Самоорганизация в природе и в обществе

1. самоорганизующаяся система охраняет состояние термодинамического равновесия.
2. негаэнропийный характер самоорганизующейся системы обеспечивается использованием информации.
3. самоорганизующаяся система обладает функциональной активностью, выражающейся в противодействии внешним силам.
4. самоорганизующаяся система обладает выбором линии поведения.
5. целенаправленность действий.
6. гомеостаз и связанная с ним адаптивность системы.

2.4. Механизм, обеспечивающий организационный процесс

     Рассмотрим  механизм, обеспечивающий организационный  процесс. Пусть имеется некоторая  система с направленным на нее  внешним воздействием – вход системы. Вместе  с вещественно-энергетическим потоком в нее попадает информация, предоставляющая собой собственную упорядоченность того потока. Эта информация оценивается в особом блоке – механизме управления. Здесь же вырабатывается программа ответного действия. В результате система реагирует на воздействие извне. В выходном вещественно-энергетическом потоке также имеется информационная составляющая. Часть ее по каналу обратной связи поступает на вход системы и снова попадает в механизм оценки и переработки информации. В результате система получает сведения об эффективности ее ответной реакции и изменяет направление и интенсивность действия, если это нужно для самостабилизации.

     Таким путем многократного самоконтроля системы, получившие название «самоорганизующиеся», настраиваются на внешние факторы, достигают равновесия с условиями среды существования и тем самым охраняют себя. 

     Механизм, обеспечивающий организационный процесс

      ВХОД  СИСТЕМЫ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ВЫХОД СИСТЕМЫ 

     3.1. Характеристики процесса самоорганизации 

     Можно выделить три основные характеристики процесса самоорганизации:

• гомеостаз,
• обратная связь,
• информация.

     3.2. Гомеостаз

     Слово «гомеостаз» произошло от двух греческих слов: homois – подобный, одинаковый, сходный и stasis – неподвижность, состояние. Это относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма. Понятие «гомеостаз» применяют к биоценозам (сохранение постоянства видового состава и числа особей), в генетике, кибернетике. Таким образом, гомеостаз – это стремление живой системы сохранить стабильность своей организации, рода, популяции.

     Гомеостаз присущ любому существу, любой живой системе. Стремление к гомеостазу – мощнейший фактор эволюции, открывает прямое влияние на интенсивность естественного отбора.

     Разрушение  организации живой системы означает ее гибель. Живое всегда стремится сохранить свою стабильность – это факт эмпирический. Но стремление к гомеостазу должно компенсироваться другими тенденциями, так как устойчивость, доведенная до предела, прекращает свое развитие.

     3.3. Обратная связь

     Механизм  обратной связи – это реакция системы на внешнее воздействие. Более точно можно сказать, что механизм обратной связи – это механизм, определяющий изменение состояния, являющийся реакцией на внешнее воздействие и определяющийся этой реакцией. 

     Существую отрицательные обратные связи, которые поддерживают гомеостаз, т.е. компенсируют внешнее воздействие, и положительные обратные связи, которые ухудшают стабильность системы.

     Стремление к гомеостазу формирует механизмы не только отрицательных, но и положительных обратных связей, так как она компенсируется тенденцией разнообразия. Одна из таких тенденций порождается принципом минимума диссипации энергии (рассеяния энергии). Это является таким же эмпирическим обобщением, как и принцип сохранения гомеостаза.

     Также живым системам свойственен метаболизм, т.е. обмен энергией и веществом с внешним миром (обмен веществ), без которого они существовать не могут. Одной из ведущей тенденций развития живых систем является стремление в наибольшей степени использовать энергию внешней среды. Это тоже является эмпирическим фактом: так же, как и стремление сохранить гомеостаз, живому свойственно стремление так изменить систему, направить эволюционный процесс в такую сторону, чтобы увеличить способность системы усваивать внешнюю энергию и вещество.

     Таким образом, одной из особенностей любого из важнейших эволюционных процессов, протекающих в живом мире, является противоречие между тенденциями к стабильности, т.е. сохранению гомеостаза, и укреплению отрицательных обратных связей, и тенденциями к поиску новых, более рациональных способов использования внешней энергии и вещества, т.е. укреплению положительных обратных связей. Способы решения этих противоречий могут быть различными, и это обстоятельство ответственно за самые разнообразные организационные формы материального мира.

     Распространена  теория двойственной обратной связи, согласно которой обратная связь в природных системах представлена в двух формах: информационной и неинформационной. Считается, что неинформационный тип распространен в неживой природе, а информационный появляется, начиная с органического уровня материи. Организация систем в живом мире порождает совершенно иной, новый тип механизмов развития, неизвестный в неживой природе, содержащий механизмы обратной связи. Это и есть та главная особенность, которая отличает живое от неживого.

     3.4. Информация

     Информация  – это отраженная структура, воспроизводящая структуру оригинала. Растительный мир, животный мир, мыслящий человек и человеческое общество – это гигантская иерархия систем с информационной самоорганизацией.

     3.4.1. Этимология понятия информация

     Употребляя  понятие «информация», важно помнить об этимологии этого понятия. В обычном, т.е. житейском, смысле оно означает сумму сведений, которые получает субъект – человек или группа людей, животных, - об окружающем мире, о самом себе, другом субъекте или изучаемом явлении, т.е. сведений, с помощью которых он может точнее прогнозировать результат своих действий и отбирать способы использования своих возможностей для обеспечения собственных интересов, достижения поставленной цели. В этой трактовке информации центральной фигурой оказывается человек, который использует полученные сведения по своему усмотрению.

     Информация  нужна субъекту для обеспечения  возможности успеха некоторых целенаправленных действий. Качество же информации зависит также от субъекта, его способности воспринимать и обрабатывать информацию. Качество оценивается прежде всего тем, насколько знания, получаемые о предмете или окружающей обстановке, помогают в принятии решения. Ценность и смысл информации полностью раскрываются только тогда, когда существует цель.

     На  развитие утвердившегося в широких  кругах понимания смысла информации и на развитие соответствующей теории информации оказали огромное влияние работы Н.Винера и К.Шеннона.

     Теория  информации – это раздел кибернетики, занимающийся методами описания, оценки, хранения, передачи и использования информации. Основное понятие теории информации – количество информации. В докибернетический период информацию связывали исключительно с человеческим сознанием. Две концепции информации существуют и в настоящее время:

• Информация свойственна обществу, живым системам, кибернетическим устройствам и не присуща живой природе.
• Информация присутствует во всех материальных системах.

     Изменения, происходящие в системе в результате отражения или спонтанно, реализуются  в форме вещественных или энергетических сигналов. Информация - это содержание сигнала, а значит, содержание отражения и изменения вообще.

     Таким образом, можно говорить о двух видах информации:

• Информация как мера неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и времени, мера разнообразий, мера изменений, которыми сопровождаются все протекающие в мире процессы.
• Информация как форма мышления, которое является высшим продуктом мозга.

     Информация  как степень упорядоченности системы внутренне присуща самой системе независимо от ее познания.

     3.4.2. Информация и память

     Человеку  в процессе своей жизнедеятельности  в силу тех или иных причин приходится воспроизводить в принципе необратимый процесс, изучать его характеристики, сохранять о нем информацию и т.д.

     Он  использует для этого свою память. Память – это способность к воспроизведению прошлого опыта, это одно из основных свойств нервной системы, выражающееся в способности длительно хранить информацию о событиях внешнего мира и реакциях организма и многократно вводить ее в сферу сознания и поведения.

     Понятие «память» тесно связано с понятием «информация». Говоря о памяти системы или организма, мы имеем в виду способность системы

• в той или иной степени сохранять свои параметры и делать доступной для исследователя возможность использования информации о ее прошлом,
• обеспечивать запись, хранение и передачу информации то одних поколений к другим.

     Необходимость использования информации, ее накопления и хранения, т.е. памяти, возникает  лишь на определенном этапе саморазвития материального мира. Развитие процессов  формирования памяти началось одновременно с появлением жизни, шло разными путями. В результате важнейшего процесса самоорганизации возникает совершенно непохожая на другие формы памяти генетическая память. Она существовала уже у прокариотов, однако решающий шаг был сделан лишь в эпоху эукариотов.

     Вместе  с развитием памяти изменялись и способы использования информации. Ее значение и характер влияние на эволюционные процессы возрастают по мере усложнения организационных форм живого мира. Дальнейшее развитие материи и жизни требует более массивных объемов информации, новых непрерывно усложняющихся знаний.

     Обретя  разум, человек приобрел вместе не только новые возможности, но и новые  трудности – трудности выбора действий. С одной стороны, вместе с интеллектом, он получил удивительную способность предвидеть результаты собственных действий и поступков, возможность создавать и использовать в собственных целях огромные массивы информации: они намного порядков выше тех, которые используют самые разумные животные. С другой стороны, эта информация раскрывает перед человеком сложную противоречивость окружающего мира, понимание которой приводит его в плен неопределенности.

     Человеческий  мозг, усваивая многообразную информацию, сам по себе не в состоянии извлекать  из нее достаточно полную и ясную  картину происходящих событий. Эта  ограниченность индивидуального интеллекта определяется физико-химическими свойствами мозга и его морфологией. Она проявляется в том, что у человека появляется представление о множественности возможных продолжений, которое в сложных и чрезвычайных ситуациях мешает ему сделать однозначный выбор.

     3.4.3. Две точки зрения на информацию

     Существуют  две точки зрения на информацию:0

1. принимает уровень живой природы за нижнюю границу естественных информационных явлений.
2. относит информационные процессы и к неорганическим преобразованиям.

     Согласно  первой точке зрения, реальность информации в неживой природе допускается  лишь в структурно-связанном, пассивном  виде, т.е. неорганические системы не наделены свойством оценки и ответной реакции воздействия. Они не способны учитывать характер упорядоченности внешнего воздействия, интерпретировать поступающую последовательность сигналов и изменять соответствующим образом.

     Но  в природе нет рубежа, отмечающего  начало информационных процессов. Природа в информационном отношении не рассечена на две несвязанные части. И в живой и в неживой природе оба вида информации не только неразрывны, но и диалектически взаимопредполагают друг друга. Тезис о пассивной информации в неживой природе доказывает лишь то, что у неорганических преобразований отсутствует высокоразвитая способность ее организационно использовать, как это делает, например, мозг человека. Одной из фундаментальных функций мозга является конструирование представлений об окружающей среде и соответствующих причинных взаимодействий внутри нее и использование этой информации для предсказания событий.