Основы современной синергетики

Введение. В последней четверти XX века сформировалось новое направление в науке , получившее название синергетика . Основоположником синергетики считается профессор Штутгартского университета Г.Хакен , сделавший на первой конф еренции п о сложным системам в 1973 году свой доклад , ставший программным и предло живший термин для обозначения нового направле ния - синергетика . Термин заимствован Хакеном из греческого я зыка и в переводе означает содействие , сот рудничество , согласованно действующи й . Буржуаз ная наука заговорила о синергетике , как о высочайшем достижении науки конца ХХ век а , которое включает в себя теорию самоорга низации и совокупность соответствующих математич еских методов . Как доказала современная наука , на уровне физической , хими ч еской , биологической , социальной форм организации м атерии объективный мир состоит из сложных систем . Значительная их часть - это открытые неравновесные системы . Были открыты и сво йства таких систем самоструктурироваться , самоорг анизовываться , саморазвиват ь ся и само воспроизводиться. План : 1. Что такое синергетика ? 2. Синергетическая модель динамики политичес кого сознания 3. Синергетика и кибернетика 4. Синергетика и методология системных ис следований 5. Синергетика и новые подходы к проц ессу обучения 6. Синергетика и образовательные ценн ости 7. Синергетический вызов культуре 8. Роль и место синергетики в совреме нной науке Что такое сине ргетика ? Синергетика - мол одое научное направление , представляющее междисци плинарную универсальную теорию самоорган изац ии процессов самой различной природы . Возникш ая на стыке физики , химии , биологии , астроф изики и других естественных наук и вобрав шая в себя общенаучные системные идеи , син ергетическая модель самоорганизации является на сегодняшний день наиболее обобща ю щей и наиболее эвристически плодотворной объяснительной моделью , описывающей взаимоперехо ды порядка и хаоса в эволюции систем , в том числе и социальных . Синергетика различает два типа устойчив ости (равновесности ) систем . Перв ый связан с термодинамической необратимостью , когда система находится в состоянии , близком к равновесию . Другой тип устойчивост и связан с эволюцией реальных (наиболее ча сто встречающихся в мире ) сложных систем , которые , будучи открытыми , активно контактируют с не менее сложным и непре дсказуем ым окружением. Синергетическая модель динамики политическог о сознания. Политические , духовные , экологические кризисы - атрибут не только нашего общества на поворотном моменте истории . Кризисы переживают и стабильные , сложившиеся страны Запада . В данной связи интересы многих исслед ователей обращаются к синергетике . Это новое междисциплинарное направление возникло в нач але 70-х годов . Одна из его главных зада ч - познание общих принципов , лежащих в осн ове процессов самоорганизации , реализующихся в системах самой разной природы : фи зических , биологических , технических и социальных. Синергетический стиль научного мышления включает в себя , с одной стороны , вероятно стное видение мира , получившее бурное развити е в XIX веке . С другой стороны , синергетику можно рассматривать как современный этап развития кибернетики и системных исследовани й . Концепции и идеи теории самоорганизации нашли свое выражение в таких взаимосвязанн ых областях как теория диссипативных структур , теория детерминированного хаоса , теори я катастроф . При этом синергетика , не будучи жестко ориентированной совокупностью мето дологических принципов и понятий , скорее игра ет роль системной рефлексии и исходит не из однозначного общепринятого определения по нятия "система ", а из присущего ей набор а свойств . Среди них - нелинейность , целостность , устойчивость структуры , процессы е е становления и самоорганизации , системный "эф фект сложения ", приводящий к тому , что вход ящие в систему элементы определяются в за висимости от целого , от координации с друг и ми ее элементами и ведут себ я совершенно иначе , нежели в случае их независимости. Синергетика и кибернетика. Задачу выяснить с общих позиций зако номерности процессов самоорганизации и образован ия структур ставит перед собой не только наука . Важную рол ь в понимании мн огих существенных особенностей этих процессов сыграл , например , кибернетический подход , против опоставляемый иногда как абстрагирующийся "от конкретных материальных форм " и поэтому проти вопоставляемый синергетическому подходу , учитывающего ф изические основы спонтанного форм ирования структур . В этой связи небезынтересно отметить , что создатели кибернетики и современной теории автоматов могут по праву считаться творцами или предтечами науки . Так , Винер и Розенблют рассмотрели задачу о радиал ьно-несимметричном распределении концентрации в сфере . А . Тьюринг в известной работе предложил одну из основных базовых модел ей структурообразования и морфогенеза , породившую огромную литературу : систему двух уравнений диффузии , дополненных членами , кото р ые описывают реакции между "морфогенами ". Тьюринг показал , что в такой реакционно-диф фузионной системе может существовать неоднородно е (периодическое в пространстве и стационарно е во времени ) распределение концентраций . В русле тех же идей - изучения ре акционно-диффузионных систем - мыслил найти решение проблемы самоорганизации и Дж . фо н Нейман . По свидетельству А . Беркса , восст ановившего по сохранившимся в архиве фон Неймана отрывочным записям структуру самовоспрои зводящегося автомата , фон Нейман "пред п олагал построить непрерывную модель самов оспроизведения , основанную на нелинейных дифферен циальных уравнениях в частных производных , оп исывающих диффузионные процессы в жидкости . В этой связи интересно отметить , что фон Нейман получил не только математиче с кое образование , но и подготовку инжен ера-химика. Синергетика и методология си стемных исследований В рамках си нергетики изучаются явления образования упорядоч енных пространственно-време нных структур , или пространственно-временной самоо рганизации , протек ающие в системах различ ной природы : физических , химических , биологических , экологических , социальных . С системной точки зрения , синергетика изучает структуры опреде ленного типа в целостных по своей природе системах некоторого класса . И именно мето дология с истемных исследований содержит инструментарий , необходимый для рефлексивного осмысления исходных посылок синергетики , предст авлений о ее предмете , целях и продукте , а также , возможно , и для выработки адекв атного этим представлениям формального аппарата . Г о воря о методологии , мы имее м в виду прежде всего такие классические системные проблемы , как взаимосвязь системы и внешней среды , классификация систем и типологизация структур , целостность . Говоря о проблеме взаимосвязи системы и внешней с реды , мы имеем в в иду прежде всего выделение системы , проведение границы м ежду системой и внешней средой , воздействие внешней среды на систему . Для корректного выделения системы , различения системы и вне шней среды необходимо исходить из того об стоятельства , что всякая сист е ма , рассматриваемая как теоретический объект , служит решению определенной теоретической задачи . К онкретной задачей является исследование условий и причин пространственно-временной самоорганизац ии , и из нее необходимо исходить при в ыделении системы . Здесь, однако , наблюда ется парадокс стандартного для системных исс ледований типа : для того чтобы корректно в ыделить самоорганизующую систему , мы должны з нать условия и причины самоорганизации ; для того же , чтобы понять эти условия и причины , мы должны выделить с амоорга низующуюся систему как необходимый момент их теоретического изучения . Мы в качестве ис ходного системного представления возьмем предста вление об открытой системе , восходящее к Б ерталанфи . Обычно полагается , что открытая сис тема отделена отвнешней ср е ды гра ницей , которую пересекают потоки обмена (энерг ией,веществом , информацией ). Синергетика и новые подходы к процессу обучения. Новое направлен ие научных исследований - синергетика - имеет ос обый статус . Она междисциплинарна , ибо ориенти рована на то , чтобы выявить законы с амоорганизации и коэволюции сложных систем лю бой природы , независимо от конкретной природы составляющих их элементов . Этим определяется прежде всего специфическая роль синергетики в системе образования . Синергетические иссле довательс к ие программы в последнее время выходят далеко за пределы естественн онаучного знания , тех областей математической физики , физики лазеров , физики плазмы и фи зической химии , в которых были разработаны базовые синергетические модели . Синергетика пло дотворно п р именяется к исследованию человека , человеческой культуры и общества , в таких областях как нейробиология и н ейроиммунология , когнитивная психология и психоло гия восприятия , психиатрия и психотерапия , раз личные области медицины , экономика и социолог ия , наук о ведение и культурология . Наряду с термином "Междисциплинарность " для характеристики новой теории самоорганизаци и и сложности используются также термины " трансдисциплинарность " и "мультидисциплинарность ". Эти понятия близки друг к другу , хотя и имеют нек оторые отличия . "Трансдисциплинарн ость " характеризует такие исследования , которые идут "через " и "сквозь " различные дисциплины и выходят "за пределы " конкретных дисципл ин . То есть исследования выходят на более , некий мета-уровень , которы й независим от той или иной конкретной дисциплины . Этот термин используется главным образом французскими научными центрами по исследованию сложных систем . "Междисциплин арность " же означает прежде всего перенос методов исследования и используемых моделей и з одной научной дисциплины