться турбуватися про те, щоб не був загублений науковий статус синергетики як міждисциплінарної області знання. Реальна небезпека полягає в тому, що, з одного боку, по ряду причин в громадській думці може скластися відношення до синергетики як до общемировоззренческой концепції, що межує з дилетантизмом. З іншого боку, є тенденції ототожнювати синергетику з тим або інакшим вузьким напрямом досліджень в фізиці, теорії систем, також в областях прикладних досліджень. Найбільш бажаною альтернативою представляється выработка структурованого категориального базису синергетики і інших атрибутів, властивих теоретичному знанню, які дозволили б доповнити існуючі представлення більш суворим їх викладом Далі ми спробуємо показати, що сказане є не тільки благим побажанням.

Отже, можна констатувати, що синергетика має проблемну і міждисциплінарний характер. Повідомлення на тему синергетики, супроводяться дискусіями, під час яких нерідко підіймаються питання про те, що ж таке синергетика і як визначити характеризуючі її методи дослідження і зміст. Більш примітним, ніж виникнення розбіжностей в ході дискусій, є, однак, то, що осмислення змісту різних областей знання в контексті синергетики: з одного боку, дає нетривіальний погляд на зміст цих областей, а з іншою - виявляє їх системний взаємозв'язок і приводить до взаємокорисних контактів фахівців. Є всі основи вважати, що і при наявності багатьох невизначеностей і розбіжностей, синергетика має продуктивне системообразующее значення для наукового пізнання і надає прогресивний активізуючий вплив на наукове співтовариство.

Сказане можна доповнити тим, що сьогодні позитивним чинником виявляється, якраз, невизначеність змісту, що відноситься до синергетики. Якщо слідувати тому, що говорять про синергетику Г. Хакен і інші визнані її ідеологи, то звертаючись до більш широкої сфери явищ - до феномена самоорганизации і до взагалі процесам в середовищі і напрямі від хаосу до порядку, - ми знаходимо синергетику як досить обмежену подобласть, з якої, як ні парадоксально потрібно виключати такі вищі вияви самоорганизации як еволюцію і розвиток. Це доказово показується в роботах Руденко А.П. То, що відповідний факт залишається завуальованим, сприяє затвердженню синергетики в якості, хоч значною мірою символічній, але дійової основи для творчої взаємодії фізиків, хіміків, біологів і нейробиологов, також фахівців інших спеціальностей, включаючи гуманітарні, в напрямі розвитку теоретичної бази для навряд чи не самого цікавого, важливого і складного феномена природи - самоорганизации. Цій темі більш усього присвячена і справжня робота. Одна із задач, перед якою ми знаходимося - структурувати категориальный базис, що обкреслюється поняттями: синергетика, самоорганизация, система, еволюція, розвиток.

Що стосується згадуваних вище питань відносно ідентифікації синергетики, то крім того, що пов'язано саме з синергетикою, їх існування пояснюється, зокрема, тим, що поняття, що відносяться до рівня распивающихся гносеологічних категорій, до числа яких належить і синергетика, еволюціонують, оскільки в ході пізнавального процесу відбувається трансформація змісту, що відноситься до них. Крім того, для синергетики як дисципліни, що зазнає становлення, має виражене значення те, що властиво взагалі науковому пізнанню. Велике значення чинника світоглядних допущень в науково-дослідній діяльності вченого. Навіть в одній області досліджень, особове бачення проблеми і аксиологические орієнтації дослідника визначають багато в чому його індивідуальну установку на предмет і способи дослідження. Неспівпадання думок і оцінок є тому абсолютно природним. Більш загальне значення має те, що кожна наукова парадигма на ділі досить умовна, і переважна частина принципових суперечок з наукових проблем відбувається через взаємне нерозуміння, зумовлене прихованим характером фундаментальних допущень. У синергетиці названі чинники посилюються, по-перше, тому що дискутують звичайно фахівці різних областей знання, і, по-друге, в зв'язку з відсутністю поки що усталеної солідарної думки з цих питань з боку наукових авторитетів. Якби сьогодні поставити питання про дефініції для фізики, математики і т. д., то суперечок і розбіжностей було б не менше, а більше, ніж відносно синергетики.

