Методологические проблемы синергетики

                                                Содержание.

1.Синергетика:  основные принципы……………………………………………..

1.2.Принципы Бытия………………………………………………………………

1.3.Принципы Становления………………………………………………………

2.Синергетика  и самоорганизация……………………………………………….

2.1.Основные концепции  самоорганизации Г.Хакена………………………….

3.Методологические проблемы синергетики……………………………………

Заключение…………………………………………………………………………

Библиографический список……………………………………………………… 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

       В современное время наблюдается стремительный и бурный рост интереса к междисциплинарному направлению, получившему название «синергетика». Трудно или даже невозможно назвать область знания, в которой сегодня не проводились бы исследования, посвященные синергетике.Тем не менее степень изученности данной темы недостаточная.Для публикаций на тему синергетики характерно то, что в них нередко приводятся авторские трактовки принципов синергетики, причем трактовки довольно разнородные и не всегда достаточно аргументированные.Причиной этого является отсутствие достаточной определенности относительно основ синергетики и возникающей отсюда необходимости уточнения статуса излагаемого материала.

  Синергетика - молодое научное направление, которое представляет универсальную теорию самоорганизации процессов различной природы. Возникшая на стыке физики, химии, биологии, астрофизики и других естественных наук и вобравшая в себя общенаучные системные идеи, синергетическая модель самоорганизации является на сегодняшний день наиболее обобщающей и наиболее плодотворной объяснительной моделью, описывающей взаимопереходы порядка и хаоса в эволюции систем, в том числе и социальных.

 Основная цель работы: раскрыть сущность вопроса, связанного с синергетикой и ее спецификой. 
 
 
 
 
 
 
 

1. Синергетика и ее основные принципы

 В 1970-е гг. теория сложных самоорганизующихся систем начала активное развитие. Результаты исследований в области математического моделирования сложных открытых систем привели к рождению нового мощного научного направления в современном естествознании - синергетики (от греч. synergetike - сотрудничество, совместные действия). Синергетика представляет собой совместные усилия ученых многих областей знания по поиску новых парадигм познания явлений природы, общества и созданию научной картины мира, отвечающей современным требованиям. На стыках наук, на путях их интеграции в рамках нелинейного мышления появляется возможность действительно по-новому взглянуть на результаты исследований в астрономии и космологии, физике и химии, математике, биологии, других естественных науках, науках о человеке и обществе. При этом происходит не только интеграция научных достижений, связанных с использованием различных теоретико-методологических направлений современности, но и обращение к наиболее продуктивным идеям всех времен и народов, в частности, к идеям древности, как на Востоке, так и на Западе.  У мыслителей Востока (особенно Китая и Индии) синергетика заимствует и развивает далее философские концепции целостности мироздания (все во всем) и идею общего закона, единого пути, которому следуют и мир в целом, и человек в нем. От Запада же она наследует традиции анализа с использованием математического аппарата, опору на эксперимент.

   Среди философских течений нового времени на становление синергетики оказали влияние не только диалектический материализм, но и некоторые идеи позитивизма, онтологизма, редукционизма. На такой концептуальной основе синергетика ведет диалог с прошлым, настоящим и будущим. В итоге формируется принципиально новая теория и методология познания, которая, опираясь на последние достижения математического моделирования с помощью современной вычислительной техники, стала конкурентом философии.

   Синергетика ориентирована на исследование принципов построения организации, её возникновения, развития и самоусложнения, т.е. на изучение самоорганизации. Синергетика - это не только своеобразный синтез многих научных методов исследования, методологических систем, теоретических построений, но и перевод их в новые измерения постнеклассичесной науки, что отражается в формировании соответствующего категориального аппарата. В результате мы получаем новые измерения природной и социальной действительности, новые методы ее описания, анализа, типологизации, интерпретации явлений и процессов, их осмысления.

  Синергетика не является уже сложившейся наукой. К новому направлению междисциплинарных исследований присоединяются представители самих разнообразных областей знания, которые, естественно, идут к осмыслению идей синергетики с позиций своей исходной специализации, будь то физика или математика, биология или химия, философия или социология, экономика или кибернетика. Основоположниками науки синергетики являются Герман Хакен и Илья Романович Пригожин. Создателем  синергетического  направления  и   изобретателем   термина "синергетика"  является  профессор Штутгартского университета  и директор Института теоретической  физики  и  синергетики  Герман  Хакен. К настоящему времени на Западе сложились и активно функционируют две главные школы исследований в области синергетики. Во-первых, это брюссельская школа лауреата Нобелевской премии по химии за 1977 год Ильи Романовича Пригожина (из числа потомков русских эмигрантов, покинувшие России после революционных событий 1917 года). Во-вторых, школа немецкого ученого-физика Г. Хакена. Именно он первым начал использовать термин «синергетика».

