Что такое синергетическая парадигма
Что такое синергетическая парадигма
Восток и Запад есть в каждой вещи.
Гегель
Современная наука быстрыми шагами идет
навстречу всем великим Истинам, изложенным
в восточной философии и скоро, очень
скоро они встретятся и протянут друг другу руки.
Е.И. Рерих
Взаимообогащаясь, культуры Востока и
Запада актуализируются, становятся
достоянием каждого Не разница
должна исчезнуть [между ними], а непонимание.
Т.П. Григорьева
I. Синергетика как новая парадигма. Диалог с И.Р. Пригожиным
Обрисуем концептуальное поле вокруг этих идей, поясняя при этом даже не столько их строгий естественнонаучный смысл, сколько ту мировоззренческую и культурологическую оболочку, которой они начинают обрастать
I. 1. Пламень созидающий
Даже относительно простые модельные нелинейные уравнения с нелинейными источниками и стоками (которые отражают особенности открытых систем) описывают очень сложное поведение: содержат большое число типов структур, к которым при разных начальных воздействиях идут процессы. Благодаря общности математического описания многих процессов различной природы мы усматриваем новый смысл в метафорических моделях мира древних мыслителей. Так, огонь уже тысячелетия назад считался одной из основных сил природы, наряду с водой, воздухом и землей. Образ огня или горения выступал в качестве объяснения законов развития мира.
Математические закономерности процессов горения и теплопроводности (диффузии) на современном этапе представляют одну из наиболее распространенных моделей, претендующую на выяснение многих парадоксальных процессов синергетики. Последние связаны с возникновением на активной (горючей) среде локализованных (несмотря на наличие теплопроводности) очагов горения (химических реакций) – диссипативных структур. Имеется в виду исследование образования и эволюции структур горения и тепла в открытых и нелинейных средах. Результаты на уровне математических теорем получены на ограниченном классе уравнений – на уравнениях параболического типа, то есть типа теплопроводности, квазилинейных, с источником, хотя некоторые выводы уже распространены на другие классы нелинейных уравнений в частных производных.
Как правило, вызывает недоверие или даже шок то обстоятельство, что простые математические модели, причем модели определенного, ограниченного типа, могут содержать фундаментальные результаты, что заложенные в эти модели идеи могут выходить далеко за пределы их конкретного содержания. Разъясняя большую общность и фундаментальность данных результатов, стоит особо подчеркнуть прежде всего глубинную метафоричность образа горения. Это типичный образ быстроразвивающегося процесса вообще. Горение (или огонь) можно рассматривать, пожалуй, в качестве одного из архетипических символов – символа самовозобновляющегося и саморегулирующегося начала в универсуме.
Архетипический образ горения развертывает перед нами американский филолог Ф.Уилрайт. Он обращает внимание на то «свойство огня, которое всегда будоражило людское воображение и не поддавалось рациональному объяснению: его кажущаяся способность к самопроизвольному зарождению и быстрому самовоспроизведению. С древнейших времен люди замечали с благоговейным ужасом, что огонь может возникать в результате внезапного воспламенения и что его размер и интенсивность могут увеличиваться с драматической быстротой» [34. С. 102].
В Ригведе, самой древней из всех Вед, многочисленные гимны посвящены Агни – богу огня. Агни – это небесный огонь, связанный с бесчисленными огнями на Земле. Агни-Вайшванара, то есть «принадлежащий всем людям», – это огонь во всех своих проявлениях: это свет небес, разгоняющий мрак; свет жертвенного костра, уносящего жертву к богам; свет среди людей; свет вдохновения внутри нас [см. 28. С. 278–279]. Рождения и превращения Агни самообусловлены. Агни, «(своими) силами заполнивший мир» [28. С. 109], – это, по сути, не вполне явное, но уже присутствующее выражение субстанциального начала как causa sui.
В 14-томной Агни Йоге, созданной Е.И.Рерих и Н.К.Рерихом и оставленной ими безымянно принадлежать культуре, образ огня, пожалуй, центральный. «Стихия Огня, самая вездесущая, самая творящая, самая жизненосная, менее всего замечается и оценивается, – читаем мы в первых строках «Мира Огненного». – От обычных световых образований, доступных открытому глазу, до сложных огней сердца – все вводит нас в область Огненного Мира» [Мир Огненный. I, 1]. Причем огонь предстает в философии Агни Йоги в своей амбивалентной сущности: он одновременно неопаляющий и жгучий, спокойный и бушующий, творящий и разрушающий, концентрирующийся и растекающийся.
Образ огня в различных ипостасях используется в буддизме. Как отмечает О.О.Розенберг, «буддисты сравнивают бытие с лампадой и с океаном. Горящая лампада с мигающим волнующимся пламенем, т.е. бытие, погаснет наконец, прекратится процесс горения, лампада же остается. Океан бушует, охваченный бурей, но буря наконец стихает, и волны замирают, океан в покое, однако это не значит, что океана нет» [29. С. 29]. Здесь подчеркивается цикличность рождения многочисленных бытийных проявлений огня из Небытия, из первородной хаотической, потенциально свертывающей в себе все и спокойной прасреды, и возвращение в нее вновь.