в другу ю . А "мультидисциплинарность " является характеристи кой такого исследования , когда предмет изучае тся одновременно несколькими научными дисциплина ми . Возможно , целесообразнее го-ворить о "трансд исциплинарных стратегиях " и "ме ж дисцип линарных исследованиях ", ибо "трансдисциплинарность " означает отправные пункты поисковой работы и направленность исследований , тогда как "ме жлисциплинарность " показывает основное содержание исследования . Благодаря своей междисциплинарности синерге т ика ведет к новому конструктивному д иалогу между специалистами в различных научны х дисциплинах . Синергетика делает шаги в н аправлении синтеза естественно научных и гума нитарных наук. Синергетика и образовательные ценности. Философия , "вписывая " открытия науки в "тело культуры ", расширяет пр облемное и предметное поле человека . Это о тносится и к взаимоотношению философии и новой концепции самоорганизации , которую разные авторы называют одни - синергетикой , другие - концепцией диссипативных структур , треть и - теорией катастроф . Философия , уважая себя и неся ответс твенность за будущее , не может позволить н и снобистское философствование без учета дост ижений науки , ни сведение своей функции к роли комментирования основных достижений нау чного знания . При этом роль философии по отношению к фунд аментальным достижениям науки зависит от того , на каком этапе развития науки находится осмысливаемая ею новая научная теория , иб о , как однажды заметил А.Шопенгауэр научная истина в своем развитии проходит через фазы . В п е рвой фазе она просто отвергается как абсурд . Во второй фазе она принимается как возможная гипотеза , кот орая была высказана уже давно . На третьей стадии эту научную истину воспринимают у же как очевидную . Принципиально в ажно подчеркнуть , что синергетику ил и новую концепцию самоорганизации , нельзя отнести ни к естественным , ни к общественным , ни к гуманитарным наукам в их традиционном смысле . Это междисциплинарное направление ис следования образования упорядоченных структур из хаоса . По мнению Ю.Л.Климонтови ч а , синергетика - это не новая наука , но н овое объединяющее направление в науке . Цель синергетики - выявление общих идей , общих ме тодов и общих закономерностей в самых раз ных областях естествознания и социологии. Синергетический вызов культуре. Синергети ка , имея первоначально есте ственнонаучную основу (нелинейный анализ , теорию детерминированного хаоса , теорию диссипативных структур , фрактальную геометрию природы , моделиров ание быстрых процессов blow up), ныне все более гуманитаризируется . Она постепенно станови тся человекомерной областью знания . Обнаруживаетс я плодотворность ее применения в понимании феномена человека и человеческой культуры , в разгадывании тайн человеческого сознания и психики . Благодаря недавним результатам в област и синергетики (ил и теории самоорганизации ) начинают устанавливаться внутренние связи м ежду естественными и гуманитарными науками , в осточным и западным мировосприятиями , новой н аукой (наукой о сложности , нелинейности и хаосе ) и старой культурой , наукой и искусс твом , наукой и философией . Синергетика имеет интегративную или синтетическую ценно сть . Существуют достаточно веские основания полагать , что синергетика может служить основ ой для междисциплинарного синтеза знания . Син ергетика междисциплинарна по своей собственной п рироде , поскольку она ориентирована на поиск универсальных паттернов эволюции и самоорганизации открытых нелинейных систем люб ого рода , независимо от конкретной природы их элементов или подсистем . Понятия самоорг анизации , хаоса и порядка , нелинейности на ч инают широко использоваться как в естественных , так и в гуманитарных наука х . Теория самоорганизации активно разрабатывается в настоящее время в различных странах в ряде научных школ в самых разнообраз ных аспектах (И.Пригожин , Г.Хакен , Ф.Варела , Э.Ласл о , К. Майнцер , Б.Мандельброт , Э.Моран и др .). Синергетика является одной из современн ых исследовательских программ , программой междисц иплинарных , или транс дисциплинарных , исследований . Судя по всему , именно эта область зна ния инициирует глубокие изменения в м етодологических основаниях современной науки , в философском взгляде на мир , в самом сти ле научного мышления . Сегодня формируется нек ий новый нетрадиционный взгляд на мир - си нергетическое видение мира. Роль и место синергетики в современной науке. В пос ледние годы наблюдается стр емительный и бурный рост интереса к синер гетике . Издаются солидные монографии , учебники , выходят сотни статей , проводятся национальные и международные конференции . Как следствие этого процесса растет число словосочетаний , ис п ользующих ставший модным термин в самых неожиданных и парадоксальных кон текстах : синергетическая парадигма , синергетический подход к проблемам национальной безопасности , синергетические начала образования и т.