трусики женские украина

На головну

Концепція самоорганизации (синергетика) - Природознавство

Міністерство освіти Російської Федерації

Пермський державний університет

Кафедра філософії

Концепція самоорганизации.

Синергетика.

Реферат студента 3 курсу

Юридичного ф-та, заочн. отд.

Латышева Олега

Викладач: Барг О. А.

Пермь 2002

Синергетика - це новий світогляд,

відмінний від ньютоновского класицизму.

М.В.Волькенштейн, радянський биофизик,

член-корр. АН СРСР,

вересень 1982Первое використання даного терміну пов'язано з доповіддю професора штудгартского університету Г.Хакена “Кооперативні явища в сильно нерівновагий і нефізичних системах” (в 1973 році).

Западногерманское видавництво '' Шпрінгер'' в 1975 році заказує Хакену книгу. Вже в 1977 році монографія під назвою '' Синергетика'' виходить на німецькій і англійській мовах. У 1978 році книга була перевидана, а невдовзі вийшла на японській і російській мовах. Видавництво '' Шпрінгер'' відкриває серію '' Синергетика'', в якій вийдуть всі нові і нові труди.

Починаючи з 1973 року, з тієї конференції, на якій уперше прозвучав цей термін, наукові зустрічі по темі '' самоорганизация'' проходять кожні два роки. До 1980 року було вже випущено п'ять об'ємних збірників доповідей цих конференцій. А найвідоміший і найстаріший форум фізиків - Сольвеєвський конгрес в 1978 році був цілком присвячений проблемам самоорганизации. У нашій країні уперше конференція по синергетиці пройшла в 1982 році.

Наукові школи (течії) в синергетиці.

У 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 лауреата Нобелівської премії І.Р. Прігожкина, розробляючого теорію диссипативных структур, що розкриває історичні передумови і світоглядні основи теорії самоорганизации.

Інтенсивно працює також школа Г.Хакена, професора Інституту синергетики і теоретичної фізики в Штутгарте. 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 члена -корр. РАН 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 иследованияОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕННЯ ТЕОРІЇ САМООРГАНИЗАЦИИ.

Наш мир, все, що доступно в ньому спостереженню. зазнають безперервних змін - ми спостерігаємо його непрекращающуюся еволюцію. Всі подібні зміни відбуваються за рахунок сил внутрішньої взаємодії, принаймні, ніяких зовнішніх по відношенню до нього сил ми не спостерігаємо. Згідно з принципом Бора, існуючим ми маємо право вважати лише те, що наблюдаемо або може бути зроблено таким. Отже, подібних сил не існує. Таким ообразом, всі, що відбувається навколо нас, ми можемо вважати процесом самоорганизации, тобто процесом, що йде за рахунок внутрішніх стимулів, що не вимагають втручання зовнішніх чинників, не належних системі. До числа таких процесів відноситься також і становлення і дія Розуму, бо він народився в системі внаслідок її еволюції.

Отже, весь процес еволюції системи - процес самоорганизации. Мир весь час міняється. Ми не можемо затверджувати, що процес самоорганизации направлений на досягнення стану рівноваги (під яким розуміється абсолютний хаос), у нас немає для цього досвідчених підстав, набагато більше даних для затвердження зворотного - мир безперервно розвивається, і в цій зміні переглядається певна спрямованість, відмінна від прагнення до рівноваги.

Для опису основ процесу самоорганизации зручно (хоч і явно недостатньо) використати термінологію дарвиновской тріади: спадковість, мінливість, відбір, додавши цим поняттям більш широке значення.

Мінливість в цьому більш широкому значенні - це вічно присутні чинники випадковості і невизначеності. Без припущення про безперервно діючі випадкові чинники, постійна еволюція системи, що супроводиться появою нових якісних особливостей, мабуть, неможлива.

Що стосується терміну “спадковість”, то він означає лише те, що теперішній час і майбутнє будь-якої системи в світі залежить від його минулого. Міра залежності тієї або інакшої системи від минулого може бути будь-якою. Цю міру залежності умовимося називати пам'яттю системи. У цілком детермінований системах минуле однозначно визначає майбутнє (можливо і зворотне - по теперішньому часу визначити минуле).Такі системи - системи з нескінченною пам'яттю (абсолютною спадковістю).Це абстракція, але вона добре інтерпретує деякі процеси в неживому світі - наприклад, то рух планет, який ми спостерігаємо (звісно, лише на деякому, кінцевому, правда дуже великому, інтервалі часу.

“Пам'ять системи” в реальних системах в тому значенні, як ми її визначили, частіше за все виявляється обмеженої: і нескінченна пам'ять і її відсутність - лише абстракції, які зручні для інтерпретації. Прикладом системи, позбавленої пам'яті, є розвинений турбулентний рух.

Поняття “принципів відбору” є самим важким серед понять дарвиновской тріади. Процеси самоорганизации слідують певним правилам, законам. Це твердження - деяке емпіричне узагальнення, питання про походження цих правил лежить поза раціоналізмом, як і питання про народження Всесвіті.

До числа таких законів відносяться передусім закони збереження і 2-е початок термодинаміки (так і інші закони також). Таким чином, серед мислимо допустимих процесів в неживій природі існують (спостерігаються, або доступні спостереженню) лише певні класи рухів, що підкоряються певним правилам. Подібні ж правила існують в природі і суспільстві. Ось ці правила і називають принципами відбору. Інакшими словами, принципи відбору - це ті ж самі закони фізики, хімії, біології, закони суспільного розвитку, які з мислимо допустимих рухів “відбирають” ті, які ми і спостерігаємо.

Отже, Всесвіт - безперервно еволюціонуючий об'єкт (як і будь-які його складові). Але внутрішні стимули і можливості розвитку Всесвіту, визначальні процеси самоорганизации, обмежені реальними рамками, берегами допустимих еволюційних каналів.

Мова дарвиновской тріади при такому розширенні значення надзвичайно універсальна. З його допомогою можна описати широке коло явищ, описати якісний характер що відбувається. Але і його можливості обмежені, його необхідно розширювати, наповнювати новими поняттями.

Насамперед доцільно ввести поняття механізмів, тобто сукупності правил і інтерпретацій, що описують характер протікання процесів або їх класів, виділяючи як самостійні поняття ті або інакші явища, які будемо відносити до основ мови. Ці інтерпретації, спираючись на ті або інакші поняття тріади, не замінюють їх, але збагачують первинне значення і, як наслідок, словниковий запас мови.

Розглянемо приклад Леонардо Ейлера (кінець XVIIIв.). Розглянемо колону, що знаходиться під навантаженням. Якщо це навантаження не дуже велике, то у колони існує єдине положення рівноваги - вертикальне. При цьому мала зміна зовнішніх впливів не змінить даного положення рівноваги. Нехай колона знаходиться під дією випадкових поривів вітру, тоді вона внаслідок властивостей пружності буде коливатися біля свого вертикального положення.

Якщо збільшувати навантаження, то амплітуда і частота коливань будуть мінятися, але їх характер буде тим же - коливання біля того ж положення рівноваги. Однак це продовжиться лише доти. поки навантаження не досягне деякого критичного значення. Після цього вертикальне положення рівноваги втратить стійкість (причому вмить). Замість нього з'явиться безліч нових положень рівноваги. Їх сукупність являє собою поверхню, освічену обертанням полуволны синусоїди. Якщо пориви вітру зберігаються, то колона буде продовжувати коливатися біля нового положення рівноваги, але біля якого - передбачити неможливо, причому неможливо в принципі, так як це буде залежати від випадкового пориву вітру в момент втрати стійкості. Описане явище, відкрите Л. Ейлером, носить назву бифурикации, термін ввів А. Пуанкаре), а момент втрати стійкості - моментом бифурикации.

Таким чином, при малих вертикальних навантаженнях колона володіє нескінченною пам'яттю - фіксуючи її положення в даний момент часу, ми можемо відновити все її попередні стану (знаючи, звісно, поведінку вітру). в момент бифурикации система повністю “втрачає пам'ять”. Майбутнє залежить тільки від мінливості вітрового навантаження. Інший приклад - ми б'ємо молотком по каменю. Від кожного удару той деформується, і ми можемо передбачити характер кожної деформації, але ми не можемо сказати, на скільки і яких уламків розлетиться камінь, коли ми його розіб'ємо.

Явище бифурикации типове для більшості процесів, що розвиваються у часі. Момент бифурикации - деяка абстракція, як і повна втрата пам'яті. Бифурикация - також процес, протяжний у часі, але дриваючий вельми малий його інтервал, протягом якого відбувається якісна перебудова властивостей системи, і визначальне значення в характері подальшого розвитку мають випадкові чинники. У цих умовах пам'ять системи різко меншає. Процеси бифурикации ми спостерігаємо і в розвитку живої речовини і в суспільному житті. Революційні процеси - типові процеси бифурикации - ні в одній революції нікому не вдавалося передбачити характеру постреволюционного розвитку.

Сказане вище дозволяє дати наступну, досить універсальну схему еволюційного процесу. На початковому етапі еволюції відбувається повільний розвиток властивостей системи. Цей процес більш або менш передбачуваний. У якийсь момент або зовнішній вплив досягає критичного значення, або відбувається кумуляция внутрішніх сил (або те і інше разом). При цьому параметри системи починають швидко зміняться, раніше стабільний стан різко знижує рівень стабільності, і виникає можливість різних шляхів розвитку. У цій ситуації навіть незначний вплив може перевести еволюційний процес на нові рейки, розвиток потім піде по зовсім іншій лінії. Наступить новий “спокійна дільниця”, який в якій- те момент знову може змінитися новим процесом бифурикации.

Бифурикационный механізм грає найважливішу роль в загальній еволюційній схемі. Саме він є джерелом зростання різноманітності різних форм організації матерії, а отже, і безперервно зростаючої складності її організації. Крім того через ймовірностний характер бифурикационного процесу, еволюція не може мати зворотного ходу, точніше, імовірність зворотного ходу еволюції прагне до нуля, а це стосується іншого фундаментального факту - відсутність оборотності не тільки еволюції, але і часу. У цьому виявляється загальна спрямованість загального еволюційного процесу.

Отже, ми намалювали деяку, досить загальну схему процесів самоорганизации, у загальних рисах справедливу як для неживої матерії, так для живої речовини і суспільства. Незважаючи на спільність, ця схема дозволила виявити таку особливість еволюційних процесів, як їх спрямованість. У своїй масі вони йдуть у бік ускладнення організації Всесвіту і зростання різноманітності організаційних форм. Дарвин писав, що це має місце для живого миру. Як ми бачимо, це справедливе для будь-яких процесів самоорганизации, в тому числі і для Всесвіту загалом.

У процесі самоорганизации відбувається безперервне руйнування старих і виникнення нових структур, нових форм організації матерії, що володіють новими властивостями. Причому це якісно не ті ж самі освіти, відмінні тільки геометричними розмірами, формою або іншими фізичними особливостями. У Всесвіті виникають унікальні освіти, безперервно виникають нові перебудови (бифурикации), внаслідок яких народжуються якісно нові структури, що не мали досі аналогів. Вони володію новими неповторними властивостями. А як ці властивості пов'язані з властивостями початкових елементів, з яких складені системи? Це дуже глибоке питання, яке має як філософське, так і практичне значення.

Процеси об'єднання елементів йдуть безперервно і на всіх рівнях організації матеріального світу - в неживій і живій природі, і в суспільстві. Цей процес універсальний - тенденція до кооперативности пронизує всі поверхи світобудови. Тому має право на існування гіпотеза про те, що процес виникнення нових форм організації матерії визначається так же фундаментальними законами, як і закони збереження, і які в загальному випадку не зводяться до аналізу простих взаємодій, існуючих серед елементів системи, що народжується. Механізми, які визначаються цими законами, назвемо “механізмами зборки”.

Внаслідок дії механізмів зборки виникають нові освіти, що володіють новими властивостями. У деяких випадках ці властивості можна передбачити, спираючись на властивості елементів цих систем і, іноді, деякі інші міркування, наприклад, т.н. принцип мінімуму дисипації енергії. Однак так буває далеко не завжди.

НайПростіший приклад цьому - вода. Вона володіє аномальною залежністю густини від температури, і ця властивість ми не можемо вивести з властивостей атомів (або молекулярних властивостей) водня і кисня, які більш або менш відомі. Таким прикладам немає числа, особливо коли ми переходимо в сферу живої речовини і суспільних відносин. Феномен життя, видимо, неможливо звести до фізико-хімічної взаємодії становлячих елементів живого організму. Властивості Розуму, найвірогідніше, несводимы до властивостей нейронів, з яких складається мозок. Пояснити поведінку натовпу властивостями вхідних в неї людей - також практично неможливо.

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. Термін '' синергетика'' введений Г. Хагеном для позначення міждисциплінарного напряму, в якому результати його досліджень по теорії лазерів і нерівновагий фазовим переходам повинні були (і це сталося) дати ідейну основу для плідного взаимосотрудничества дослідників з різних областей знання. Очевидно, що методології різних областей знання так різні, що їх спільність може бути реалізована лише на концептуальному рівні. Підтвердженням того, що задум Г. Хакена був в певній мірі неопределенен і суб'єктивний, є свідчення деяких вчених, в бесідах з якими Г. Хакен говорив, що називання запропонованого ним наукового напряму '' синергетикою'' випадкове і непринципове. Важко, однак, погодитися з думкою, що назва непринципова, і що синергетику можна було б з неменшим успіхом назвати Х-наукою. Зрештою, почин Г. Хакена, виявилося плідним саме завдяки природно зрозумілій асоціації синергетики з самоорганизацией.

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.Об'єм поняття

Як вже говорилося вище, термін '' синергетика'' введений Г. Хакеном для позначення міждисциплінарного напряму, в якому, як він і передбачав, результати його досліджень по теорії лазерів і нерівновагий фазовим переходам змогли дати ідейну основу для плідного взаимосотрудничества дослідників з різних областей знання. Синергетика Г. Хакена в несуворому значенні має попередників: Ч. Шеррінгтон, що називав синергетическим узгоджену дію нервової системи при управлінні мышечными рухами; Улам, що говорив об синергии, в формі безперервної співпраці між комп'ютером і оператором; І. Забуський, що прийшов до висновку про необхідність єдиного синтетичного підходу до нелінійних математичних і фізичних задач. Однак притому, що є неформальний зв'язок явищ, названих '' Синергетика'', по суті змісту попередники Г. Хакена говорили лише про приватні приклади.

Практично спочатку (від Г. Хакена) синергетика знайшла зміст для себе і привнесла нові ідеї: в теорію лазерів і термодинаміку нерівновагий процесів, і теорію нелінійних коливань і автоволновых процесів; в теорію бифуркации і теорію структурної стійкості; в теорію катастроф. Зазнав розвиток поняття хаосу, увійшов в побут термін детермінований хаос, що має конкретне фізико-математичне значення. Значно розширилася область застосування синергетики в зв'язку з розвитком теорії фракталов. У руслі синергетики знайшли інтерпретацію і своє рішення задачі з областей фізики, кінетичної хімії, біології, геології, матеріалознавства і інш. Потрібно відмітити поширення самим Г. Хакеном ідей синергетики на біологічні явища: переходи між паттернами в біології і можливості дослідження біологічної еволюції як процесу самоорганизации в складній системі. У контексті синергетики проводяться сьогодні соціальні і гуманітарні дослідження, також дослідження застосовно до человекомерным систем і антропной сфері.

З синергетикою стійко асоціюються такі фізичні об'єкти і явища як: аттракторы, бифурикация, самоорганизация (когерентна, континуальная і в інших значеннях і інтерпретаціях), хаос і детермінований хаос, відкриття системи в нерівновагий стані, фракталы, диссипативные процеси. Разом з тим, сьогодні не можна говорити про що склався категориальной схему і про цілісність концепції синергетики.

У зв'язку з поширенням ідей синергетики на широке коло явищ, корисно оцінювати, в якій мірі та або інакша дія такого роду є доказовим науково-обгрунтованим кроком, а в якій це ні до чого не зобов'язуючий погляд аналогічно. Дія авторитету стає тут в ряді випадків такою, що не зобов'язує, а такою, що дозволяє. Ризикуючи бути незрозумілим, висловимо думку, яка але формі може бути воспринято як критика в адресу Г. Хакена, хоч, очевидно, яка-небудь критика спочатку неправомірна і безглузда. Зрештою, сьогодні більш усього важливий результат - викликаний резонанс, широкий рух взаємної співпраці вчених і фахівців в напрямі дослідження явища самоорганизации. Разом з тим, абсолютно необхідне критичне відношення до конкретних оцінок і думок. Мова йде про те, що в роботах Г. Хакена розглядаються, з одного боку, фізичні об'єкти і системи, що мають суворий математичний опис. З іншого боку - розглядаються, наприклад, біологічні макросистемы, на які принципи і висновки, отримані для фізичних систем можна перенести лише умовно, аналогічно. Формули і діаграми, будучи символами точного знання, є для біологічних систем образними метафорами.

Можна було б висловити жаль, що сам Г. Хакен є в цьому прикладом для багатьох з своїх послідовників. Однак і тут ми маємо парадоксальне явище. Саме зняття суворих обмежень, можливість приміряти до різних неформалізованих областей знання принципів синергетики і критеріїв самоорганизации, виявилося плідним і стало позитивним чинником. Необхідно, разом з тим, усвідомлювати, що в розгляді біологічних систем ми маємо Г. Хакена - не фізика теоретика, але мислителя, а іноді навіть художника.

Ілюстрацією до сказаного є слова Г. Хакена про застосування поняття ентропії до біологічних систем, де, як пише Г. Хакен, '' виникає в деякому розумінні новий тип інформації, пов'язаний з колективними змінними або параметрами порядку. Це навело нас на думку, - пише Г. Хакен, - назвати ту частину інформації, яка відноситься до параметрів порядку і відображає колективні властивості системи, синергетической информацией''. Що ж до самих параметрів порядку, то вони знаходять нове значення, перетворюючись в носіїв інформації - '' інформаторів''.

Ідентифікація синергетики

До виробітку визначення синергетики ми підійдемо як до задачі ідентифікації. З одного боку є деякі визначення і думки про синергетику, з іншою - різноманітний зміст, який фахівці відносять до області синергетики. До того, що говорилося про контакти фахівців, треба додати і те, що фахівці різних профілів виділяють як головні ознаки синергетики те, що характерно саме їх спеціалізації. У одному випадку, це когерентні взаємодії, в іншому, фрактальність структури, також, прогресивна еволюція або бифурикационные явища і інше. Групи фахівців різних напрямів вважають, що синергетика більш усього співвідноситься з тим, чим вони займаються: нелінійна динаміка, лазерна фізика, теорія диссипативных структур, матеріалознавство і інше.

Ряд авторитетних авторів висловлюється про синергетику як про нову наукову парадигму. Наприклад говориться: '' Гранично коротка характеристика синергетики як ноной наукової парадигми включає в себе три основні ідеї: нелинейность, відвертість диссипативность''. Більш загальним є наступне трактування: '' Синергетика є теорією еволюції і самоорганизации складних систем світу, виступаючи як сучасна (постдарвиновской) парадигма эволюции''.

Заслуговуючий уваги представляється наступне визначення:

'' Синергетика - (від греч. synergetikos - спільний, узгоджений, діючий), 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. У таких системах спостерігається узгоджена поведінка підсистем, внаслідок чого зростає міра її впорядкованості, т. е. меншає ентропія (самоорганизация). Основа синергетики - термодинаміка нерівновагий процесів, теорія випадкових процесів, теорія нелінійних коливань і волн''.

Через багато які різночитання переглядається фундаментальна проблема - проблема зв'язку і співвідношення понять синергетики, самоорганизации, системи, розвитку і еволюції. Те, що синергетика розуміється багатьма дослідниками, включаючи і її основоположника Г. Хакена, як вчення про самоорганизации, є непорушним фактом. Відносно самоорганизации Г. Хакен пише: '' Корисно мати яке-небудь відповідне визначення самоорганизации. Ми називаємо систему самоорганизующейся, якщо вона без специфічного впливу ззовні знаходить якусь просторову, тимчасову і функціональну структуру. Під специфічним впливом ми розуміємо таке, яке нав'язує системі структуру або функціонування. У разі ж самоорганизации система випробовує неспецифічний вплив. Наприклад рідина, що підігрівається знизу, абсолютно рівномірно знаходить в результаті самоорганизации макроструктуру, утворюючи шестикутні ячейки''.

Сказане можна доповнити, наприклад, наступним визначенням:

'' Самоорганизация, цілеспрямований процес, в ході якого створюється, відтворюється або удосконалюється організація складної динамічної системы''.Синергетика і самоорганизация

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. Так, в 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. 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.

Отже, виходячи з існуючих традицій, спираючись на основоположний задум Г. Хакена і раніше приведене мною формулювання, можна запропонувати наступне визначення:

СИНЕРГЕТИКА - (від греч. synergetikos - спільний, погоджено діючий) - науковий напрям, що вивчає процеси утворення і масових (колективних) взаємодій об'єктів (елементів, підсистем): (1) що відбуваються у відкритих системах в нерівновагий умовах; (2) що супроводяться інтенсивним обміном речовиною і енергією підсистем з системою і системи з навколишнім середовищем; (3) самопроизвольностью (відсутністю жорсткої детерминации ззовні) поведінки об'єктів (підсистем), що характеризуються, що поєднується з їх взаимосодействием і (4) що мають результатом упорядкування, самоорганизацию, зменшення ентропії, також еволюцію систем.

Розширене формулювання, що включає «нефізичний» зміст:

Представляється доцільним відхилиться від прагнення до визначення саме синергетики і констатувати те, чим реально займаються фахівці в зв'язку з дослідженнями по синергетиці. У зв'язку з цим пропонується наступне визначення:Синергетическая концепція самоорганизации

1. Об'єктами дослідження є відкриті системи в нерівновагий стані, що характеризуються інтенсивним (потоковым, множинно-дискретним) обміном речовиною і енергією між підсистемами і між системою з її оточенням.

Конкретна система занурена в середу, яка є також її субстрат.

2. Середа - сукупність становлячих її (середу) об'єктів, що знаходяться в динаміці. Взаємодія досліджуваних об'єктів в середовищі характеризується як близкодействие - контактна взаємодія. Середа об'єктів може бути реалізована в фізичному, біологічному і іншому середовищі більш низького рівня, що характеризується як газоподобная, однорідна або суцільна. (У складі системи реалізовується дальнодействие - польова і опосредствованное (інформаційне) взаємодія.)

3. Розрізнюються процеси організації і самоорганизации Загальною ознакою для них є зростання порядку внаслідок протікання процесів, протилежних встановленню термодинамічної рівноваги незалежно взаємодіючих елементів середи (також видалення від хаосу по інших критеріях).

(Організація, на відміну від самоорганизации, може характеризуватися, наприклад, утворенням однорідних стабільних статичних структур.)

4. Результатом самоорганизации стає виникнення, взаємодія, також взаимосодействие (наприклад, кооперація) і, можливо, регенерація динамічних об'єктів (підсистем) більш складних в інформаційному значенні, чому елементи (об'єкти) середи, з яких вони виникають. Система і її складові є істотно динамічними освітами.

5. Спрямованість процесів самоорганизации зумовлена внутрішніми властивостями об'єктів (підсистем) в їх індивідуальному і колективному вияві, а також впливами з боку середи, в який '' занурена'' система.

6. Поведінка елементів (підсистем) і системи загалом, істотним образом характеризується спонтанністю - акти поведінки не є суворо детермінований.

7. Процеси самоорганизации відбуваються в середовищі нарівні з іншими процесами, зокрема протилежній спрямованості, і можуть в окремі фази існування системи як переважати над останніми (прогрес), так і поступатися їм (регрес). При цьому система загалом може мати стійку тенденцію або зазнавати коливань до еволюції або деградації і розпаду.

Самоорганизация може мати в своїй основі процес перетворення або розпаду структури, виниклої раніше внаслідок процесу організації.