Стоит сослаться здесь также на известный образ огня в картине Космоса Гераклита, огня как меры самовозобновления и самоугасания процессов в нем. «Этот космос, один и тот же для всего существующего, не создал никакой бог и никакой человек, но всегда он был, есть и будет вечно живым огнем, мерами загорающимся и мерами потухающим» [20. С. 44].
Огонь вездесущ. А образ огня глубоко метафоричен. Человеческое тело ведь, по сути дела, представляет собой процесс горения, процесс непрерывного окисления и воссоздания, сохранения своей целостности, происходящий на открытой среде. Впрочем, любой физический организм являет нам пример более или менее длительного процесса горения, процесса уничтожения, выгорания, хотя бы частичного, среды и ее самовозобновления, самоподдержания, роста. Отождествление огня и жизни восходит к учению прославленного врача и натурфилософа эпохи Возрождения Парацельса. Он считал, что там, где есть огонь, есть и источник жизни, ее порождения и исцеления, поскольку огонь символизирует имманентно присущее бытию свойство становления.
Все эти образы огня в культуре созвучны с развиваемыми в данной статье синергетическими представлениями о формировании и эволюции структур горения в открытых и нелинейных средах. И, по большому счету, через эти представления просматриваются универсальные принципы эволюции нестационарных структур в целом.
I. 2. Свертывание сложного: представление о структурах-аттракторах эволюции
Через язык математического описания проступает фундаментальная общность процессов рождения, усложнения, видоизменения и тенденций к распаду структур в самых различных областях действительности. Структура – это локализованный в определенных участках среды процесс. Иначе говоря, это процесс, имеющий определенную геометрическую форму, способный к тому же перестраиваться и перемещаться в данной среде. В исследуемых относительно простых моделях возникает идея фундаментальной общности: сплошная среда содержит в потенциальной форме разные пути развития, разные виды локализации процессов (разные виды структур).
Синергетика позволяет снять некие психологические барьеры, страх перед сложными системами. И эта надежда на описание сложного относительно простым образом небезосновательна. Начнем с того, что сложные социоприродные системы, как правило, также являются открытыми и нелинейными (несколько ниже мы поясним эти термины). Можно предположить, что сверхсложная, бесконечномерная, хаотизированная на уровне элементов среда (среда, которая ведет себя по-разному в каждом локусе) может описываться, как и всякая открытая нелинейная среда, небольшим числом фундаментальных идей и образов, а затем, возможно, и математических уравнений, определяющих общие тенденции развертывания процессов в ней.
Структуры-аттракторы эволюции, ее направленности или цели относительно просты по сравнению со сложным (запутанным, хаотическим, неустоявшимся) ходом промежуточных процессов в этой среде. Асимптотика колоссально упрощается. Данный механизм свертывания сложного, механизм выхода на относительно простые, симметричные структуры-аттракторы выработан в ходе эволюции природы, начиная со сложных форм неживой природы. На основании этого появляется возможность прогнозирования хода эволюции, исходя:
Общность математического описания процессов самой различной природы составляет ту платформу, на которой можно наблюдать моменты рождения новых философских представлений. Дело в том, что в настоящее время математические модели нелинейных открытых сред (систем) играют конструктивную роль не только в той области, для понимания которой они были созданы. Они становятся поставщиками новых неожиданных выводов общеметодологического и философского характера. Именно это обстоятельство и стимулировало написание данной работы.
В дальнейшем изложении представляется целесообразным подчеркивать качественное своеобразие нашей позиции и, прежде всего, сопоставить ее с широко известными взглядами бельгийского ученого русского происхождения, Нобелевского лауреата по химии (1977) И.Р.Пригожина (1917–2003).
I. 3. Образ открытой среды
Класс систем, способных к самоорганизации, – это открытые и нелинейные системы. Открытость системы означает наличие в ней источников и/или стоков обмена веществом и/или энергией с окружающей средой. Причем, когда речь идет об источнике, обычно возникает образ некоего точечного или, во всяком случае, локализованного источника. Например, ключ дает начало ручью и далее, возможно, полноводной реке. Иначе обстоит дело в случае самоорганизующихся систем. Источники и стоки имеют место в каждой точке таких систем. Это, как говорят, объемные источники и стоки. Процессы обмена происходят не только через границы самоорганизующейся системы, но и в каждой точке данной системы.
Чтобы уяснить суть происходящих в такого рода открытых системах (средах) процессов, представьте себе две прилегающие друг к другу и взаимопроникающие среды (или два качественно отличающихся слоя, уровня одной и той же среды). В одной среде разыгрываются основные, интересующие нас процессы, а другая среда прилегает к первой в каждой точке и служит для нее некоторой питающей, поддерживающей основой. В каждой точке этой среды происходят процессы обмена: постоянно притекают какие-то необходимые вещества и отводятся продукты обмена. Такой системой является, к примеру, кора головного мозга, пронизанная кровеносными сосудами, питающими мозг. Только благодаря этой универсальной подложке становятся возможными сложные нейродинамические процессы в сети нейронов головного мозга. По сути дела, так же и всякий город имеет своего рода «кровеносную систему» – разветвленную инфраструктуру (транспорт, связь и т.д.), которая обеспечивает определенное состояние городской жизни в каждой его точке.
