Синергетика — достаточно молодая отрасль науки, которая стала самостоятельным научным направлением лишь в 70-е годы XX столетия. Ее название происходит от греческого слова «синергейя», означающего совместное действие, сотрудничество. Главным предметом изучения синергетиков являются процессы самоорганизации и саморазвития, протекающие в природных и социальных системах.
Появление основных идей и самого термина «синергетика» связано с поиском ученых — представителей естественно-научных дисциплин. Большой вклад в становление новой отрасли науки внесли такие ученые, как немецкий физик профессор Штутгартского университета Г. Хакен (он и ввел в научный обиход термин «синергетика»), бельгийский физико-химик русского происхождения профессор Брюссельского университета И. Пригожий, химик-экспериментатор Н.П. Белоусов, биофизик А.М. Жаботинский.
Синергетический подход определяется ими как постнеклассическое междисциплинарное направление исследований открытых неравновесных и нелинейных систем с целью изучения процессов самоорганизации и саморазвития социальных и природных явлений.
Основными понятиями синергетики являются «самоорганизация», «открытость», «нелинейность», «неравновесность», «бифуркация», «флуктуация», «диссипативные структуры», «аттрактор»:
- самоорганизация - это процесс или совокупность процессов, происходящих в системе, способствующих поддержанию ее оптимального функционирования,содействующих самодостраиванию, самовосстановлению и самоизменению данного системного образования;
- открытость - это свойство системы, обусловленное наличием у нее коммуникационных каналов с внешней средой для обмена веществом, энергией и информацией;
- нелинейность - это наличие у системы множества вариантов, в том числе и альтернативных, возможных путей развития и способов ответных реакций системы на воздействия извне;
- неравновесность - это качество системы, находящейся вдали от состояния равновесия;
- бифуркация (в переводе с латинского языка означает «раздвоение») - это ветвление путей эволюции (развития) открытой нелинейной системы;
- флуктуация (в переводе с латинского языка означает «колебание») - это случайное отклонение (изменение) величин, характеризующих систему, от их средних значений, ведущее при определенных условиях к образованию новой структуры и системного качества, т.е. к возникновению новой системы;
- диссипативные структуры (понятие введено И. Пригожиным) - это новые структуры, возникающие в системе при удалении ее от состояния равновесия и рассеивании свободной энергии;
- аттрактор (близко к понятию «цель») - это относительно конечное, устойчивое состояние системы, которое как бы притягивает к себе все множество «траекторий» движения (развития) системного объекта.
Роль принципов в данном подходе выполняют паттерны (образцы) синергетического мышления:
1. Практически все существующие системы являются нелинейными и открытыми. А следовательно, их функционирование и развитие строится на основе механизмов и процессов самоорганизации и саморазвития.
Для возникновения и протекания процессов самоорганизации и саморазвития служат предпосылками: а) способность системы обмениваться со средой энергией, веществом и информацией; б) достаточная удаленность системы от точки равновесия; в) неравновесность системы, вследствие чего усиление флуктуации может привести к дезорганизации прежней структуры.
2. Хаос выполняет конструктивную роль в процессах самоорганизации: с одной стороны, он разрушителен, так как хаотические малые флуктуации в определенных условиях приводят к разрушению сложных систем; с другой - он созидателен, так как хаос лежит в основе механизма объединения простых структур в сложные, согласования темпов их эволюции, вывода системы на аттрактор развития. Разрушая, хаос строит, а строя, он приводит к разрушению.
3. Для жизнедеятельности саморегулирующихся систем важное значение имеют не только устойчивость и необходимость, но и неустойчивость и случайность. «Процесс самоорганизации, - отмечает Г.И. Рузавин, - происходит в результате взаимодействия случайности и необходимости и всегда связан с переходом от неустойчивости к устойчивости. Хотя устойчивость, стабильность, равновесие представляют собой необходимые условия для существования и функционирования вполне определенной, конкретной системы, тем не менее, переход к новой системе и развитие в целом невозможны без ликвидации равновесия, устойчивости и однородности. Новый порядок и динамическая структура возникают благодаря усилению флуктуации...»
4. Новое появляется в результате бифуркаций как эмерджентное и непредсказуемое, и в то же время новое «запрограммировано» в виде спектра возможных путей развития, спектра относительно устойчивых структур - аттракторов эволюции.
5. Системе нельзя навязывать то, что вступает в противоречие с ее внутренним содержанием и логикой развертывания ее внутренних процессов. Эффективное управление системой возможно при осознании тенденций ее развития и осуществлении на систему и ее компоненты резонансного воздействия, при котором внешнее влияние согласуется (гармонично сопряжено) с внутренними свойствами системы. При резонансном воздействии важна не его сила и интенсивность, а правильная пространственная организация влияния.
6. Замкнутость системы способна рождать такой тип устойчивости, который может препятствовать ее развитию или даже привести к эволюционному тупику.
Синергетический подход — это методологическая ориентация в познавательной и практической деятельности, предполагающая применение совокупности идей, понятий и методов в исследовании и управлении открытыми нелинейными самоорганизующимися системами (схема 11).
Схема 11. Синергетический подход.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему