Учебное пособие Минск 2009 icon

Учебное пособие Минск 2009


Смотрите также:
Учебное пособие Донецк 2009 ббк с 562. 21я73...
Учебное пособие для студентов, обучающихся по экономическим специальностям Минск 2010...
Учебное пособие представляет также интерес для научных работников, учителей...
Учебное пособие по специальности 240200 "Судовождение"...
Учебное пособие по курсу Автор Ю. А. Богомолов...
Учебное пособие для философских факультетов университетов...
Учебное пособие Москва-Домодедово 2007 Рецензент: Ведущий экономист Департамента по работе с...
Учебное пособие утверждено на заседании кафедры социально-гуманитарных наук (протокол №2 от 28...
Учебное пособие к лабораторным занятиям Казань...
Учебное пособие разработал а. М. Семиглазов 2012 г. 2012...
Учебное пособие Издательство Проспект Москва 2010...
Учебное пособие для школьников и абитуриентов...



Загрузка...
страницы: 1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   35
вернуться в начало
скачать
^

Механизм протекания процессов самоорганизации (по И.Пригожину)


В начале 70-х годов И. Пригожину удалось разработать новую концепцию самоорганизации химических и физических систем. Источником самоорганизации И. Пригожин считал случайные неоднородности, либо флуктуации (отклонения среды от положения нормали), которые до некоторых пор гасятся силами внутренней инерции. Далее случайные микрофлуктуации перерастают в состояние хаоса. Но когда в систему с хаотическим состоянием поступает из среды достаточно большое количество свежей энергии, то из хаоса рождаются крупномасштабные флуктуации макроскопического уровня. Эти макроскопические флуктуации представляют собой коллективные формы поведения множества микрочастиц, которые назвали модами. Между модами (конфигурациями) возникает конкуренция и происходит отбор наиболее устойчивых из них.

Вот как И. Пригожин обрисовывает в общем виде и кратко путь эволюции системы от исходного состояния через хаос к состоянию новой организованности. В замкнутую изолированную систему энергия или вещество вводятся извне дозированно, чтобы исходное состояние в ней не выходило за рамки заданных границ (к примеру, русская печь, костер и т.д.). В открытой нелинейной системе нет таких ограничений. Здесь вещество и энергия среды могут поступать в нее произвольно, поэтому такая система может выходить из состояния равновесия и стать неравновесной. По мере дальнейшего притока вещества и энергии она с ускорением (нелинейно, неоднонаправленно) уходит все дальше от положения равновесия, становясь, все более неравновесной и нерегулируемой. Организация состояния такой системы все больше расшатывается, пока, наконец, вовсе не разрушится и процесс не станет хаотичным. Таким образом, на первой стадии своей эволюции неравновесный процесс переходит от состояния порядка к хаосу.

^ Состояние максимальной хаотичности неравновесного процесса называют точкой бифуркации (от лат. bifurkus – раздвоенный). Благодаря хаотичности дальнейшее развертывание неравновесного процесса имеет не один путь движения, а множество возможных путей из зоны ветвления, то есть из точки бифуркации. Состояние бифуркации можно уподобить положению шарика на выпуклой поверхности, типа сферической, которое является неустойчивым. Любое влияние может вывести шарик из неустойчивого состояния, и он начнет скатываться сверху вниз. По какой траектории он будет катиться из точки бифуркации – угадать точно невозможно. Это – случайный процесс.

Но как только траектория движения сверху вниз определится, так направление движения начнет подчиняться необходимости. Теперь необходимость предопределяет, каким финалом завершится нелинейный процесс. Отрезок эволюционного пути от точки бифуркации до необходимого финала называют аттрактором (от лат. attrahere – притягиваю). Это значит, что конечный пункт развертывания нелинейного процесса, или финал, как бы притягивают к себе, то есть, предопределяют траекторию нелинейного процесса (движения шарика) от точки бифуркации. Аттрактор уподобляется некой воронке, или конусу, который своим раструбом обращен к зоне ветвления, а своим узким горлышком – к конечному результату. Это значит, что шарик, находящийся на выпуклой поверхности, может попасть в раструб воронки не из одной–единственной точки, а из ряда смежных положений зоны ветвления. По мере движения по аттрактору множество возможных вариантов движения сокращается и, в конечном счете, процесс с необходимостью завершается единственным результатом. Если в настоящий момент ввести дополнительную энергию извне в систему, то в хаотичном состоянии начнет зарождаться новая организация. Когда величина вводимой энергии достигает некоторого критического значения, то система внезапно (скачком) переходит из хаотического состояния в новое устойчивое (организованное) состояние.

Развертывание нелинейного процесса от точки бифуркации до выбора аттрактора – это начало второй части эволюционного нелинейного процесса, в котором случайность и неслучайность (предопределенность) скомпенсированы, взаимно дополняют друг друга. В свете новой концепции иначе, чем раньше, решается вопрос о соотношении случайного и закономерного в развитии. Эволюционные этапы весьма жестко детерминированы, поведение системы здесь предсказуемо и даже управляемо, если имеются необходимые управленческие средства. В критических же точках (точках бифуркаций), достигаемых системой на завершающих стадиях эволюционного процесса, господствует случайность. В таких точках нельзя предугадать то новое устойчивое состояние, в которое система перейдет в ходе скачка. А следующий эволюционный этап стартует именно от случайного перехода системы на новый уровень. Точка бифуркации образно предстает в виде перекрестка с несколькими ответвлениями пути, и на нем, как в сказке, выбор пути означает и выбор судьбы.

Синергетика объясняет самоорганизацию открытых систем как совокупный результат взаимодействия в них таких противоположных тенденций, как неустойчивость и стабильность, беспорядок (хаос) и порядок, дезорганизация и организация, случайность и необходимость. В этих системах спонтанно возникают новые диссипативные структуры за счет обмена энергией с окружающей средой, когда использованная , «обесцененная» энергия рассеивается в окружающей среде, а взамен поступает новая энергия из среды. Поэтому подобные системы, или структуры получили наименование «диссипативные», что в переводе с английского означает «рассеивающие». Данное понятие сыграло важную роль в становлении синергетики, которая показала, что именно диссипация – процессы рассеивания энергии, превращения ее в менее организованные формы (например, в тепловую) – это необходимое и важное свойство механизмов самоорганизации, способствующее выстраиванию упорядоченной структуры в нелинейной открытой среде, «возникновению порядка через флуктуации» (И.Пригожин).
^

Синергетические процессы в предбиологических системах (по М.Эйгену)


Еще одним независимым источником идей синергетики стали работы немецкого ученого М.Эйгена, специалиста в области молекулярной биологии. Он показал, что при благоприятных условиях среды сложные органические молекулы способны к самовоспроизводству и усложнению организации на предбиологическом уровне. При этом, как полагает М. Эйген, с усложнением организации органических молекул начинает действовать дарвиновский принцип естественного отбора. Строго говоря, концепция эволюции органических молекул М.Эйгена не укладывается в парадигму синергетики, а существенно выходит за ее рамки. Поэтому М. Эйген широко пользуется понятием информации, что вполне правомерно, так как структуры нового уровня организации возможны лишь на базе новой информации, которая, как и энергия, может черпаться только извне.

Синергетика выступает сегодня как междисциплинарное научное направление, ориентированное на поиск общих законов эволюции и механизмов развития природного и социального мира. Осуществляя глубокий синтез общефизических, кибернетических, биологических и философских представлений о саморазвитии мира, синергетика показывает, что причиной, источником самоорганизации сложных систем является не что иное, как согласованное, кооперированное взаимодействие их элементов и подсистем. Синергетика конкретизировала понимание процессов саморазвития природы и общества как единства порядка и хаоса с помощью теории диссипативных структур, раскрывающих механизм кооперированного поведения частей сложных систем, и теории динамического хаоса, подчеркивающей необходимость определенной неупорядоченности структур сложных систем для их успешного функционирования и поступательного развития. К сложной, неупорядоченной среде могут приспособиться только гибкие системы, обладающие определенной, умеренной неупорядоченностью, некоторой хаотичностью в своей структуре.

^ Синергетическая парадигма, широко внедрившаяся в науку и культуру, задает новое мировидение, отвергая однолинейный плоский детерминизм, показывая, что нет мира однозначного определения, а есть многозначная ветвящаяся древовидная крона возможных путей развития Космоса, биосферы и истории.

Важное философско-методологическое и мировоззренческое значение для естественнонаучной и гуманитарной культуры имеют ключевые идеи синергетики о том, что:

  1. сложноорганизованным системам нельзя навязывать пути их развития;

  2. для них, как правило, существуют несколько альтернативных путей развития, а, значит, возможность выбора наиболее оптимальных из них;

  3. хаос может выступать в качестве созидающего начала, конструктивного механизма эволюции;

  4. в особых состояниях неустойчивой социальной среды действия каждого отдельного человека могут влиять на макросоциальные процессы;

  5. зная тенденции самоорганизации системы, можно миновать многие зигзаги эволюции, ускорить ее;

  6. многое в развитии мира свершается «вдруг», как бы непроизвольно, подобно мутациям в биологической эволюции.

Отметим, что формирование синергетики как общенаучного направления не завершено и еще продолжается. До сих пор не получил адекватного решения главный вопрос – об источниках самоорганизации. А без этого само понятие самоорганизации остается недостаточно осмысленным и условным, имеющим лишь рабочее значение. Но несмотря на это у синергетики есть будущее, причем, по словам Г.Хакена, «для нахождения общих принципов, управляющих самоорганизацией, необходимо кооперирование многих различных дисциплин».

Необходимо отметить, что между синергетикой и кибернетикой как современными направлениями развития знания о самоорганизующихся системах существует принципиальная разница:

  • кибернетика изучает самоорганизацию и саморегуляцию в равновесных системах, тогда как синергетика исследует процессы самоорганизации в существенно неравновесных системах;

  • в синергетике изучаются механизмы возникновения состояния новых структур и форм, а не поддержание исходных состояний, что характерно для кибернетики.




оставить комментарий
страница15/35
Дата17.11.2012
Размер5,19 Mb.
ТипУчебное пособие, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   35
отлично
  3
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх