Приложения системного подхода в естествознании и в экономических исследованиях

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение……………………………………………………………………..……….3

     1.  Синергетика как учение о самоорганизации…………………………….4

     2. Самоорганизация в химии и у живых объектов…………………………8

     3.  Формирование системного подхода…………………………………….11

     4. Приложения системного подхода в естествознании и                                   

         в экономических исследованиях…………………………………………13

Заключение………………………………………………………………………….20

Список литературы…………………………………………………………………22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ.

      Сегодня наука испытывает глубокие парадигмальные изменения, вступая в фазу междисциплинарного диалога, объединяя в перспективе точное естествознание, науки о жизни, человеке и обществе. Это фаза нового постдисциплинарного синтеза, фаза постнеклассической науки, науки в которую возвращается наблюдатель со всеми антропными атрибутами и относительностью культурноисторического контекста. В этом подходе основное звучание будет принадлежать эволюционным мотивам, проблемам освоения времени и феноменов становления. Периоды столь мощного синтеза мы могли бы найти разве в учении пифагорейцев, неоплатоников или натурфилософов эпохи возрождения; когда происходила смена культурных цивилизационных архетипов. И сегодня, если быть оптимистом, очередная полоса цивилизационного кризиса, предваряющая (по Николаю Бердяеву) Новое Средневековье или информационное общество, должна принести воссоединение культуры. И это возможно провести на языке новой нарождающейся сейчас научной парадигмы - эволюционно-синергетической,

парадигмы становления. Т.е. метаязыка, на котором можно объяснить процессы возникновения Нового, вне зависимости от природы явления, будь то природа, человек или общество.

Цель  данной работы – попытаться на доступном уровне определить существо синергетики, как нового направления современной научной мысли и очертить круг исследуемых ею вопросов.

Для реализации поставленной цели исследования нами были сформулированы следующие основные задачи

1. На основе анализа литературы раскрыть понятие синергетики и выявить в чем заключается явление самоорганизации.
2. Рассмотреть самоорганизацию в химии и у живых объектов.
3. Проследить формирование системного подхода его роль  в естествознании и в экономических исследованиях.

1. Синергетика как учение о самоорганизации

      Человек всегда стремился постичь природу  сложного, пытаясь ответить на вопросы: как ориентироваться в сложном нестабильном мире? Какова природа сложного и каковы законы его функционирования и развития? В какой степени предсказуемо поведение сложных систем? Среди сложных систем особый интерес вызывают самоорганизующиеся системы. К таким сложным открытым самоорганизующимся системам относятся биологические и социальные системы, которые более значимы для человека. [6, с. 541]

            В последние годы наблюдается стремительный и бурный рост интереса к междисциплинарному направлению, получившему название “синергетика”. Издаются солидные монографии, учебники, выходят сотни статей, проводятся национальные и международные конференции.

      Появление синергетики в современном естествознании инициировано подготовкой глобального  эволюционного синтеза всех естественно  – научных дисциплин. Эту тенденцию  сдерживало такое обстоятельство, как  разительная асимметрия процессов  деградации и развития в живой  и неживой природе.           [4, с. 79]

    Создателем  синергетического направления и  изобретателем термина "синергетика" является профессор Штутгартского  университета и директор Института  теоретической физики и синергетики  Герман Хакен. Сам термин “синергетика” происходит от греческого “синергена” - содействие, сотрудничество, “вместедействие”.

    По  Хакену, синергетика занимается изучением  систем, состоящих из большого (очень  большого, “огромного”) числа частей, компонент или подсистем, одним  словом, деталей, сложным образом  взаимодействующих между собой. Слово “синергетика” и означает “совместное действие”, подчеркивая  согласованность функционирования частей, отражающуюся в поведении  системы как целого.

      Подобно тому, как предложенный Норбертом  Винером термин “кибернетика” имел предшественников в лице кибернетики  Ампера, имевшей весьма косвенное отношение к “науке об управлении, получении, передаче и преобразовании информации в кибернетических системах”, синергетика Хакена также имела своих “предшественниц” по названию: синергетику                               Ч. Шеррингтона, синергию С. Улана, синергетический подход И. Забуского.

    Ч.Шеррингтон называл синергетическим, или интегративным, согласованное воздействие нервной  системы (спинного мозга) при управлении мышечными движениями (согласованное действие сгибательных и разгибательных мышц - протагониста и антигониста).

    С. Улам был непосредственным участником одного из первых численных экспериментов  на ЭВМ первого поколения (ЭНИВАКе) и понял всю важность и пользу “синергии, т. е. непрерывного сотрудничества между машиной и ее оператором”, осуществляемого в современных  машинах за счет вывода информации на дисплей.

    И. Забуский к середине 60-х годов, реалистически  оценивая ограниченные возможности  как аналитического, так и численного подхода к решению нелинейных задач, пришел к выводу о необходимости  единого синтетического подхода. По его словам, “синергетический подход к нелинейным математическим и физическим задачам можно определить как  совместное использование обычного анализа и численной машинной математики для получения решений  разумно поставленных вопросов математического  и физического содержания системы  уравнений”.

    Синергетика, занимающаяся изучением процессов  самоорганизации и возникновения, поддержания, устойчивости и распада  структур самой различной природы, еще далека от завершения и единой общепринятой терминологии (в том  числе и единого названия всей теории) пока не существует.

    Системы, составляющие предмет изучения синергетики, могут быть самой различной природы  и содержательно и специально изучаться различными науками, например, физикой, химией, биологией, математикой, нейрофизиологией, экономикой, социологией, лингвистикой (перечень наук легко  можно было бы продолжить). Каждая из наук изучает "свои" системы своими, только ей присущими, методами и формулирует  результаты на "своем" языке. При  существующей далеко зашедшей дифференциации науки это приводит к тому, что  достижения одной науки зачастую становятся недоступными вниманию и  тем более пониманию представителей других наук.

    В отличие от традиционных областей науки  синергетику интересуют общие закономерности эволюции (развития во времени) систем любой природы. Отрешаясь от специфической  природы систем, синергетика обретает способность описывать их эволюцию на интернациональном языке, устанавливая своего рода изоморфизм двух явлений, изучаемых специфическими средствами двух различных наук, но имеющих  общую модель, или, точнее, приводимых к общей модели. Обнаружение единства модели позволяет синергетике делать достояние одной области науки доступным пониманию представителей совсем другой, быть может, весьма далекой от нее области науки и переносить результаты одной науки на, казалось бы, чужеродную почву.

 Мир  самоорганизующихся систем гораздо  богаче, чем мир закрытых, линейных  систем. Вместе с тем его сложнее  моделировать. Методами синергетики  осуществлено моделирование многих  сложных самоорганизующихся систем: от морфогенеза в биологии  и некоторых аспектов функционирования  мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики и автоколебательных  процессов в химии до эволюции  звезд и космологических процессов  и т.д. основной вопрос синергетики  – существуют ли общие закономерности, управляющие возникновением самоорганизующихся  систем, их структур и функций. Таким образом, современное естествознание ищет пути теоретического моделирования саамы сложных систем, которые присущи природе, - систем, способных к самоорганизации, саморазвитию. [6, с. 543]                                                                                                                                          К основным свойствам самоорганизующихся систем относятся открытость, нелинейность, диссипативность. [3, с. 537]

Открытость системы обеспечивается непрерывным потоком вещества, энергии или информации, получаемым из внешней среды на поддержание определенного состояния. В таких системах флуктуации играют определяющую роль, могут привести к необратимому микроскопическому изменению состояния системы, разрушать созданный в ней порядок.

Процессы  в нелинейных системах носят пороговый  характер – в состояниях, далеких  от равновесия, слабые возмущения могут  усиливаться и радикально перестроить  систему.  Нелинейные системы, открытые и неравновесные, сами создают в среде неоднородности. Между средой и системой может установиться положительная обратная связь и, тем самым, в системе начнется режим самоорганизации. В химии – это автокатализ, в молекулярной биологии – основа жизни. Системы неравновесные необычно реагируют на внешнее воздействие и «учитывают» их в своем функционировании. Поэтому некоторые слабые воздействия могут оказать на эволюцию системы большое влияние, чем сильные, но не адекватные собственным тенденциям системы.

Диссипатвность. Хаос как фактор самоорганизации. Это качественно своеобразное макроскопическое проявление процессов, происходящих на микроуровне. Она проявляется в разных формах: в способности «забывать» детали некоторых внешних воздействий; в «естественном отборе» среди многих микропроцессов для обеспечения основной тенденции развития; в когерентности микропроцессов и т.д. с диссипативностью связано понятие «параметр порядка», который выделяет только ведущие степени свободы из всех возможных для системы.                                                                                       Понятие диссипативности тесно связано с понятием хаоса. Синергетика переосмысливает понятие хаоса: хаос как пассивное, разрушительное, деструктивное начало, как окончательный продукт разложения, дезорганизации материи, как воплощение максимальной энтропийности, абсолютной неопредлеленности и неконструктивности. 
 
 
 

     2.  Самоорганизация  в химии и у  живых объектов.

       Научное сообщество рассматривает синергетику  как одну из фундаментальных концепций, составляющих ядро современной научной  картины мира [2]. Ее определяют как науку о самоорганизации или, более развернуто, - о спонтанном возникновении и самоподдержании упорядоченных временных и пространственных структур в открытых нелинейных системах разной природы.

       Синергетика - свежее веяние в эволюционизме. Это  одна из последних попыток материалистического  решения проблемы происхождения. Далекая от реальности попытка, как станет понятным во время ее рассмотрения.

       Эволюционный  этап развития химии, начавшийся с 60-х  гг. XX в., связан с синтезом новых сложных, высокоорганизованных соединений без участия человека. Необходимость решать эволюционные задачи у химиков возникла по следующим причинам: 1) это мечта овладеть опытом «лаборатории живого организма»;   2) ввести в химию идею истории, чтобы объяснять  самопроизвольное восхождение от низших химических материальных систем к высшим;  3) установление опытным путем факты прогрессивной эволюции химических объектов через естественный отбор.

       Освоение  опыта живой природы – древняя  мечта химиков. Еще Берцеллиус называл  биокатализ основой основ лаборатории  живого организма. Ориентацию на опыт живой природы проводили Либих, Пастер, Бертолле, Н.Н.Семенов, и др. [3, с. 539] 

     Параллельно с Г.Хакеном (но независимо) ту же тематику разрабатывал и бельгийской химик  Илья Пригожин. Вместе эти два ученых обогатили науку такими понятиями, как параметр порядка, принцип подчинения, аттрактор, диссипативные структуры, неравновесный фазовый переход. Еще с 1940-х годов Пригожин изучал химические растворы, далекие от состояния равновесия, и основал неравновесную термодинамику.                                                                                                                                     Среди неживой природы, в качестве основных примеров самоорганизации синергетисты называют следующие пять:

1) Лазер.

2) Автоколебательные химические реакции типа Белоусова-Жаботинского.

3) Тепловая конвекция.