д . Столь широкая популярность , "подхваченност ь ", одного из направлений современного точного естествознания радует , но вместе с тем не может не настораживать , ибо упот ребление термина всуе , без должного понимания специфики направления , подчас в полном от рыве от первоначального значения термина "син ер г етика ", а то и просто как дань модному увлечению , короче , чрезмерно эк стенсивный рост синергетического направления таи т в себе опасность скорой дискредитации и (как следствие ) быстрого , хотя и незаслуже нного , забвения . Именно поэтому представляется важны м вернуться к истокам синергетики и выясн ить , какой смысл первоначально вкладывал (и продолжает вкладывать ) создатель синергетического направления и изобретатель термина "синергет ика " профессор Штугггартского университета и директор Института теоретическо й физики и синергетики Герман Хакен . По Хакену , синергетика занимается изучен ием систем , состоящих из большого (очень б ольшого , "огромного ") числа частей , компонент ил и подсистем , одним словом , деталей , сложным образом взаимодействующих между собой . Слово "синергетика " и означает "совместное дей ствие ", подчеркивая согласованность функционирования частей , отражающуюся в поведении системы как целого. Появление нового междисциплинарного направл ения встретило , как принято теперь говорить , неоднозначный пр ием со стороны научног о сообщества . Дебаты между приверженцами сине ргетики и ее противниками по накалу страс тей напоминали печально знаменитую сессию ВАС ХНИЛ или собрания , на которых разоблачали и осуждали буржуазную лженауку кибернетику . Х акена обвиняли в честолюбивых замысла х , в умышленном введении легковерных в заб луждение . Утверждалось , будто кроме названия (у которого , как было сказано выше , также и мелись предшественники ), синергетика напрочь лишен а элементов Новизны. Нет необходимости доказывать п олезн ость синергетического подхода или настаивать на непременном использовании названия "синергетик а " всеми , чьи достижения , текущие результаты или методы сторонники синергетики склонны считать синергетическими . Явления самоорганизации , излучение сложност и , богатство режимо в , порождаемых необязательно сложными системами , оставляют простор для всех желающих . Кажды й может найти свою рабочую площадку и спокойно трудиться в меру желания , сил и возможностей . Однако нельзя не отметить , что перенос синергетич е ских методов из области точного естествознания в обла сти , традиционно считавшиеся безраздельными владе ниями далеких от математики гуманитариев , вск рыли один из наиболее плодотворных аспектов синергетики и существенно углубили наше понимание ее . Синергети ка с ее статусом метана уки изначально была призвана сыграть роль коммуникатора , позволяющего оценить степень общ ности результатов , моделей и методов отдельны х наук , их полезность для других наук и перевести диалект конкретной науки на в ысокую латынь межди с циплинарного обще ния . Положение междисциплинарного направления обу словило еще одну важную особенность синергети ки – ее открытость , готовность к диалогу на правах непосредственного участника или непритязательного посредника , видящего свою зад ачу во всемирн о м обеспечении взаи мопонимания между участниками диалога . Заключение. Синергетика , нез ависимо от ее будущего , уже привела к расширению наших знаний о мире и даже наших незнаний . Ведь имеет смысл различать не только разные типы знания , но и разные т ипы незнания . Одно дело , ког да мы не знаем , что чего-то не знаем , и совсем другое , когда мы знаем , что чего-то не знаем . Первое не волнует нас , человек и общество воспринимают подобное незнание как должное , тогда как второй тип незнания мобилизует исследо в ателе й на поиски причин того , что мы не знаем . Поэтому процесс движения мысли к истине не столь прост , как мы недавно полагали , думая , что исследование - суть движ ения от незнания через гипотезу к знанию . В действительности движение к истине пре дполагает о сознание незнания чего-то , после которого незнание становится объектом изучения. Список использованной литерату ры : 1. Арнольд В.И . Теория катастроф . М ., 1990. 2. Мун Ф . Хаотические колебания /Пер . с англ . М .,1990. 3. Пейсхаков Н.М . Закономерности дин ам ики психических явлений . 4. Петренко В.Ф . Введение в эксперименталь ную психосемантику. 5. Рубинштейн С.Л . Основы общей психологии . М ., 1946. 6. Хакен Г . Синергетика /пер . с англ . М .,1985. 7. Шустер Г . Детерминированный хаос /пер . с англ . М ., 1 988. 8. Эйген М ., В инклер Р . Игра жизнь . М .: Наука , 1979, с . 53. 9. Моисеев Н.Н . Человек . Среда . Общество . М ., 1982. 10. Садовский В.Н . Основания общей теории систем . М ., 1974. 11. Николае Г ., Самоорганизация в неравнове сных системах . М .: 1979. 12. Нейман Д . Теория самовоспроизводящихся автоматов . М .: 1971.