Приведене розгорнене визначення є якщо і не цілком довершеним, то все-таки необхідним кроком на шляху конкретизації змісту, який відноситься до синергетики, і виробітку критеріїв для створення моделюючого самоорганизующейся середовища.

Про співвідношення синергетики і самоорганизации потрібно цілком визначено сказати, що зміст, на який вони розповсюджуються, і закладені в них ідеї неотрывны один від одного. Вони, однак, мають і відмінності. Тому синергетику як концепцію самоорганизации потрібно розглядати в значенні взаємного звуження цих понять на області їх перетину.

Висновок (загальнонауковий і суспільний контекст синергетики)

Всяке нове починається як єресь -

І кінчається як ортодоксия.

К. Лоренц

У цей час загальна методологія науки переживає період, який суміщає в собі риси еволюції і кризи. Сучасна наука, значно укріпивши свою базу за минуле сторіччя, може дозволити собі більш ліберальний підхід до включення в сферу свого розгляду змісту, що не має суворої об'єктивної основи. Позитивне значення цієї дії укладається у включенні в полі уваги існуючих фактів і практик, реально потребуючих інтелектуального аналізу. Однак в зв'язку з фактичною неготовністю науки до дослідження цього змісту об'єктивними методами, процес супроводиться появою '' нетрадиційних'' і '' некласичних'' наук, симбиозов наукового і ненаукового знання і інших явищ, які природні самі по собі для людської пізнавальної діяльності, але далекі від саме наукового знання. Важливе те, що при цьому відбувається напрацювання підходів до малодослідженого, реально існуючого змісту. Можна указати, наприклад, на надто актуальну задачу об'єктивного дослідженні суб'єктивної реальності, на підступах до якої трудяться психологи, нейрофизиологи і розробники систем віртуальної реальності і комп'ютерної анимации. Сама постановки задачі виглядає термінологічно суперечливою. Однак це реальна, надто важлива задача, в основі рішення якої лежить вивчення і осмислення процесів самоорганизации в нейробиологической, інформаційній і понятійній середах.

Сучасна наука досить сильна накопиченим потенціалом наукового знання і має певну стійкість в зв'язку із залежністю фінансових і інтелектуальних вкладень в неї з боку суспільства від практичної корисності результатів, що отримуються. Проте, змішення наукового знання з елементами обивательського довір'я і навіть містики може ослабляти в якійсь мірі науку як форму суспільної свідомості. Сказане має для синергетики значення, оскільки в неї більш, ніж в інші області відбувається '' злив'' незатребуваної суспільством пізнавальної активності. Ця роль своєрідного відстійника має, очевидно, свої плюси і мінуси. Необхідно лише відмітити, що існуюча ситуація повинна ясно усвідомлюватися авторитетними вченими, керівниками і спонсорами.

У ув'язненні відмітимо наступне. Проблематика, зміст, методи досліджень і результати, ті, що відносяться до синергетики характеризуються неоднозначними оцінками і невизначеністю. Разом з тим, синергетика як науковий напрям досліджень є запитаною суспільством. Значна кількість результатів досліджень в різних областях знання співвідноситься дослідниками з синергетикою. Контекст синергетики дає можливість плідно взаємодіяти вченим різних спеціалізацій на мові системного осмислення і пошуку нових рішень. Приведені визначення синергетики, отримані наступним образом, можуть конструктивно застосовуватися при рішенні конкретних задач. Можна передбачити, що в зв'язку з існуючими і грядущими результатами в кінетичній хімії, нейробиологии, транспьютерном нейрокомпьютинге і в інших областях сформується більш певний теоретичний і аксіоматичний базис синергетики, завдяки чому, зокрема, і критика в її адресу стане більш конструктивною і продуктивною. Безсумнівно, при всьому тому, що синергетика повноцінно '' працює'' сьогодні як категорія наукового знання.

Список джерел

Хакен Г. '' Синергетика'' М 1980

Данілов Ю.А., Кадомцев Б.Б. Что таке синергетика// нелінійні хвилі. Самоорганізация. М.: Наука, 1983.

Пригожий І., Стенгерс И. Порядок з хаосу. - М., 1986. Ті ж. Час, хаос, квант. - М., 1994.

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