Синергетика - концепция самоорганизации

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ  ОБРАЗОВАНИЯ

«МОГИЛЕВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. А.А.КУЛЕШОВА»

Кафедра ЭТФ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СИНЕРГЕТИКА – КОНЦЕПЦИЯ САМООРГАНИЗАЦИИ

         
 
 
 
 
 
 
 
 

реферат

студентки второго курса                                                                          факультета экономики и права

отделения “социология”                                                                                                                                                                        Салобуто В.В. 

проверила:

преподаватель кафедры ЭТФ Чичерова Н.С. 
 
 
 
 
 

Могилёв 2010 

СОДЕРЖАНИЕ: 

1. Введение
2. Объем понятия синергетика
3. Научные школы в синергетике
4. Основные положения синергетики
5. Синергетика и самоорганизация
6. Заключение
7. Список используемой литературы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    ВВЕДЕНИЕ 

    Трудно  или даже невозможно назвать область  знания, в которой сегодня не проводились  бы исследования под рубрикой синергетики.                                                   Первое использование данного термина связано с докладом профессора штудгартского университета Г.Хакена “Кооперативные явления в сильно неравновесных и нефизических системах” (в 1973 году).

    В определенной части своего смысла синергетика  и такие понятия как самоорганизация, саморазвитие и эволюция имеют общность, которая позволяет указать их все в качестве результатов синергетического процесса.

    В особенности самоорганизация устойчиво  ассоциируются сегодня с синергетикой. Однако такие ассоциации имеют двоякое  значение. С одной стороны, эффект самоорганизации является существенным, но, тем не менее, одним из компонентов, характеризующих синергетику, с  другой — именно этот компонент  придает выделенный смысл всему  понятию синергетики и, как правило, является наиболее существенным и представляющим наибольший интерес. Синергетику как концепцию самоорганизации следует рассматривать в смысле взаимного сужения этих понятий на области их пересечения.

    Целью данного реферата является рассмотрение синергетики как концепции самоорганизации.

     Для этого поставлены задачи:

• определить объем понятия синергетика;
• рассмотреть основные научные школы в синергетике;
• изучить основные положения синергетики;
• рассмотреть связь синергетики и самоорганизации.

     Объектом  исследования является основные положения синергетики как концепции самоорганизации, предметом – взаимосвязь синергетики и самоорганизации.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    ОБЪЕМ ПОНЯТИЯ СИНЕРГЕТИКА  

    Термин "синергетика" введен Г. Хакеном для обозначения междисциплинарного направления, в котором, как он и предполагал, результаты его исследований по теории лазеров и неравновесным фазовым переходам смогли дать идейную основу для плодотворного взаимосотрудничества исследователей из различных областей знания.

    Синергетика — (от греч. synergetikos — совместный, согласованный, действующий), научное направление, изучающее связи между элементами структуры (подсистемами), которые образуются в открытых системах (биологических, физико–химических и других) благодаря интенсивному (потоковому) обмену веществом и энергией с окружающей средой в неравновесных условиях. В таких системах наблюдается согласованное поведение подсистем, в результате чего возрастает степень ее упорядоченности, т. е. уменьшается энтропия (самоорганизация). Основа синергетики — термодинамика неравновесных процессов, теория случайных процессов, теория нелинейных колебаний и волн

    Синергетика Г. Хакена в нестрогом смысле имеет предшественников: Ч. Шеррингтон, называвший синергетическим согласованное действие нервной системы при управлении мышечными движениями; Улам, говоривший о синергии, в форме непрерывного сотрудничества между компьютером и оператором; И. Забуский, пришедший к выводу о необходимости единого синтетического подхода к нелинейным математическим и физическим задачам. Однако притом, что имеется неформальная связь явлений, названных "Синергетика", по существу содержания предшественники Г. Хакена говорили лишь о частных примерах.

    Практически изначально (от Г. Хакена) синергетика нашла содержание для себя и привнесла новые идеи: в теорию лазеров и термодинамику неравновесных процессов, и теорию нелинейных колебаний и автоволновых процессов; в теорию бифуркации и теорию структурной устойчивости; в теорию катастроф. Претерпело развитие понятие хаоса, вошел в обиход термин детерминированный хаос, имеющий конкретный физико–математический смысл.

    Значительно расширилась область применения синергетики в связи с развитием  теории фракталов. В русле синергетики  нашли интерпретацию и свое решение  задачи из областей физики, кинетической химии, биологии, геологии, материаловедения и др. Следует отметить распространение  самим Г. Хакеном идей синергетики на биологические явления: переходы между паттернами в биологии и возможности исследования биологической эволюции как процесса самоорганизации в сложной системе. В контексте синергетики проводятся сегодня социальные и гуманитарные исследования, также исследования применительно к человекомерным системам и антропной сфере.

    С синергетикой устойчиво ассоциируются  такие физические объекты и явления как: аттракторы, бифуркация, самоорганизация (когерентная, континуальная и в других смыслах и интерпретациях), хаос и детерминированный хаос, открытие системы в неравновесном состоянии, фракталы, диссипативные процессы. Вместе с тем, сегодня нельзя говорить о сложившейся категориальной схеме и о целостности концепции синергетики.

    В связи с распространением идей синергетики  на широкий круг явлений, полезно  оценивать, в какой мере то или  иное действие такого рода является доказательным  научно–обоснованным шагом, а в  какой это ни к чему не обязывающий  взгляд по аналогии. Действие авторитета становится здесь в ряде случаев  не обязывающим, а разрешающим. В  конечном счете, сегодня более всего  важен результат — вызванный  резонанс, широкое движение взаимного  сотрудничества ученых и специалистов в направлении исследования явления  самоорганизации. Вместе с тем, совершенно необходимо критическое отношение  к конкретным оценкам и суждениям. Речь идет о том, что в работах  Г. Хакена рассматриваются, с одной стороны, физические объекты и системы, имеющие строгое математическое описание. С другой стороны — рассматриваются, например, биологические макросистемы, на которые принципы и выводы, полученные для физических систем можно переносить лишь условно, по аналогии. Формулы и диаграммы, будучи символами точного знания, являются для биологических систем образными метафорами.

    Можно было бы высказать сожаление, что  сам Г. Хакен является в этом примером для многих из своих последователей. Однако и здесь мы имеем парадоксальное явление. Именно снятие строгих ограничений, возможность примерить к различным неформализованным областям знания принципов синергетики и критериев самоорганизации, оказалось плодотворным и стало позитивным фактором. Необходимо, вместе с тем, отдавать себе отчет в том, что в рассмотрении биологических систем мы имеем Г. Хакена — не физика теоретика, но мыслителя, а иногда даже художника.

    Иллюстрацией  к сказанному являются слова Г. Хакена о применении понятия энтропии к биологическим системам, где, как пишет Г. Хакен, "возникает в некотором смысле новый тип информации, связанный с коллективными переменными или параметрами порядка. «Это навело нас на мысль, — пишет Г. Хакен, — назвать ту часть информации, которая относится к параметрам порядка и отражает коллективные свойства системы, синергетической информацией». Что же касается самих параметров порядка, то они обретают новый смысл, превращаясь в носителей информации — "информаторов". 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    НАУЧНЫЕ ШКОЛЫ В СИНЕРГЕТИКЕ 

    В синергетике к настоящему времени  сложилось уже несколько научных  школ. Эти школы окрашены в те тона, которые привносят их сторонники, идущие к осмыслению идей синергетики  с позиции своей исходной дисциплинарной области, будь то математика, физика, биология или даже обществознание.

    В числе этих школ – брюссельская школа лауреата Нобелевской премии И. Р. Пригожина, разрабатывающего теорию диссипативных структур, раскрывающую исторические предпосылки и мировоззренческие  основания теории самоорганизации.

    Интенсивно  работает также школа Г. Хакена, профессора Института синергетики и теоретической физики в Штутгарте. Он объединил большую группу ученых вокруг шпрингеровской серии книг по синергетике, в рамках которой к настоящему времени увидели свет уже более 60 томов.

    Классические  работы, в которых развивается  математический аппарат для описания катастрофических синергетических  процессов, принадлежат перу российского  математика В. И. Арнольда и французского математика Р. Тома. Эту теорию называют по-разному: теория катастроф, особенностей или бифурикаций.

    Среди российских ученых следует упомянуть  также академика А. А. Самарского и члена –корреспондента РАН С. П. Курдюмова. Их школа разрабатывает теорию самоорганизации на базе математических моделей и вычислительного эксперимента на дисплеях компьютеров. Эта школа выдвинула ряд оригинальных идей для понимания механизмов возникновения и эволюции относительно устойчивых структур в открытых (нелинейных) средах (системах).

    Широко  известны также работы академика Н. Н. Моисеева, разрабатывающего идеи универсального эволюционизма и коэволюции человека и природы, работы биофизиков, членов-корреспондентов РАН М. В. Волькенштейна и Д. С. Чернавского.

    Такое разнообразие научных школ, направлений, идей свидетельствует о том, что  синергетика представляет собой  скорее парадигму, чем теорию. Это  значит что она олицетворяет определенные достаточно общие концептуальные рамки, немногочисленные фундаментальные идеи, общепринятые в научном сообществе, и методы (образцы) научного исследования. 

    ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СИНЕРГЕТИКИ 
 

    Наш мир, всё, что доступно в нём наблюдению, претерпевают непрерывные изменения – мы наблюдаем его непрекращающуюся эволюцию. Все подобные изменения происходят за счёт сил внутреннего взаимодействия, во всяком случае, никаких внешних по отношению к нему сил мы не наблюдаем. Согласно принципу Бора, существующим мы имеем право считать лишь то, что наблюдаемо или может быть сделано таковым. Следовательно, подобных сил не существует.

      Таким образом, всё, что происходит вокруг нас, мы можем считать процессом самоорганизации, то есть процессом, идущим за счёт внутренних стимулов, не требующих вмешательства внешних факторов, не принадлежащих системе. К числу таких процессов относится также и становление и действие Разума, ибо он родился в системе в результате её эволюции.

    Итак, весь процесс эволюции системы –  процесс самоорганизации. Мир всё  время меняется. Мы не можем утверждать, что процесс самоорганизации  направлен на достижение состояния  равновесия (под которым понимается абсолютный хаос), у нас нет для  этого опытных оснований, гораздо  больше данных для утверждения обратного  — мир непрерывно развивается, и  в этом изменении просматривается  определённая направленность, отличная от стремления к равновесию.

    Для описания основ процесса самоорганизации  удобно (хотя и заведомо недостаточно) использовать терминологию дарвиновской триады: наследственность, изменчивость, отбор, придав этим понятиям более широкий  смысл.