Теория самоорганизации

4. ИДЕНТИФИКАЦИЯ СИНЕРГЕТИКИ

     К выработке определения синергетики  мы подойдем, как к задаче идентификации. С одной стороны имеются некоторые  определения и суждения о синергетике, с другой — разнообразное содержание, которое специалисты относят  к области синергетики. К тому, что говорилось о контактах специалистов, надо добавить и то, что специалисты разных профилей выделяют в качестве главных признаков синергетики то, что характерно именно их специализации. В одном случае, это когерентные взаимодействия, в другом, фрактальность структуры, также, прогрессивная эволюция или бифуркационные явления и другое. Группы специалистов разных направлений полагают, что синергетика более всего соотносится с тем, чем они занимаются: нелинейная динамика, лазерная физика, теория диссипативных структур, материаловедение и другое.

     Ряд авторитетных авторов высказывается  о синергетике как о новой  научной парадигме. Например, говорится: ''Предельно краткая характеристика синергетики как ноной научной  парадигмы включает в себя три  основные идеи: нелинейность, открытость диссипативность''. Более общей является следующая трактовка: ''Синергетика является теорией эволюции и самоорганизации сложных систем мира, выступая в качестве современной (постдарвиновской) парадигмы эволюции''.

     Заслуживающим внимания представляется следующее  определение:  
''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''.

     Через многие разночтения просматривается  фундаментальная проблема — проблема связи и соотношения понятий  синергетики, самоорганизации, системы, развития и эволюции. То, что синергетика  понимается многими исследователями, включая и ее основоположника  Г. Хакена, как учение о самоорганизации, является непреложным фактом. В отношении самоорганизации Г. Хакен пишет: ''Полезно иметь какое–нибудь подходящее определение самоорганизации. Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую–то пространственную, временную и функциональную структуру. Под специфическим воздействием мы понимаем такое, которое навязывает системе структуру или функционирование. В случае же самоорганизации система испытывает неспецифическое воздействие. Например жидкость, подогреваемая снизу, совершенно равномерно обретает в результате самоорганизации макроструктуру, образуя шестиугольные ячейки''.

     Сказанное можно дополнить, например, следующим  определением:  
''Самоорганизация, целенаправленный процесс, в ходе которого создается, воспроизводится или совершенствуется организация сложной динамической системы''.

5. СИНЕРГЕТИКА И САМООРГАНИЗАЦИЯ

     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.

     Не  только результаты, а и условия, причины  и движущие силы самоорганизации  имеют альтернативы. Так, в рассмотрении И.Р. Пригожина применительно к  диссипативным структурам речь идет о когерентной самоорганизации, альтернативой для которой является континуальная самоорганизация  индивидуальных микросистем, разработанная  и предложенная А.П. Руденко. Главным  достоинством ''континуальной'' самоорганизации, предложенной А.П. Руденко, является то, что именно такой подход позволяет  провести рассмотрение связи самоорганизации  и саморазвития. В соответствии с  развитыми взглядами сущность прогрессивной  эволюции состоит в саморазвитии континуальной самоорганизации  индивидуальных объектов. Показывается, что способностью к саморазвитию и прогрессивной эволюции с естественным отбором обладают только индивидуальные микрообъекты с континуальной самоорганизацией и что именно прогрессивная химическая эволюция способна быть основанием для  возникновения жизни.

     Исходя  из существующих традиций, опираясь на основополагающий замысел Г. Хакена и ранее приведенную мною формулировку, можно предложить следующее определение:

     Синергетика — (от греч. synergetikos — совместный, согласованно действующий) — научное направление, изучающее процессы образования и массовых (коллективных) взаимодействий объектов (элементов, подсистем):

1) происходящие в открытых системах в неравновесных условиях;

2) сопровождающиеся  интенсивным обменом веществом  и энергией подсистем с системой  и системы с окружающей средой;

3) характеризуемые  самопроизвольностью (отсутствием  жесткой детерминации извне) поведения  объектов (подсистем), сочетающейся с их взаимосодействиями;

4) имеющие  результатом упорядочение, самоорганизацию,  уменьшение энтропии, также эволюцию  систем.

Синергетическая концепция самоорганизации:

1. Объектами  исследования являются открытые  системы в неравновесном состоянии,  характеризуемые интенсивным (потоковым,  множественно–дискретным) обменом  веществом и энергией между  подсистемами и между системой  с ее окружением. Конкретная система  погружена в среду, которая  является также ее субстратом.

2. Среда  — совокупность составляющих  ее (среду) объектов, находящихся  в динамике. Взаимодействие исследуемых  объектов в среде характеризуется  как близкодействие — контактное  взаимодействие. Среда объектов  может быть реализована в физической, биологической и другой среде  более низкого уровня, характеризуемой  как газоподобная, однородная или сплошная. (В составе системы реализуется дальнодействие — полевое и опосредствованное (информационное) взаимодействие.)