В отличие от большинства новых наук, возникавших, как правило, на стыке двух ранее  существовавших и характеризуемых  проникновением метода одной науки  в предмете другой, синергетика возникла, опираясь не на граничные, а на внутренние точки различных наук, с которыми она имеет ненулевые пересечения: в изучаемых синергетикой системах, режимах и состояниях физик, биолог, химик и математик видят свой материал, и каждый из них, применяя методы своей науки, обогащает общий запас идей и методов данной науки. Эту особенность синергетики подробно охарактеризовал Хакен: «Данная конференция, как и все предыдущие, показала, что между поведением совершенно различных систем, изучаемых различными науками, существуют поистине удивительные аналоги. С этой точки зрения данная конференция служит еще одним примером существования новой области науки - Синергетики. Разумеется, Синергетика существует не сама по себе, а связана с другими науками по крайней мере двояко.Во-первых, изучаемые Синергетикой системы относятся к компетенции различных наук. Во-вторых, другие науки привносят в Синергетику свои идеи».

Г.Хакен называл  ключевые положения синергетики  в следующем порядке:

1.Исследуемые системы состоят из нескольких или многих одинаковых или разнородных частей, которые находятся во взаимодействии друг с другом. 2.Эти системы являются нелинейными.

3.При рассмотрении физических, химических и биологических систем речь идет об открытых системах, далеких от теплового равновесия.

4.Эти системы подвержены внутренним и внешним колебаниям.

5.Системы могут стать нестабильными.

6.Происходят качественные изменения.

7.В этих системах обнаруживаются эмерджентные (т.е. вновь возникшие) новые качества.

8.Возникают пространственные, временные, пространственно-временные или функциональные структуры.

9.Структуры могут быть упорядоченными или хаотичными.

10.Во многих случаях возможна математизация.

 

Синергетика –  наука о процессах развития и  самоорганизации сложных систем произвольной природы. Она наследует  и развивает универсальные, междисциплинарные  подходы своих предшественниц: тектологии А.И. Богданова, теории систем Л. фон  Берталанфи, кибернетики Н. Винера. Однако в отличие от последних  ее язык и методы опираются на математику и точное естествознание конкретных дисциплин, изучающих эволюцию сложных  систем. В частности, синергетика  учит нас создавать уравнения  моделирующие реальность, что ранее  было позволительно лишь классикам  науки.

  Приводимые ниже принципы синергетики возникли при обобщении опыта многолетнего авторского преподавания синергетики в самых различных гуманитарных аудиториях, а также синергетического моделирования антропной сферы. Это расширенный блок предметный принципов синергетики, впервые предложенных Будановым В.Г. в 1995 г. Математические, логические и философские блоки принципов так же обсуждались Аршиновым В.И., Будановым В.Г., Войцеховичем В.Э. в 1995 году.

 В простейшем варианте выделяют 7 основных принципов: два принципа Бытия, и пять Становления. 
 

1.2.  Принципы Бытия

В принципы Бытия  входит принцип  гомеостатичности и иерархичности. Они характеризуют фазу «порядка», стабильного функционирования системы, ее жесткую онтологию, прозрачность и простоту описания.

Гомеостатичность

Гомеостаз это  поддержание программы функционирования системы в некоторых рамках, позволяющих  ей следовать к своей цели.

Согласно Н. Винеру всякая система телеологична, т.е. имеет  цель существования. При этом от цели-эталона-идеала (реальной или воображаемой) система  получает корректирующие сигналы позволяющие  ей не сбиться с курса. Эта корректировка  осуществляется за счет отрицательных  обратных связей (доля сигнала с  выхода системы подается на вход с  обратным знаком), подавляющих любое  отклонение в программе поведения, возникшее под действием внешних  воздействий среды. Цель-программу  поведения системы в состоянии  гомеостаза в синергетике называют аттрактор (притягиватель). В пространстве состояний системы аттрактор  является некоторым множеством, размерности  меньшей, чем само пространство, к  которому со временем притягиваются  близлежащие состояния.Область притяжения аттрактора называется его бассейном. Аттракторы существуют только в открытых диссипативных системах, т.е. рассеивающих энергию, вещество, информацию и описывают финальное поведение системы, которое обычно намного проще переходного процесса.

Этот принцип  объединяет многие идеи кибернетики, системного анализа и синергетики.