Питання про те, що таке синергетика, є одночасно продуктивним і некоректним. Він ініціює переусвідомити поняття з урахуванням нових результатів і віянь. Разом з тим, говорячи про «синергетику» можна мати на увазі: (а) термінологічний аспект - походження і значення терміну; (би) фізичну реальність (аспект і зміст), що означається терміном; (в) зміст наукового знання, те, що відноситься винятковий або частковий до синергетики, включаючи її методи дослідження; і, нарешті, (г) інтуїтивне значення, наступне з різноманітних відомостей і дискусій, керуючись яким, дослідник упорядковує матеріал і представляє його науковій аудиторії. Некоректність складається в тому, що дискутуючі сторони нерідко мають на увазі різне.

Рознесені в переліку «а» (термін) і «г» (значення, що мається на увазі ) знаходяться насправді в органічному зв'язку. Термін, що сприймається як слово природної мови, яке, в свою чергу, мислиться адекватним деякому змісту, - такий термін володіє величезним систематизуючим потенціалом по відношенню до змісту, і це підкреслював, зокрема, А. Пуанкаре. Подібне сталося і з «синергетикою» - словом, яке, суворо говорячи, не є природним словом ніякої сучасної мови, але яке, проте, знаходить природний відгук в розумінні дослідників.

Подальше розгляді має на меті визначити: экстенсионал (об'єм поняття) синергетики, що склався де-факто; виявити системообразующие принципи синергетической концепції, визначити межі її можливого розширення. Розгляд проводиться в умовах відвертості питання про те, що таке синергетика, і направлено на ідентифікацію багатоманітного змісту, що відноситься до цієї області.

Виявлення методів і предмета досліджень, характерних для синергетики, крім того, що це представляє самостійний науковий інтерес, сприяє більш продуктивному застосуванню синергетической концепції для рішення конкретних проблемних задач в різних областях знання.

Поводя підсумок сказаному, можна констатувати, що шлях становлення синергетики є суперечливим, однак саме суперечність і навіть парадоксальність є рушійним початком як для змісту, досліджуваного синергетикою, так і для самої синергетики.

9. Критика синергетики і синергетиков

Хакена і його послідовників іноді звинувачують в честолюбних задумах, в умисному введенні легковірних в помилку. Крім іншого затверджується, неначе крім назви (у якого, як було відмічено вище, також були попередники), синергетика геть позбавлена елементів новизни.

Навіть якби новацією була тільки назва, поява синергетики була б виправдана. Запропонована Хакеном виразна назва нового міждисциплінарного напряму залучала до цього нового напряму набагато більше уваги, ніж будь-яке "правильне" і зрозуміле лише вузькому колу фахівців, назва.

Вже немає необхідності доводити корисність синергетического підходу і неправильно наполягати на неодмінному використанні назви "синергетика" всіма, чиї досягнення, поточні результати або методи прихильники синергетики схильні вважати синергетическими. Явища самоорганизации, випромінювання складності, багатство режимів, що породжуються необов'язково складними системами, залишають простір для всіх бажаючих. Кожний може знайти свій робочий майданчик і спокійно трудитися в міру бажання, сил і можливостей. Однак не можна не відмітити, що перенесення синергетических методів з області точного природознавства в області, що традиційно вважалися неподільними володіннями далеких від математики гуманитариев, розкрили один з найбільш плідних аспектів синергетики і істотно поглибили її розуміння.

Висновок

Синергетика виникла 30 років тому. Синергетика - новий напрям в пізнанні людиною природи, суспільства і самого себе, значення свого існування. Нова якість в пізнанні досягається за рахунок використання нелінійного мислення і синтезу досягнень різних наук при конструюванні образу світобудови.

Затверджуючи принципи нелінійного мислення, синергетика йде на зміну класичним філософсько-методологічним системам, не здатним піднятися вище ідеологічних установок, узости або однобічності в підході до процесу пізнання. Виходячи з цих причин, синергетика прагне до адекватного сприйняття і тверезої оцінки підходів, властивих всім гілкам пізнавальної діяльності, включаючи окультні науки, религиозно-теологические, фелософские і тому подібні системи. Вона тим самим звільняє думку людини від яких би те не було догм, шор і відкриває необмежені простори виявам його розуму, розвитку пізнавальних потенцій і творчості. Єдине обмеження, яке науці і людині в його творчій діяльності потрібно брати до уваги, пов'язане з етичними міркуваннями. У теоретичному плані синергетика виступає в ролі своєрідної метанауки, що досліджує загальний характер закономірностей як би розчинених в приватних науках. Для неї представляють інтерес, говорячи словами Ю.А. Данілова, системи з самої серцевини предметної області приватних наук, які вона витягує і досліджує, не апелюючи до їх природи, своїми специфічними коштами. У цьому значенні синергетика починає суперничати з філософськими системами. У прикладному плані синергетика виявила себе з моменту свого зародження, оскільки виникла на грунті деяких точних наук (фізика, хімія, математика) у вигляді спроб вирішити конкретні проблеми на основі синергетического підходу і специфічних методів. Потім область застосування синергетических методів в різних науках, в тому числі і гуманітарного профілю, стала швидко розширятися. На цьому терні синергетика стала серйозно суперничати з кібернетикою, системним підходом і т.д. Злиття теоретико-методологічних розробок, світоглядних підходів і емпіричних досліджень міждисциплінарного порядку привело до появи укрупнених прикладних розділів синергетики, таких, наприклад, як соціальна синергетика.

Синергетика дозволяє сучасній науці вийти на принципово нові рубежі в світорозумінні, нетрадиційному поясненні багатьох явищ і парадоксів розвитку.

Звідси стає зрозумілим, чому сьогодні так важливо, щоб синергетика вивчалася кожною освіченою людиною і передусім тими, хто внаслідок своїх професійних обов'язків вченого, керівника, інженера, економіста, підприємця, педагога не може залишатися збоку від сучасної революції в природознавстві і обществознании, нових тенденцій в науковому пізнанні.

Список літератури

1. Антонов Е.А. «Філософія і синергетика», Белгород: БелГУ, 2000

2. Аршинів В.І. «Синергетика як феномен постнекласической науки»,

М.: ИФРАН, 1999

3. Баранцев Р.В. «Імманетние проблеми синергетики», Спб: Питер, 2002

4. Вернадский В.И. «Наукова думка як планетне явище», М., 1991

5. Данилов Ю.А. «Що таке синергетика?», М.: Наука, 2001

6. Капустин В.С. «Синергетика соціальних процесів», М.: МЭИ, 2000

7. Князева Е.В. «Синергетика про умови стійкої рівноваги складних систем», М.: МГУ, 2004

8. Котельников Г.А. «Теоретична і прикладна синергетика», Белгород: БелГТАСМ, 2000

9. Лавриненко В.Н. «Концепція сучасного природознавства», М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2008

10. Потеєв М.И. «концепція сучасного природознавства», 1999

11. Прігожін И.Р. «Час, хаос, квант», М., 1999

12. Рузавин Г.И. «Філософія науки», М., 2005

13. Самыгина С.И. «Концепція сучасного природознавства, М.: ИНФРА-М, 2001

Розміщене на http://www.

[1] Синергетиці - 30 років. Інтерв'ю з професором Г. Хакеном // Питання філософії. - 2000. - № 3. - С. 53.

[2] Белавин В.А., Курдюмов С.П. Глобальний демографічна криза: небезпеки і надії. // Синергетика. Труди семінару. Тому 2. Природно наукові, соціальні і гуманітарні аспекти. М. Ізд. МГУ.1999

[3] Капустін В.С. Синергетіка соціальних процесів: Учбова допомога. - М.: Ізд. МЭИ, 2000

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка