Синергия
Введение.
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. Трудно или даже невозможно назвать область знания, в которой сегодня не проводились бы исследования под рубрикой синергетики. Для публикаций на тему синергетики характерно то, что в них нередко приводятся авторские трактовки принципов синергетики, причем трактовки довольно разнородные и не всегда достаточно аргументированные. Причиной этого является отсутствие достаточной определенности относительно основоположений синергетики и возникающей отсюда необходимости уточнения статуса излагаемого материала.
Цель
данной работы – попытаться на доступном
уровне раскрыть существо и понятие
синергетики, как нового направления
современной научной мысли. Данная
работа, в сущности, результат совмещения
многих источников, результат поиска некоей
золотой середины в описании синергетики
как перспективного направления современной
научной мысли.
Определение синергетики.
Вопрос о возникновении из простого сложного считается в науке одним из самых сложных. Лишь во второй половине xx в. наука стала осваивать сложные системы теоретически. В этой связи появилась особая наука, синергетика (от греч. synergia-сотрудничество), теория самоорганизации сложных систем.
Синергетические представления позволяют оценить характер становления, эволюции, и развития человека, общества и человечества.
Создателем синергетического направления и изобретателем термина "синергетика" является профессор Штутгартского университета и директор Института теоретической физики и синергетики Герман Хакен. Вначале оно бурно оспаривалось многими учеными, не согласившимися с таким названием. Однако теперь эта терминология общепризнанна. И в немецком научном издательстве «Шпрингер» уже выпущено в свет почти три десятка томов монографий, посвященным проблемам синергетики.
.Синергетика
по Хакену.
Как и всякое научное
направление, родившееся во второй половине
ХХ века, синергетика возникла не на
пустом месте. Ее можно рассматривать
как преемницу и
Термин «синергетика» был введен в 1969 году немецким физиком и математиком Г. Хакеном. Возраст синергетики – около 30 лет. Синергетика, по мнению Хакена, 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. Очевидно, что методологии разных областей знания столь различны, что их общность может быть реализована лишь на концептуальном уровне. Подтверждением того, что замысел Г. Хакена был в определенной мере неопределенен и субъективен, являются свидетельства некоторых ученых, в беседах с которыми Г. Хакен говорил, что называние предложенного им научного направления «синергетикой» случайно и непринципиально. Трудно, однако, согласиться с мнением, что название непринципиально, и с полаганием, что синергетику можно было бы с неменьшим успехом назвать Х–наукой. В конечном счете начинание Г. Хакена оказалось плодотворным именно благодаря естественно понимаемой ассоциации синергетики с самоорганизацией.
Г.Хакен прежде всего подчеркивает, что части систем взаимодействуют друг с другом. Он выделяет истоки, которые приводят к образованию новых систем. Обычно рассуждают так: сложное возникает из простого, но ведь это непостижимо. Хаос есть хаос, он никак не может превратиться в порядок. Хакен идет в другом направлении. Основополагающий системный фактор состоит не в хаотичности, а во взаимодействии, в динамике и поэтому вполне возможно, что в хаосе рождается порядок. Это действительно имеет место.
Начала синергетики.
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».
Все вышеприведенные начала объединяют тот факт, что во всех случаях речь идет о согласованности действий.
Самоорганизация в синергетике.
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
Отсутствие стандарта терминов.
Сложных систем мира, выступая в качестве современной (постдарвиновской) парадигмы эволюции». Заслуживающим внимания представляется следующее определе-ние: «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 нелиней-ных колебаний и волн». Бурные темпы развития новой области, не оставляют времени на унификацию понятий и приведение в стройную систему всей суммы накопленных фактов.
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
3) Различаются процессы организации и самоорганизации Общим признаком для них является возрастание порядка вследствие протекания процессов, противоположных установлению термодинамического равновесия независимо взаимодействующих элементов среды (также удаления от хаоса по другим критериям). Организация, в отличие от самоорганизации, может характеризоваться, например, образованием однородных стабильных статических структур.
4) Результатом самоорганизации
становится возникновение,
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,
7) Процессы самоорганизации
происходят в среде наряду
с другими процессами, в частности
противоположной
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
О соотношении синергетики
и самоорганизации следует
Проблемы синергетики.
Путь становления
синергетики является противоречивым,
однако именно противоречивость и даже
парадоксальность является движущим началом
как для содержания, исследуемого синергетикой,
так и для самой синергетики.
Методологические проблемы.
Синергетика
имеет проблемную и междисциплинарный
характер. Сообщения на тему синергетики,
сопровождаются дискуссиями, во время
которых нередко поднимаются вопросы
о том, что же такое синергетика и как определить
характеризующие ее методы исследования
и содержание. Более примечательным, чем
возникновение разногласий в ходе дискуссий,
является, однако, то, что осмысление содержания
различных областей знания в контексте
синергетики: с одной стороны, дает нетривиальный
взгляд на содержание этих областей, а
с другой - обнаруживает их системную взаимосвязь
и приводит к взаимополезным контактам
специалистов. Есть все основания полагать,
что и при наличии многих неопределенностей
и разногласий, синергетика имеет продуктивное
системообразующее значение для научного
познания и оказывает прогрессивное активизирующее
воздействие на научное сообщество.
Сказанное можно дополнить тем, что сегодня
позитивным фактором оказывается, как
раз, неопределенность относимого к синергетике
содержания. Если следовать тому, что говорят
о синергетике Г. Хакен и другие признанные
ее идеологи, то обращаясь к более широкой
сфере явлений - к феномену самоорганизации
и к вообще процессам в среде и направлении
от хаоса к порядку, - мы находим синергетику
как достаточно ограниченную подобласть,
из которой, как ни парадоксально следует
исключать такие высшие проявления самоорганизации
как эволюцию и развитие. Это доказательно
показывается в работах Руденко А.П. То,
что соответствующий факт остается завуалированным,
способствует утверждению синергетики
в качестве, хотя в значительной степени
символической, но действенной основы
для творческого взаимодействия физиков,
химиков, биологов и нейробиологов, также
специалистов других специальностей,
включая гуманитарные, в направлении развития
теоретической базы для едва ли не самого
интересного, важного и сложного феномена
природы - самоорганизации. Этой теме более
всего посвящена и настоящая работа. Одна
из задач, перед которой мы находимся -
структурировать категориальный базис,
очерчиваемый понятиями: синергетика,
самоорганизация, система, эволюция, развитие.
Что касается упоминавшихся выше вопросов
относительно идентификации синергетики,
то помимо того, что связано именно с синергетикой,
их существование объясняется, в частности,
тем, что понятия, относящиеся к уровню
распивающихся гносеологических категорий,
к числу которых принадлежит и синергетика,
эволюционируют, поскольку в ходе познавательного
процесса происходит трансформация относимого
к ним содержания. Кроме того, для синергетики
как дисциплины, претерпевающей становление,
имеет выраженное значение то, что свойственно
вообще научному познанию. Велико значение
фактора мировоззренческих допущений
в научно-исследовательской деятельности
ученого. Даже в одной области исследований,
личностное видение проблемы и аксиологические
ориентации исследователя определяют
во многом его индивидуальную установку
на предмет и способы исследования. Несовпадение
мнений и оценок является поэтому совершенно
естественным.
Более общее значение имеет то, что каждая
научная парадигма на деле достаточно
условна, и подавляющая часть принципиальных
споров по научным проблемам происходит
из-за взаимного непонимания, обусловленного
скрытым характером фундаментальных допущений.
В синергетике названные факторы усиливаются,
во-первых, потому что дискутируют обычно
специалисты разных областей знания, и,
во-вторых, ввиду отсутствия пока что устоявшегося
солидарного мнения по этим вопросам со
стороны научных авторитетов. Если бы
сегодня поставить вопросы о дефинициях
для физики, математики и т. д., то споров
и разногласий было бы не меньше, а больше,
чем в отношении синергетики.
Вопрос о том, что такое синергетика, является
одновременно продуктивным и некорректным.
Он инициирует переосмысление понятия
с учетом новых результатов и веяний. Вместе
с тем, говоря о "синергетике" можно
иметь в виду: (а) терминологический аспект
- происхождение и смысл термина; (б) физическую
реальность (аспект и содержание), обозначаемую
термином; (в) содержание научного знания,
относимое исключительно или частично
к синергетике, включая ее методы исследования;
и, наконец, (г) интуитивный смысл, следующий
из разнообразных сведений и дискуссий,
руководствуясь которым, исследователь
упорядочивает материал и представляет
его научной аудитории.
Некорректность
состоит в том, что дискутирующие стороны
нередко имеют в виду разное.
Разнесенные в перечислении ''а'' (термин)
и ''г'' (подразумеваемый смысл) находятся
в действительности в органической связи.
Термин, воспринимаемый как слово естественного
языка, которое, в свою очередь, мыслится
адекватным некоторому содержанию, - такой
термин обладает огромным систематизирующим
потенциалом по отношению к содержанию,
и это подчеркивал, в частности, А. Пуанкаре.
. Синергетика относительно динамических систем
Любые объекты окружающего нас мира представляют собой системы, т.е. совокупность составляющих их элементов и связей между ними.
Элементы любой системы, в свою очередь, всегда обладают некоторой самостоятельностью поведения. При любой формулировке научной проблемы всегда присутствуют определенные допущения, которые отодвигают за скобки рассмотрения какие-то несущественные параметры отдельных элементов. Однако этот микроуровень самостоятельности элементов системы существует всегда. Поскольку движения элементов на этом уровне обычно не составляют интереса для исследователя, их принято называть “флуктуациями”. В нашей обыденной жизни мы также концентрируемся на значительных, информативных событиях, не обращая внимания на малые, незаметные и незначительные процессы.
Малый уровень индивидуальных проявлений отдельных элементов позволяет говорить о существовании в системе некоторых механизмов коллективного взаимодействия – обратных связей. Когда коллективное, системное взаимодействие элементов приводит к тому, что те или иные движения составляющих подавляются, следует говорить о наличии отрицательных обратных связей. Собственно говоря, именно отрицательные обратные связи и создают системы, как устойчивые, консервативные, стабильные объединения элементов. Именно отрицательные обратные связи, таким образом, создают и окружающий нас мир, как устойчивую систему устойчивых систем.
Стабильность и устойчивость, однако, не являются неизменными. При определенных внешних условиях характер коллективного взаимодействия элементов изменяется радикально. Доминирующую роль начинают играть положительные обратные связи, которые не подавляют, а наоборот – усиливают индивидуальные движения составляющих. Флуктуации, малые движения, незначительные прежде процессы выходят на макроуровень. Это означает, кроме прочего, возникновение новой структуры, нового порядка, новой организации в исходной системе.
Момент, когда исходная система теряет структурную устойчивость и качественно перерождается, определяется системными законами, оперирующими такими системными величинами, как энергия, энтропия.
Особую роль в мировом эволюционном процессе играет принцип минимума диссипации энергии, т.е.: если допустимо не единственное состояние системы (процесса), а целая совокупность состояний, согласных с законами сохранения и связями, наложенными на систему (процесс), то реализуется ее состояние, которому отвечает минимальное рассеяние энергии, или, что то же самое, минимальный рост энтропии." Н.Н.Моисеев, академик РАН.
Необходимо отметить, что принцип минимума диссипации (рассеяния) энергии, приведенный выше в изложении академика Моисеева, не признается в качестве универсального естественнонаучного закона. Илья Пригожин, в частности, указал на тип систем, не подчиняющихся этому принципу. С другой стороны, употребление термина «принцип», а не «закон», оставляет возможность уточнения формулировок.
Моменты качественного изменения исходной системы называются бифуркациями состояния и описываются соответствующими разделами математики – теория катастроф, нелинейные дифференциальные уравнения и т.д. Круг систем, подверженных такого рода явлениям, оказался настолько широк, что позволил говорить о катастрофах и бифуркациях, как об универсальных свойствах материи.
Таким образом, движение материи вообще можно рассматривать, как чередование этапов адаптационного развития и этапов катастрофного поведения. Адаптационное развитие подразумевает изменение параметров системы при сохранении неизменного порядка ее организации. При изменении внешних условий параметрическая адаптация позволяет системе приспособиться к новым ограничениям, накладываемым средой.
Катастрофные
этапы – это изменение самой
структуры исходной системы, ее перерождение,
возникновение нового качества. При
этом оказывается, что новая структура
позволяет системе перейти на
новую термодинамическую
Возникновение нового качества, как уже отмечалось, происходит на основании усиления малых случайных движений элементов – флуктуаций. Это в частности объясняет тот факт, что в момент бифуркации состояния системы возможно не одно, а множество вариантов структурного преобразования и дальнейшего развития объекта. Таким образом, сама природа ограничивает наши возможности точного прогнозирования развития, оставляя, тем не менее, возможности важных качественных заключений.
Современный эволюционизм.
Эволюционное учение.
Корни этого учения уходят в античную философскую мысль. Первые попытки рассмотреть те проблемы, которые видит перед собой эволюционизм, предпринимали такие философы как Эмпедокл, Демокрит, Лукреций Кар. И только в XVIII в. появляется так называемый трансформизм - учение об изменяемости видов животных и растений. Он был явным противопоставлением традиционному креационизму. Последователи трансформизма (Ж.Бюффон, Э.Ж.Сент-Илер; Э.Дарвин; И.В.Гете; К.Ф.Рулье).
