Синергетика как направление научных исследований

Страница 1

Синергетика

(от греч. συν — «совместно» и греч. εργος — «действующий») — междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов (состоящих из подсистем).[2]

Термин «синергетика» ввел в научный обиход английский физиолог Ч.С. Шеррингтон более ста лет назад. Приоритет в разработке системы понятий, описывающих механизмы самоорганизации принадлежит немецкому физику Г. Хакену («Синергетика», 1977), бельгийскому ученому русского происхождения, лауреату Нобелевской премии И. Пригожину («Самоорганизация в неравновесных системах», «Философия нестабильности» и др.). Значительный вклад внесли Л. Берталанфи, Л. Онзагер, Л.И. Мандельштам, М.А. Леонтович, М. Эйген, а также российские ученые С.П. Курдюмов, М.В. Волькенштейн, Ю.А. Урманцев и др.

Г. Хакен пишет: "Синергетика занимается изучением систем, состоящих из многих подсистем самой различной природы, таких, как электроны, атомы, молекулы, клетки, нейроны, механические элементы, фотоны, органы, животные и даже люди".[3] Основной вопрос синергетики, по его мнению, "существуют ли общие принципы, управляющие возникновением самоорганизующихся структур и (или) функций" и Хакен дает утвердительный ответ.

Основные принципы развития систем:

1. Принцип иерархии. Природа иерархически структурирована в несколько видов открытых нелинейных систем разных уровней организации: в динамически стабильные, в адаптивные, и наиболее сложные — эволюционирующие системы.

2. Принцип хаотической связи. Связь между организациями осуществляется через хаотическое, неравновесное состояние систем соседствующих уровней.

3. Принцип развития. Неравновесность является необходимым условием появления новой организации, нового порядка, новых систем, т.е — развития.

4. Принцип объединения. Когда нелинейные динамические системы объединяются, новое образование не равно сумме частей, а образует систему другой организации или систему иного уровня.

5. Общее для всех эволюционирующих систем: неравновесность, спонтанное образование новых микроскопических (локальных) образований, изменения на макроскопическом (системном) уровне, возникновение новых свойств системы, этапы самоорганизации и фиксации новых качеств системы.

6. При переходе от неупорядоченного состояния к состоянию порядка все развивающиеся системы ведут себя одинаково (в том смысле, что для описания всего многообразия их эволюций пригоден обобщённый математический аппарат синергетики).

7. Принцип открытости. Развивающиеся системы всегда открыты и обмениваются энергией и веществом с внешней средой, за счёт чего и происходят процессы локальной упорядоченности и самоорганизации.

8. Принцип сенсибилизации. В сильно неравновесных состояниях системы начинают воспринимать те факторы воздействия извне, которые они бы не восприняли в более равновесном состоянии.

9. Принцип возрастания согласованности. В неравновесных условиях относительная независимость элементов системы уступает место корпоративному поведению элементов: вблизи равновесия элемент взаимодействует только с соседними, вдали от равновесия — «видит» всю систему целиком и согласованность поведения элементов возрастает.

10. Принцип бифуркации. В состояниях, далеких от равновесия, начинают действовать бифуркационные механизмы — наличие кратковременных точек раздвоения перехода к тому или иному относительно долговременному режиму системы — аттрактору. Заранее невозможно предсказать, какой из возможных аттракторов займёт система.

Хакен прежде всего подчеркивает, что части систем взаимодействуют друг с другом. Он выделяет истоки, которые приводят к образованию новых систем. Обычно рассуждают так: сложное возникает из простого, но ведь это непостижимо. Хаос есть хаос, он никак не может превратиться в порядок. Логика Хакена идет в другом направлении. Основополагающий системный фактор состоит не в хаотичности, а во взаимодействии, в динамике. Динамика не чужда даже хаосу. А раз так, то вполне возможно, что в хаосе рождается порядок, упорядоченность[4].

Страницы: 1 2

Больше по теме:

Запоминание цифровой информации.
Секрет запоминания цифр заключается в том, что каждой цифре от ноля до ста подбираются на основе "похожести" зрительные образы, которые отрабатываются при запоминании. Если появляется необходимость запомнить число, которое более ...

Ломброзианская типология преступников
Исследователь не ограничивается выявлением общих черт преступного человека. Он создает типологию — каждому виду преступника соответствуют лишь для него характерные черты. Убийцы. В типе убийц ясно видны анатомические особенности преступн ...

Характеристики возрастных эпох по Д.Б. Эльконину
I. Эпоха раннего детства (до 3-х лет). Младенчество (до 1 года). Младенец живет в специфической социальной ситуации развития полной беспомощности и единственным средством, опосредующим все его проявления, является взрослый. Именно мать в ...