Открытость системы – необходимое, но не достаточное условие для ее самоорганизации. То есть всякая самоорганизующаяся система открыта. Но не всякая открытая система самоорганизуется, строит структуры. Все зависит от взаимной игры, борьбы двух противоположных начал: начала, создающего структуры, наращивающего неоднородности в сплошной среде (работа объемного источника), и, с другой стороны, начала, рассеивающего, размывающего неоднородности самой различной природы. Рассеивающее начало в открытой системе может пересиливать, перебарывать работу источника, размывать все неоднородности, создаваемые им. В таком режиме структуры не могут возникнуть.
I. 4. Мировоззренческий смысл понятия «нелинейность»
«Нелинейность» – фундаментальный концептуальный узел новой парадигмы. Можно даже, пожалуй, сказать, что новая парадигма есть парадигма нелинейности. Поэтому представляется важным развернуть в том числе и наиболее общий, мировоззренческий смысл этого понятия.
Нелинейность в математическом смысле означает определенный вид математических уравнений, содержащих искомые величины в степенях, больших 1, или коэффициенты, зависящие от свойств среды. Нелинейные уравнения могут иметь несколько (более одного) качественно различных решений. Отсюда вытекает физический смысл нелинейности. Множеству решений нелинейного уравнения соответствует множество путей эволюции системы, описываемой этими уравнениями (нелинейной системы).
Описываемое здесь И.Пригожиным ветвление путей эволюции хорошо известно среди математиков, хотя для широких кругов читателей процесс ветвления может представляться удивительным. Особенности нелинейного мира состоят в том, что в определенном диапазоне изменения констант среды и параметров нелинейных уравнений не происходит качественных изменений картины процесса. Несмотря на количественное варьирование констант, сохраняется притяжение одного и того же аттрактора, процесс «скатывается» на ту же самую структуру, на тот же самый режим движения системы. Но если мы перешагнули некоторое пороговое изменение, превзошли критическое значение параметров, то режим движения системы качественно меняется. Система попадает в область притяжения другого аттрактора. Картина интегральных кривых на фазовой плоскости качественно перестраивается.
Превращение, которое может удивлять некоторых читателей, становится вполне объяснимым. Ведь изменение параметров нелинейных уравнений сверх критических значений, по сути дела, создает возможность уйти в иную среду, в иной мир. А если качественно меняется среда, будь то среда физических взаимодействий, химических реакций или же среда обитания живых организмов, то совершенно естественно ожидать появления новых возможностей: новых структур, новых путей эволюции, бифуркаций.
Группа исследователей в ИПМ им. М.В.Келдыша совместно с учеными из МГУ уже в течение ряда лет развивает иное направление. Наряду с решением задач, в которых меняются параметры среды, рассматриваются в том числе и задачи другого рода, в которых варьируется только характер начального воздействия на одну и ту же среду. Изменение характера начального воздействия означает изменение отнюдь не его интенсивности, а пространственной конфигурации, топологии (скажем, симметрии или цветной симметрии) этого воздействия. И при этом в среде появляются разные структуры. Эта проблема интенсивно изучается также в моделях среды «конечных автоматов» или в игре «Жизнь» и т.п.
Парадоксально, что в одной и той же среде, без изменения ее параметров, могут возникать разные структуры как аттракторы, асимптотики, цели разных путей ее эволюции. Более того, изучая разные стадии развития процессов в открытой нелинейной среде, можно ожидать качественного изменения картины процессов, в том числе переструктурирование усложнение и деградацию – организации среды. Причем это происходит опять-таки не при изменении констант среды, а как результат саморазвития процессов в ней.
В мировоззренческом плане идея нелинейности может быть эксплицирована посредством:
Особенности феномена нелинейности состоят в следующем.
Как показывают исследования, картина процесса на первоначальной или промежуточной стадии может быть полностью противоположной его картине на развитой, асимптотической стадии. Скажем, то, что сначала растекалось и гасло, может со временем разгораться и локализоваться у центра. Причем такие бифуркации по времени могут определяться не изменением параметров, а ходом процессов самоструктуризации данной среды. Наконец, могут происходить изменения (вынужденные или спонтанные) самой открытой нелинейной среды. А если среда становится другой, то это приводит к качественному изменению картины процессов ее эволюции. На более глубинном уровне происходит переделка, переструктуризация поля возможных путей эволюции среды.
I. 5. Режимы с обострением
На самом деле сейчас внимание научной школы И.Пригожина и многих других групп исследователей направлено как раз на изучение нестабильного, развивающегося мира. А это есть своего рода неустойчивость. Без неустойчивости нет развития. Нелинейная положительная обратная связь – важнейший элемент в моделях автокаталитических процессов самой различной природы. А что представляет собой автокатализ? Имеется нелинейная положительная обратная связь в каждой точке среды, иначе говоря, объемная нелинейная положительная обратная связь. Скажем, производство вещества в каждой локальной области среды пропорционально его концентрации в этой области (да еще в степени выше первой). Концентрация, возрастая нелинейно, ускоряет производство вещества.
Механизмы автокатализа в химических реакциях подробно исследованы И.Пригожиным и группой его сотрудников. Эти механизмы «связаны с особыми молекулярными структурами и особой реакционной способностью определенных компонентов, что и позволяет таким системам переходить в новые состояния путем усиления (или ослабления) влияния слабых возмущений». «Например, присутствие продукта может увеличивать скорость его собственного производства. По существу, это кажущееся экзотическим явление довольно обычно в любом процессе горения благодаря присутствию свободных радикалов – чрезвычайно активных молекул с неспаренным электроном, которые, реагируя с другими молекулами, приводят к дальнейшему увеличению количества свободных радикалов и тем самым к самоускоряющемуся процессу» [21. С. 23–24, 29].
Автокаталитические процессы широко исследуются также и в биологических, экономических, социологических системах. Один из классических и наглядных примеров из области экономики – это быстрый рост капитала, как говорят, «деньги к деньгам» или «капитал на капитал». Психологи даже раскрыли такую закономерность, что всякий раз мы склонны недооценивать сумму денежного капитала, длительное время растущего по сложным процентам. Если же свободные денежные средства пускаются в оборот, вкладываются в какое-либо дело, то это может приводить к многократному увеличению капитала. Причем состояние в различных точках открытой нелинейной среды различно (разное количество денег, разная концентрация вещества и т.п.), то есть процессы в каждой точке среды идут по-разному. Но есть самовлияние в каждой точке среды. Само локальное изменение состояния среды влияет на действие нелинейного источника в данном месте (на рост капитала, на производство вещества и т.п.). Объемная нелинейная положительная обратная связь, таким образом, означает ускоренный, самоподстегивающийся рост по всему пространству среды. Такого рода обратная связь может служить источником быстрого процесса развития.
Режимы с обострением – некий тип модельных задач, которые широко используются при анализе сложных систем. Именно благодаря идеализации, благодаря модельному представлению нередко обнаруживаются важные, даже парадоксальные свойства, которые не видны, затеняются многочисленными побочными факторами при исследовании реальных процессов.
Вспомним, например, закон инерции Галилея. Хотя этот закон в чистом виде нигде в природе не проявляется, но он настолько важен, что стал одним из краеугольных камней новой физики, сменившей аристотелевское учение о движении и средневековую теорию импетуса Ж.Буридана. Уже этот факт истории науки свидетельствует, что идеализированные образы вовсе не являются недостатком. Напротив, они дают возможность проникнуть в глубинную суть вещей.
Первый и наиболее парадоксальный результат решения модельных задач на обострение – то, что режимы с обострением могут приводить (при определенных условиях) к локализации, к образованию нестационарных, диссипативных структур. Структура, локализующаяся на быстрых процессах, – это, действительно, удивительно. Локализация, оказывается, возможна на нелинейных источниках, без стоков, тогда как основное внимание было направлено до сих пор на образование стационарных структур на стоках. Рассматривая нелинейную положительную обратную связь, видим, что она уже содержит в себе внутренние механизмы переключения режимов – механизмы самоорганизации, образования структур.
В этой модельной задаче может шокировать конечность времени обострения и бесконечное возрастание величин. Но на самом деле свойства локализации могут проявиться за время, гораздо меньшее времени обострения. Лишь часть времени (t
Что такое синергетическая парадигма
уЙОЕТЗЕФЙЮЕУЛБС РБТБДЙЗНБ: ПУОПЧОЩЕ ИБТБЛФЕТЙУФЙЛЙ
зЕТНБО иБЛЕО РПМБЗБЕФ, ЮФП УЙОЕТЗЕФЙЛХ НПЦОП ТБУУНБФТЙЧБФШ ЛБЛ УБНХА ТБЪЧЙФХА ФЕПТЙА УБНППТЗБОЙЪБГЙЙ. уБНППТЗБОЙЪБГЙС ТПЦДБЕФУС УБНПК УЙУФЕНПК Ч ТЕЪХМШФБФЕ РПФЕТЙ ХУФПКЮЙЧПУФЙ ОЕЛПФПТПЗП УПУФПСОЙС ЛБЛ ОЕЛПФПТЩК, ПВПВЭЕООП РПОЙНБЕНЩК ЖБЪПЧЩК РЕТЕИПД, ЬФП, РП НОЕОЙА з. иБЛЕОБ, УБНПЕ ЗМБЧОПЕ Ч УЙОЕТЗЕФЙЛЕ. лБЛЙЕ ГЕМЙ УФБЧЙФ РЕТЕД УПВПК УЙОЕТЗЕФЙЛБ ЛБЛ ОБХЛБ? лБЛ ЙЪЧЕУФОП, УМПЦОЩЕ УЙУФЕНЩ УПУФПСФ ЙЪ ПЮЕОШ НОПЗЙИ ДЕФБМЕК, ЮФП РПТПЦДБЕФ ЧПЪНПЦОПУФЙ ПЮЕОШ УМПЦОПЗП ЧЪБЙНПДЕКУФЧЙС НЕЦДХ ДЕФБМСНЙ. ьФП ЧЪБЙНПДЕКУФЧЙЕ ЙЪХЮБЕФУС, ЧП-РЕТЧЩИ, НЕФПДПН ТЕДХЛГЙПОЙЪНБ, ОЙЪЧПДСЭЙН ЖХОЛГЙПОЙТПЧБОЙЕ УЙУФЕНЩ Л НЙЛТПХТПЧОСН, Л ДЕФБМСН, ЧП-ЧФПТЩИ, НЕФПДПН НБЛТПИПМЙЪНБ, ПРЙУЩЧБАЭЙН РПЧЕДЕОЙЕ УЙУФЕНЩ Ч ГЕМПН, ОБ НБЛТПХТПЧОЕ. з. иБЛЕО ПРТЕДЕМСЕФ УЙОЕТЗЕФЙЛХ ЛБЛ НПУФ НЕЦДХ ДЧХНС ЬФЙНЙ РПДИПДБНЙ.