Иерархичность

Основным смыслом  структурной иерархии, является составная  природа вышестоящих уровней  по отношению к нижестоящим. То, что  для низшего уровня есть структура-космос, для высшего есть бесструктурный элемент хаоса, строительный материал. Всякий раз элементы, связываясь в  структуру, передают ей часть своих  функций, степеней свободы, которые  теперь выражаются от лица коллектива всей системы, причем на уровне элементов  этих понятий могло и не быть. Эти коллективные переменные «живут»  на более высоком иерархическом  уровне, нежели элементы системы и  в синергетике, следуя Г. Хакену, их принято называть параметрами порядка  – именно они описывают в сжатой форме смысл поведения и цели-аттракторы системы.

Описанная природа  параметров порядка называется принципом  подчинения, когда изменение параметра  порядка как бы синхронно дирижирует поведением множества элементов  низшего уровня, образующих систему, причем феномен их когерентного, т.е. взаимосогласованного, сосуществования  иногда называют явлением самоорганизации. Выделенную роль в иерархии систем играет время, и синергетический принцип подчинения Хакена формулируется именно для временной иерархии. Иерархичность не может быть раз и навсегда установлена, т.е. не покрывается только принципом Бытия, порядка.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.3.  Принципы Становления

Пять принципов  Становления: 1) нелинейность, 2) неустойчивость, 3) незамкнутость, 4) динамическая иерархичность, 5) наблюдаемость. Они характеризуют фазу трансформации, обновления системы, прохождение ею последовательных этапов: путем гибели старого порядка, хаоса испытаний альтернатив и, наконец, рождения нового порядка. При этом различают порождающие принципы становления (1,2,3), которые являются необходимым и достаточным условием его реализации, и конструктивные принципы становления (4,5), которые описывают сборку, детали и конструкцию процесса становления, а также его понимание наблюдателями и сопряжение со средой.

 Выполнение пораждающих принципов становления является необходимым и достаточным условием становления, рождения в системе нового качества. Принципы «ТРЕХ НЕ», или «НЕ» – принципы, всячески избегала классическая методология, но именно они позволяют войти системе в хаотическую креативную фазу. Обычно это происходит за счет положительных обратных связей, усиливающих в системе внешние возмущения.

Нелинейность

Нелинейность есть нарушение принципа суперпозиции в некотором явлении: результат суммы воздействий на систему не равен сумме результатов этих воздействий. Результаты действующих причин нельзя складывать. В более гуманитарном, качественном смысле: результат непропорционален усилиям, неадекватен усилиям, игра не стоит свеч; целое не есть сумма его частей; качество суммы не тождественно качеству слагаемых, и т.д. Последнее, в частности, следует из того факта, что в системе число связей между ее элементами растет быстрее числа самих элементов. Но это не значит, что надо отказаться от быстрого линейного прогнозирования, этого основного стандарта нашего мышления, просто надо знать область его применимости. Любая граница целостности объекта, его разрушения, разделения, поглощения, предполагает нелинейные эффекты. Можно сказать, что нелинейность «живет», ярко проявляется вблизи границ существования системы.

Незамкнутость (открытость)

Невозможность пренебрежения взаимодействием  системы со своим окружением. Свойство, которое долгое время пугало исследователей, размывало понятие системы, сулило тяжелые проблемы.

В замкнутых  системах с очень большим числом частиц справедлив второй закон (второе начало) термодинамики, гласящий, что  энтропия (мера хаоса) со временем возрастает или остается постоянной, т.е. порядок  обречен исчезнуть. Именно открытость позволяет эволюционировать системам от простого к сложному, разворачивать  программу роста организма из клетки-зародыша. Это означает, что  иерархический уровень может  развиваться, усложняться, только при  обмене веществом, энергией, информацией с другими уровнями. Более того, самые интересные гомеостатические структуры – это структуры, не находящиеся в равновесии со средой, т.е. не обладающие максимально возможной энтропией. Они могут существовать лишь в открытых, диссипативных системах, и в больших системах их называют устойчивыми неравновесными структурами, поддерживающими себя за счет внешних потоков вещества, энергии, информации. На языке иерархических уровней принцип открытости подчеркивает два важных обстоятельства. Во-первых, это возможность явлений самоорганизации бытия в форме существования стабильных неравновесных структур макроуровня (открытость макроуровня к микроуровню при фиксированных управляющих параметрах). Во-вторых, возможность самоорганизации становления, т.е. возможность смены типа неравновесной структуры, типа аттрактора (открытость макроуровня к мегауровню меняющихся управляющих параметров системы).