Первая попытка создания целостной эволюционной теории принадлежит французскому естествоиспытателю Ж.Б.Ламарку (1809 г. - "Философия зоологии"). Он говорил о движущих силах эволюции, главной из которых является "стремление организмов к совершенству"
В 1850 г. Ч.Дарвин, сын трансформиста Э.Дарвина, опубликовал свою работу "Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь". Он придал гипотезе Ламарка вид стройной теории, изменив ее некоторые положения. Главная идея концепции Дарвина состояла в обусловленности эволюции естественным отбором. О механизме предполагаемого наследования приобретенных особью благоприятных для жизни её потомства признаков Дарвин высказывался очень неопределенно. Он полагал, что существует хорошо отлаженный канал передачи информации от соматических клеток к генеративным посредством гипотетических жидкостных частиц—геммулов. По Дарвину, геммулы выделяются всеми клетками тела и, собираясь вместе , образуют половые элементы. Очевидно, что такие представления невозможно согласовать с хорошо проведенными данными генетики. Следует отметить, что вплоть до начала XX в. генетические результаты не использовались. Законы Менделя, открытые им в 1865 г., не сразу стали достоянием эволюционистов.
Эволюционное учение - комплекс знаний о происхождении жизни, законах исторического развития органического мира и путях управления эволюцией животных и растений.
В рамках этого учения
проводится анализ становления адаптации
(приспособление) и эволюционной индивидуальности
развивающихся организмов (онтогенез).
Кроме того, рассматриваются факторы,
направления эволюции, и конкретные пути
исторического развития (филогенеза) отдельных
групп организмов и органического мира
в целом. К эволюционному учению также
относится концепция происхождения человека.
Заключение.
Синергетика
с её статусом метанауки изначально
была призвана сыграть роль коммуникатора,
позволяющего оценить степень общности
результатов, моделей и методов отдельных
наук, их полезность для других наук и
перевести диалект конкретной науки на
высокую латынь междисциплинарного общения.
Положение междисциплинарного направления
обусловило еще одну важную особенность
синергетики - ее открытость, готовность
к диалогу на правах непосредственного
участника или непритязательного посредника,
видящего свою задачу во всемирном обеспечении
взаимопонимания между участниками диалога.
Диалогичность синергетики находит свое
отражение и в характере вопрошания природы:
процесс исследования закономерностей
окружающего мира в синергетике превратился
(или находится в стадии превращения) из
добывания безликой объективной информации
в живой диалог исследователя с природой,
при котором роль наблюдателя становится
ощутимой, осязаемой и зримой.
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.
Общие закономерности поведения систем, порождающих сложные режимы, позволяют рассматривать на содержательном, а иногда и на количественном уровне, такие вопросы, как уровень сложности восприятия окружающего мира как функции словарного запаса воспринимающего субъекта, роль хаотических режимов, их иерархий и особенностей в формировании смысла, грамматические категории как носители семантического содержания, проблемы ностратического языкознания (реконструкция праязыка) как восстановление «фазового портрета» семейства языков и выделения аттракторов, и многое другое. 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.
Является
ли синергетика междисциплинарным
подходом, совершенно новой наукой
или просто каким-то философским взглядом
– это еще предстоит доказать. Однако,
новые идеи и неожиданные подходы к известным
проблемам составляет несомненный интерес
к этой отрасли знания.
Список использованных источников
- Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. – М.: Прогресс-Традиция, 2004.
- Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для студентов ВУЗов. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2007.
- Иорданский Н.Н. Эволюция органического мира. – М.: Владос, 2002.
- Лункевич В. В. От Гераклита до Дарвина. Очерки по истории биологии – М.: Учпедгиз, 1960.
- Марков А.В. и др. Макроэволюция в живой природе и обществе. – М.: УРСС, 2008.
- Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания: курс лекций. 4-е. изд. – Ростов н/Д: Феникс, 2005.
- Чайковский Ю. В. Наука о развитии жизни. Опыт теории эволюции – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006.
- Яблоков А. В., Юсуфов А. Г. Эволюционное учение (Дарвинизм). – М.: «Высшая школа», 1999.
- http://macroevolution.narod.
ru/ – портал «Проблемы эволюции». - http://sbio.info/ – научно-образовательный портал «Вся биология».

- Синкопальные состояния
- Синкретизм - за двумя зайцами: и в наши дни, как при Мономахе
- Синкретизм первобытного искусства
- Синкретизм первобытной культуры
- Синкретизм первобытной культуры
- Синодальный период перевода библии
- Синонимическая функция и роль порядков слов в предложении
- Синергетический подход в экономических исследованиях
- Синергетический подход и его значение в современном научном познании
- Синергетический эффект
- Синергетический эффект в организациях
- Синергетический эффект кластера
- Синергетичні підходи в моделюванні економічних процесів
- Синергизм учебно-педагогического воздействия