вМБЗПДБТС ьНРЕДПЛМХ, «ИПТПЧПД» чУЕМЕООПК Ч БОФЙЮОПУФЙ ЧПУРТЙОЙНБМУС ЛБЛ ДЧЙЦХЭЙКУС ПФ ИБПУБ Л ЛПУНПУХ. фЕТНПДЙОБНЙЛБ ТЙУПЧБМБ РТСНП РТПФЙЧПРПМПЦОЩК РТПГЕУУ: ЛПУНПУ УФТЕНЙФУС Л УПУФПСОЙА ТБЧОПЧЕУОПЗП ФЕРМПЧПЗП ИБПУБ. оП ФЕТНПДЙОБНЙЛБ ЧЩЫМБ ЪБ ТБНЛЙ НЕИБОЙУФЙЮЕУЛПК ЙУУМЕДПЧБФЕМШУЛПК РТПЗТБННЩ. чУЕ РПРЩФЛЙ ДБФШ ЮЙУФП НЕИБОЙЮЕУЛХА ФТБЛФПЧЛХ ОЕПВТБФЙНПУФЙ ПЛБЪБМЙУШ ВЕЪТЕЪХМШФБФОЩ, ВЩМБ ЧЩСЧМЕОБ ПЗТБОЙЮЕООПУФШ НЕИБОЙЮЕУЛПК ЙУУМЕДПЧБФЕМШУЛПК РТПЗТБННЩ, Й ОБ УНЕОХ ЕК РТЙЫМБ УФБФЙУФЙЮЕУЛБС ЖЙЪЙЛБ.
фЕТНПДЙОБНЙЛБ УФБМБ ЖХОЛГЙПОЙТПЧБФШ Ч ТБОЗЕ ЖХОДБНЕОФБМШОПК ФЕПТЙЙ Ч ТБНЛБИ ОПЧПК ЙУУМЕДПЧБФЕМШУЛПК РТПЗТБННЩ, Ч ТБНЛБИ УФБФЙУФЙЮЕУЛПК ЖЙЪЙЛЙ. ч УЙОЕТЗЕФЙЛЕ ЖЙЪЙЮЕУЛПЕ РТЕДУФБЧМЕОЙЕ П ИБПУЕ, П ЧБЛХХНЕ ОБУФПМШЛП ЙЪНЕОЙМПУШ, ЮФП РПФТЕВПЧБМП ЙОЩИ РТЕДУФБЧМЕОЙК П РТПУФТБОУФЧЕ: РТПУФТБОУФЧП ЧЪБЙНПДЕКУФЧХЕФ У НБФЕТЙБМШОЩНЙ ПВЯЕЛФБНЙ Й ЙУЛТЙЧМСЕФУС ЧВМЙЪЙ ЗТБЧЙФЙТХАЭЙИ НБУУ. зТБЧЙФБГЙПООПЕ РПМЕ ЧЩУФХРБЕФ ЛБЛ ЙУЛТЙЧМЕОЙЕ ЮЕФЩТЕИНЕТОПЗП РТПУФТБОУФЧБ-ЧТЕНЕОЙ, Б Ч ЗЕПНЕФТПДЙОБНЙЛЕ РХУФПЕ ЙУЛТЙЧМЕОЙЕ РТПУФТБОУФЧБ УМПЦОПК ФПРПМПЗЙЙ РПТПЦДБЕФ ЧУЕ НОПЗППВТБЪЙЕ НБФЕТЙБМШОПЗП НЙТБ.
нБМПЕ ЧПЪДЕКУФЧЙЕ ОБ ДЙУУЙРБФЙЧОЩЕ УЙУФЕНЩ, РПЛБЪЩЧБЕФ й. т. рТЙЗПЦЙО, УРПУПВОП РТЙЧЕУФЙ Л ЖМХЛФХБГЙЙ, Й УЙУФЕНБ ОЕ ЧЕТОЕФУС Ч РТЕЦОЕЕ УПУФПСОЙЕ. дМС ЛМБУУЙЮЕУЛПК НЕИБОЙЛЙ ВЩМП РТЙЧЩЮОЩН РТЕДУФБЧМЕОЙЕ П ФПН, ЮФП УМЕДУФЧЙЕ ВПМШЫЕЗП ЧПЪДЕКУФЧЙС, ЛБЛ РТБЧЙМП, ПЛБЪЩЧБЕФУС ВПМЕЕ ЪОБЮЙФЕМШОЩН. юФПВЩ ФЕМП РЕТЕНЕУФЙМПУШ ОБ ВПМШЫЕЕ ТБУУФПСОЙЕ, Л ОЕНХ ОХЦОП РТЙМПЦЙФШ ВПМШЫХА УЙМХ. юЕН УЙМШОЕЕ ЧПЪДЕКУФЧЙЕ, ФЕН ЬЖЖЕЛФЙЧОЕЕ ТЕЪХМШФБФ ЬФПЗП ЧПЪДЕКУФЧЙС. ч УЙОЕТЗЕФЙЛЕ ЮЕТЕЪ СЧМЕОЙЕ ОЕПВТБФЙНПУФЙ НЕОСЕФУС УБНП ЬФП РТЕДУФБЧМЕОЙЕ: ПЛБЪЩЧБЕФУС, ЮФП Й НБМПЕ ЧПЪДЕКУФЧЙЕ ОБ ДЙУУЙРБФЙЧОХА УЙУФЕНХ НПЦЕФ РТЙЧЕУФЙ ЕЕ Ч ОПЧПЕ УПУФПСОЙЕ, РТЙЮЕН, ПОП РТЙОГЙРЙБМШОП ОЕРТЕДУЛБЪХЕНП. ч УЙОЕТЗЕФЙЛЕ ТПЦДБЕФУС ОПЧПЕ УФБФЙУФЙЮЕУЛПЕ ЧЙДЕОЙЕ НЙТБ, УЧСЪБООПЕ У ОЕМЙОЕКОПУФША, ЙННБОЕОФОПК УМХЮБКОПУФША.
фТЕФШС ЧБЦОЕКЫБС ИБТБЛФЕТЙУФЙЛБ УЙОЕТЗЕФЙЮЕУЛПК РБТБДЙЗНЩ УЧСЪБОБ У ОЕМЙОЕКОПУФША. оЕМЙОЕКОПУФШ Ч НБФЕНБФЙЮЕУЛПН УНЩУМЕ ПЪОБЮБЕФ ОБМЙЮЙЕ ВПМЕЕ ПДОПЗП ТЕЫЕОЙС РТЙ ПДЙОБЛПЧЩИ ХУМПЧЙСИ. жЙЪЙЮЕУЛЙК УНЩУМ ОЕМЙОЕКОПУФЙ Ч ФПН, ЮФП ЙНЕЕФУС НОПЦЕУФЧП РХФЕК ЬЧПМАГЙЙ УЙУФЕНЩ, ЧЩВПТ ЬЧПМАГЙПООПЗП РХФЙ ЧЩЗМСДЙФ УРПОФБООЩН. уМХЮБКОПУФШ Ч ПВЭЕН ЧЙДЕ ТБУУНБФТЙЧБЕФУС ЛБЛ ПФУХФУФЧЙЕ ЪБЛПОПНЕТОПУФЙ ЙМЙ ЦЕ ЛБЛ ОЕЮФП ЕК РТПФЙЧПРПМПЦОПЕ. вЙЖХТЛБГЙПООБС НПДЕМШ ДЕНПОУФТЙТХЕФ, ЮФП ОБ ХТПЧОЕ ТЕЪХМШФБФБ (УЛБЦЕН, ВПМШЫЙЕ УМЕДУФЧЙС) ОЕФ ОЕРПУТЕДУФЧЕООЩИ ТБЧОПЧЕМЙЛЙИ, ТБЧОПЪОБЮЙНЩИ РТЙЮЙО, ЕЗП ПВХУМБЧМЙЧБАЭЙИ. ч ВЙЖХТЛБГЙПООПК НПДЕМЙ УМХЮБКОПУФШ ЧЩУФХРБЕФ ЛБЛ УМЕДУФЧЙЕ ЧЕУШНБ УМПЦОПЗП, ЪБРХФБООПЗП, ПРПУТЕДПЧБООПЗП НОПЗЙНЙ ЖБЛФПТБНЙ ДЕКУФЧЙС НОПЦЕУФЧБ РТЙЮЙО.