3. Различаются  процессы организации и самоорганизации. Общим признаком для них является возрастание порядка вследствие протекания процессов, противоположных установлению термодинамического равновесия независимо взаимодействующих элементов среды. (Организация, в отличие от самоорганизации, может характеризоваться, например, образованием однородных стабильных статических структур.)

4. Результатом самоорганизации становится возникновение, взаимодействие, также взаимосодействие (например, кооперация) и, возможно, регенерация динамических объектов (подсистем) более сложных в информационном смысле, чем элементы (объекты) среды, из которых они возникают. Система и ее составляющие являются существенно динамическими образованиями.

5. Направленность  процессов самоорганизации обусловлена  внутренними свойствами объектов (подсистем) в их индивидуальном  и коллективном проявлении, а  также воздействиями со стороны  среды, в которую ''погружена'' система. 

6. Поведение  элементов (подсистем) и системы  в целом, существенным образом  характеризуется спонтанностью  — акты поведения не являются  строго детерминированными.

7. Процессы  самоорганизации происходят в  среде наряду с другими процессами, в частности противоположной  направленности, и могут в отдельные  фазы существования системы как  преобладать над последними (прогресс), так и уступать им (регресс). При этом система в целом может иметь устойчивую тенденцию или претерпевать колебания к эволюции либо деградации и распаду.

     Самоорганизация может иметь в своей основе процесс преобразования или распада  структуры, возникшей ранее в  результате процесса организации.

     Приведенное развернутое определение является если и не вполне совершенным, то все-таки необходимым шагом на пути конкретизации содержания, которое относится к синергетике, и выработки критериев для создания моделирующей самоорганизующейся среды.

     О соотношении синергетики и самоорганизации  следует вполне определенно сказать, что содержание, на которое они  распространяются, и заложенные в  них идеи неотрывны друг от друга. Они, однако, имеют и различия. Поэтому  синергетику как концепцию самоорганизации  следует рассматривать в смысле взаимного сужения этих понятий  на области их пересечения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     В настоящее время общая методология  науки переживает период, который  совмещает в себе черты эволюции и кризиса. Современная наука, значительно  укрепив свою базу за прошедшее столетие, может позволить себе более либеральный  подход к включению в сферу  своего рассмотрения содержания, не имеющего строгой объективной основы. Позитивный смысл этого действия заключается  во включении в поле внимания существующих фактов и практик, реально нуждающихся  в интеллектуальном анализе. Однако ввиду фактической неготовности науки к исследованию этого содержания объективными методами, процесс сопровождается появлением ''нетрадиционных'' и ''неклассических'' наук, симбиозов научного и ненаучного знания и других явлений, которые  естественны сами по себе для человеческой познавательной деятельности, но далеки от именно научного знания. Важно то, что при этом происходит наработка  подходов к малоисследованному, реально  существующему содержанию. Можно  указать, например, на крайне актуальную задачу объективного исследовании субъективной реальности, на подступах к которой трудятся психологи, нейрофизиологи и разработчики систем виртуальной реальности и компьютерной анимации. Сама постановки задачи выглядит терминологически противоречивой. Однако это реальная, крайне важная задача, в основе решения которой лежит изучение и осмысление процессов самоорганизации в нейробиологической, информационной и понятийной средах.

     Современная наука достаточно сильна накопленным  потенциалом научного знания и имеет определенную устойчивость ввиду зависимости финансовых и интеллектуальных вложений в нее со стороны общества от практической полезности получаемых результатов. Тем не менее, смешение научного знания с элементами обывательского доверия и даже мистики может ослаблять в какой–то мере науку как форму общественного сознания. Сказанное имеет для синергетики значение, поскольку в нее более, чем в другие области происходит ''слив'' невостребованной обществом познавательной активности. Эта роль своеобразного отстойника имеет, очевидно, свои плюсы и минусы. Необходимо лишь отметить, что существующая ситуация должна ясно осознаваться авторитетными учеными, руководителями и спонсорами.

     В заключении отметим следующее: проблематика, содержание, методы исследований и  результаты, относимые к синергетике характеризуются неоднозначными оценками и неопределенностью. Вместе с тем, синергетика как научное направление исследований является востребованной обществом. Значительное количество результатов исследований в разных областях знания соотносится исследователями с синергетикой. Контекст синергетики дает возможность плодотворно взаимодействовать ученым разных специализаций на языке системного осмысления и поиска новых решений. Приведенные определения синергетики, полученные преемственным образом, могут конструктивно применяться при решении конкретных задач. Можно предположить, что в связи с существующими и грядущими результатами в кинетической химии, нейробиологии, транспьютерном нейрокомпьютинге и в других областях сформируется более определенный теоретический и аксиоматический базис синергетики, благодаря чему, в частности, и критика в ее адрес станет более конструктивной и продуктивной. Несомненно, при всем том, что синергетика полноценно ''работает'' сегодня как категория научного знания.