51. Синергетика

Синергетика — наука о процессах и законах САМООРГАНИЗАЦИИ сложных нелинейных динамических систем в природе, обществе и человеческой культуре, находящихся в состояниях,

далеких от термодинамических равновесных.

Одна из задач синергетики — выяснение законов построения организации, возникновения упорядоченности. Здесь акцент делается на принципах построения организации, ее возникновении, развитии и самоусложнении. При решении самых разных задач от физики и химии до экономики и экологии создание и сохранение организации, формирование упорядоченности является либо целью деятельности, либо ее важным этапом.

Области исследований

Область исследований синергетики до сих пор до конца не определена, так как предмет её интересов лежит среди различных дисциплин, а основные методы синергетики взяты из нелинейной неравновесной термодинамики. Существуют несколько школ, в рамках которых развивается синергетический подход:

1. Брюссельская школа Ильи Пригожина, в русле которой разрабатывалась теория диссипативных систем, раскрывались исторические предпосылки и мировоззренческие основания теории самоорганизации.

2. Школа Г. Хакена, профессора Института синергетики и теоретической физики в Штутгарте. Он объединил большую группу учёных вокруг шпрингеровской серии книг по синергетике, в рамках которой к настоящему времени увидели свет более 60 томов.

3. Математический аппарат теории катастроф для описания синергетических процессов разработан российским математиком В. И. Арнольдом и французским математиком Рене Тома.

4. В рамках школы академика А. А. Самарского и члена-корреспондента РАН С. П. Курдюмова разрабатана теория самоорганизации на базе математических моделей и вычислительного эксперимента (включая теорию развития в режиме с обострением). В России вклад в развитие синергетики внесли академик Н. Н. Моисеев — идеи универсального эволюционизма и коэволюции человека и природ.

5. Синергетический подход в биофизике развивается в трудах членов-корреспондентов РАН М. В. Волькенштейна и Д. С. Чернавского.

6. Синергетический подход в теоретической истории развивается в работах Д. С. Чернавского, Г.Г.Малинецкого, Л.И.Бородкина, С.П.Капицы, С.Ю.Малкова, А.В.Коротаева, П.В.Турчина и др.

Постепенно предмет синергетики распределился между различными направлениями:

• теория динамического хаоса исследует сверхсложную упорядоченность, напр. явление турбулентности;

• теория детерминированного хаоса исследует хаотические явления, возникающие в результате детерминированных процессов (в отсутствие случайных шумов);

• теория фракталов занимается изучением сложных самоподобных структур, часто возникающих в результате самоорганизации, процесс самоорганизации также может быть фрактальным;

• теория катастроф исследует поведение самоорганизующихся систем в терминах бифуркация, аттрактор, неустойчивость;

• лингвистическая синергетика и прогностика.

Синергетический подход в современном познании, основные принципы

• Наука имеет дело с системами разных уровней организации, связь между ними осуществляется через хаос

• Когда системы объединяются, целое не равно сумме частей

• Общее для всех систем: спонтанное образование, изменения на макроскопическом уровне, возникновение новых качеств, этап самоорганизации. При переходе от неупорядоченного состояния к состоянию порядка все системы ведут себя одинаково

• Неравновесность в системе является источником появления новой организации (порядка)

• Системы всегда открыты и обмениваются энергией с внешней средой

• Процессы локальной упорядоченности совершаются за счет притока энергии извне

• В сильно неравновесных условиях системы начинают воспринимать те факторы, которые они бы не восприняли в более равновесном состоянии

• В неравновесных условиях независимость элементов уступает место корпоративному поведению

• Вдали от равновесия согласованность поведения элементов возрастает. В равновесии молекула видит только своих соседей, вдали равновесия – видит всю систему целиком. Примеры: костная материя - коммуникация посредством сигналов, работа головного мозга.

• В условиях, далеких от равновесия, в системах действуют бифуркационные механизмы – наличие точек раздвоения продолжения развития. Варианты развития системы практически не предсказуемы.

Синергетический эффект (от греч. συνεργός — вместе действующий) — возрастание эффективности деятельности в результате интеграции, слияния отдельных частей в единую систему за счет т. н. системного эффекта

Пример: Обмен яблоками — не приводит к синергетическоу эффекту, так как яблок остается, по прежнему, по одному. Обмен идеями приводит к синергетическому эффекту, так как в результате — идей становится по две.