йДЕС УМХЮБКОПУФЙ УХЭЕУФЧЕООП ПРЙТБЕФУС ОБ ФП, ЮФП РТЙЮЙОЩ ОЕ ЧУЕЗДБ НПЗХФ ВЩФШ ТБЪХНОП УППФОЕУЕОЩ УП УЧПЙНЙ УМЕДУФЧЙСНЙ, ЮФП ЧП ЧЪБЙНПУЧСЪСИ Ч НБФЕТЙБМШОПН НЙТЕ УХЭЕУФЧХЕФ УЧПЕЗП ТПДБ ЙТТБГЙПОБМШОЩЕ, ОЕУПЙЪНЕТЙНЩЕ ЬМЕНЕОФЩ, ПДОБЛП ЬФП ОЕ ПЪОБЮБЕФ, ЮФП УМХЮБК ВЕУРТЙЮЙОЕО. ч ФПЮЛБИ ВЙЖХТЛБГЙЙ УМХЮБКОПУФШ УФБОПЧЙФУС ПФЧЕФУФЧЕООПК ЪБ РЕТЕНЕОЩ ЗМПВБМШОЩИ НБУЫФБВПЧ, Й ЛПОУФТХЛФЙЧОБС ТПМШ УМХЮБКОПУФЙ ЪДЕУШ ОЕЙЪНЕТЙНП ЧПЪТБУФБЕФ, УППФЧЕФУФЧЕООП НЕОСАФУС ПУОПЧБОЙС ЕЕ ЧЛМАЮЕОЙС Ч ИПД УПЪЙДБФЕМШОЩИ РТПГЕУУПЧ. пРЙУБОЙЕ УМПЦОПК УЙУФЕНЩ ОБ ПУОПЧЕ НЕФПДПЧ УБНППТЗБОЙЪБГЙЙ РТПГЕУУПЧ ДЙУФБОГЙТХЕФУС ПФ ФТБЕЛФПТОПЗП РПДИПДБ Й, УППФЧЕФУФЧЕООП, ПФ ЛМБУУЙЮЕУЛПЗП ДЕФЕТНЙОЙЪНБ.
Синергетическая парадигма
Автор: Пользователь скрыл имя, 22 Марта 2011 в 19:40, реферат
Краткое описание
Становление идей синергетики связано с формированием нового миропонимания. «Мир сквозь призму синергетики предстает как развивающаяся сложно организованная иерархическая система»1. Это представление стало основой сближения традиционной европейской мысли о структурных уровнях организации материи с идеями древней восточной философии о глобальной взаимосвязи всего сущего, о взаимодействии потенциального и реального. Это попытка сближения традиционного естественнонаучного мышления с гуманитарным.
Оглавление
Суть синергетической парадигмы. 3
Синергетическая картина мира. 7
Список использованной литературы.
Файлы: 1 файл
синергетическая парадигма.docx
Министерство образования и науки Российской федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Саратовская государственная академия права»
Институт права и экономики
1 курса 134 группы
Основные законы и принципы синергетики были установлены на основе наблюдения процессов самоорганизации и эволюции сложных систем и, прежде всего, установление закономерностей протекания физико-химических процессов. Сегодня это трансдисциплинарная научная теория, идеи которой, зародившись в химии и физике, с успехом используются в экологии, биологии, геологии, экономике, политике, медицине и т.д.
Суть синергетической парадигмы
Ряд авторитетных авторов высказывается о синергетике как о новой научной парадигме. Например говорится: »Предельно краткая характеристика синергетики как новой научной парадигмы включает в себя три основные идеи: нелинейность, открытость диссипативность». Более общей является следующая трактовка: »Синергетика является теорией эволюции и самоорганизации сложных систем мира, выступая в качестве современной парадигмы эволюции».
В отношении самоорганизации Г. Хакен пишет: »Полезно иметь какое–нибудь подходящее определение самоорганизации. Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую–то пространственную, временную и функциональную структуру. Под специфическим воздействием мы понимаем такое, которое навязывает системе структуру или функционирование. В случае же самоорганизации система испытывает неспецифическое воздействие. Например жидкость, подогреваемая снизу, совершенно равномерно обретает в результате самоорганизации макроструктуру, образуя шестиугольные ячейки».
Сказанное можно дополнить, например, следующим определением:
»Самоорганизация, целенаправленный процесс, в ходе которого создается, воспроизводится или совершенствуется организация сложной динамической системы».
«Краеугольным камнем» синергетики являются три основные идеи: неравновесность, открытость и нелинейность.
Состояние равновесия может быть устойчивым (стационарным) и динамическим. О стационарном равновесном состоянии говорят в том случае, если при изменении параметров системы, возникшем под влиянием внешних или внутренних возмущений, система возвращается в прежнее состояние. Состояние динамического ( неустойчивого) равновесия имеет место тогда, когда изменение параметров влечет за собой дальнейшие изменения в том же направлении и усиливается с течением времени. Важно подчеркнуть, что такого рода устойчивое состояние может возникнуть в системе, находящейся вдали от стационарного равновесия.
Длительное время в состоянии равновесия могут находиться лишь закрытые системы, не имеющие связей с внешней средой, тогда как для открытых систем равновесие может быть только мигом в процессе непрерывных изменений. Равновесные системы не способны к развитию и самоорганизации, поскольку подавляют отклонения от своего стационарного состояния, тогда как развитие и самоорганизация предполагают качественное его изменение.
Нелинейностью называется свойство системы иметь в своей структуре различные стационарные состояния, соответствующие различным допустимым законам поведения этой системы. Система нелинейна, если в разное время, при разных внешних воздействиях ее поведение определяется различными законами. Это создает феномен сложного и разнообразного поведения, не укладывающегося в единственную теоретическую схему. Из этой поведенческой особенности нелинейных систем следует важнейший вывод по поводу возможности из прогнозирования и управления ими. Эволюция поведения (и развития) данного типа систем сложна и неоднозначна, поэтому внешние или внутренние воздействия могут вызвать отклонения такой системы от ее стационарного состояния в любом направлении. Одно и то же стационарное состояние такой системы при одних условиях устойчиво, а при других – не устойчиво, то есть возможен переход в другой стационарное состояние.
Понятие нелинейность начинает использоваться все шире, приобретая мировоззренческий смысл. Идея нелинейности включает в себя многовариантность, альтернативность выбора путей эволюции и ее необратимость. Нелинейные системы испытывают влияние случайных, малых воздействий, порождаемых неравновесностью.
Любые объекты окружающего нас мира представляют собой системы, т.е. совокупность составляющих их элементов и связей между ними.
Элементы любой системы, в свою очередь, всегда обладают некоторой самостоятельностью поведения. Этот микроуровень самостоятельности элементов системы существует всегда. Поскольку движения элементов на этом уровне обычно не составляют интереса для исследователя, их принято называть “флуктуациями”. В нашей обыденной жизни мы также концентрируемся на значительных, информативных событиях, не обращая внимания на малые, незаметные и незначительные процессы.
Малый уровень индивидуальных проявлений отдельных элементов позволяет говорить о существовании в системе некоторых механизмов коллективного взаимодействия – обратных связей. Когда коллективное, системное взаимодействие элементов приводит к тому, что те или иные движения составляющих подавляются, следует говорить о наличии отрицательных обратных связей. Собственно говоря, именно отрицательные обратные связи и создают системы, как устойчивые, консервативные, стабильные объединения элементов. Именно отрицательные обратные связи, таким образом, создают и окружающий нас мир, как устойчивую систему устойчивых систем.
Стабильность и устойчивость, однако, не являются неизменными. При определенных внешних условиях характер коллективного взаимодействия элементов изменяется радикально. Доминирующую роль начинают играть положительные обратные связи, которые не подавляют, а наоборот – усиливают индивидуальные движения составляющих. Флуктуации, малые движения, незначительные прежде процессы выходят на макроуровень. Это означает, кроме прочего, возникновение новой структуры, нового порядка, новой организации в исходной системе.
Момент, когда исходная система теряет структурную устойчивость и качественно перерождается, определяется системными законами, оперирующими такими системными величинами, как энергия, энтропия.
Флуктуации – движения элементов микроуровня, обычно расцениваемые как случайные и не составляющие интереса для исследователя. В зависимости от своей силы флуктуации, воздействующие на систему, могут привести ее к различным вариантам дальнейшего существования. Выбор вариантов происходит в точке бифуркации. Точка бифуркации представляет собой переломный, критический момент в развитии системы, в котором она осуществляет выбор пути; иначе говоря, это точка ветвления вариантов развития.
В середине века Арнольд Тойнби, анализируя исторические судьбы различных цивилизаций, обращал внимание на точки бифуркации, где выбор пути (флуктуации) на несколько веков определял ход развития огромных государств. Ему принадлежит и термин «альтернативная история» для нетрадиционного анализа, имеющего дело не с одной реализовавшейся траекторией цивилизации, государства или этноса, а с полем возможностей.
Потенциальных траекторий развития системы много и точно предсказать, в какое состояние перейдет система после прохождения точки бифуркации, невозможно, что связано с тем, что влияние среды носит случайный характер.
Синергетическая картина мира
Общие закономерности протекания процессов самоорганизации социоприродных систем, выявленные синергетикой, позволяют наиболее полно проиллюстрировать единство всего сущего, построить картину мира, в которой все – жизнь живой и неживой природы, жизнь и творчество человека, жизнь общества – связано со всем и подчинено единым вселенским фундаментальным законам природы. Это обобщенная синергетическая картина мира.
Ее ядро составляют идеи о том, что мир представляет суперсистему, состоящую из иерархии взаимосвязанных подсистем разного уровня сложности, в которой системы более низкого иерархического уровня являются элементами систем более высокого уровня. Для описания их состояния необходимо знать огромное число параметров, характеризующих всю суперсистему и каждую подсистему в отдельности.
Мир находится в постоянном изменении. Это глобальный процесс представляет периодическую смену разрушений старого и созиданий нового на пути самоорганизации и эволюции.
Самоорганизация и усложнение возможны лишь в открытых системах, которые обмениваются с окружающей средой веществом, энергией и информацией и находятся вдали от термодинамического равновесия.