Синергетический подход и самоорганизация сложных систем
Источником развития является одно из фундаментальных свойств материи – самоорганизация. Например, элементарные частицы образуют атомы, атомы – молекулы, молекулы – супермолекулярные структуры [29], которые являются прародителями биологических структур (клеток) и т.д. Свойство самоорганизации особенно присуще сложным организационным и социальным системам.
Самоорганизация – процесс упорядочения (пространственного, временного или пространственно-временного) в открытой системе, за счёт согласованного взаимодействия множества элементов её составляющих [9].
Основными особенностями самоорганизующихся систем с активными элементами являются способность противостоять энтропийным тенденциям и способность адаптироваться к изменяющимся условиям, преобразуя при необходимости свою структуру и т.п. В основе этих внешне проявляющихся способностей лежит более глубокая закономерность, базирующаяся на сочетании в любой реальной развивающейся системе двух противоречивых тенденций: с одной стороны, для всех явлений, в том числе и для развивающихся, открытых систем справедлив второй закон термодинамики («второе начало»), т.е. стремление к возрастанию энтропии; а с другой стороны, наблюдаются негэнтропийные (противоположные энтропийным) тенденции, лежащие в основе эволюции.
Важные результаты в понимании закономерности самоорганизации получены в исследованиях, которые относят к развивающейся науке, называемой синергетикой.
|
|
|
Синергетика – междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем (состоящих из подсистем) [9].
Её цель состоит в построении общей теории сложных систем, обладающих особыми свойствами.
Сложные системы имеют следующие основные характеристики:
- множество неоднородных компонентов;
- активность (целенаправленность) компонентов;
- множество различных, параллельно проявляющихся взаимосвязей между компонентами;
- плохо формализуемая природа взаимосвязей;
- кооперативное поведение компонентов;
- открытость;
- распределенность;
- динамичность, обучаемость, эволюционный потенциал;
- неопределенность параметров среды.
Особое место в синергетике занимают вопросы спонтанного образования упорядоченных структур различной природы в процессах взаимодействия, когда исходные системы находятся в неустойчивых состояниях. Корни синергетики уходят в диалектику, основываясь на трёх её законах. Согласно синергетическим моделям, эволюция системы сводится к последовательности неравновесных фазовых переходов. Развитие можно представить как последовательное прохождение критических областей (точек бифуркаций). Вблизи точек бифуркации наблюдается резкое усиление флуктуации (от лат. fluctuatio – колебание, отклонение).
|
|
|
Точка бифуркации – точка, в которой происходит разветвление траекторий развития системы [15].
Выбор, по которому пойдет развитие после бифуркации, определяется в момент неустойчивости. Поэтому зона бифуркации характеризуется принципиальной непредсказуемостью – неизвестно, станет ли дальнейшее развитие системы хаотическим или родится новая, более упорядоченная структура. Здесь резко возрастает роль неопределенности: случайность на входе в неравновесной ситуации может дать на выходе катастрофические последствия. В то же время, сама возможность спонтанного возникновения порядка из хаоса – важнейший момент процесса самоорганизации в сложной системе.
Рис.20. Пример точки бифуркации
Главные принципы синергетического подхода в современной науке таковы.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 581; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!