38. Роль нелинейной динамики и синергетики в развитии современных представлений в исторически развивающихся системах.

Синергетика — теории самоорганизации. Синергетика получила широкое распространение в современной философии науки и методологии. Сам термин древнегреческого происхождения, означает содействие, соучастие, или содействующий, помогающий. Следы его употребления можно найти еще в исихазме — мистическом течении Византии. Наиболее часто он употребляется в значении: согласованное действие, непрерывное сотрудничество, совместное использование. В 1973 г. немецкий ученый Г. Хакен выступил на первой конференции, посвященной проблемам самоорганизации, что положило начало новой дисциплине — синергетике. Она включила в себя новые приоритеты современной картины мира: концепцию нестабильного неравновесного мира, феномен неопределенности и многоальтернативности развития, идею возникновения порядка из хаоса. Поэтому главный труд крупных представителей этой науки И. Пригожина и И. Стенгерс назван «Порядок из хаоса». Синергетика – научное направление, в рамках которого изучается поведение подсистем разных типов и уровней, требующих выявления общих принципов управления, взаимосвязи различных наук. Синергетика основана на представлении о самоорганизации, спонтанном образовании систем, механизмах их перехода от состояния хаоса к порядку.

Предмет синергетики – механизмы самоорганизации, т. е. возникновения относительно устойчивого существования и саморазрушения макроскопических упорядоченных структур. Эти механизмы, зависящие от конкретной природы элементов и подсистем, присущи как миру живых и неживых систем, так и миру природных и социальных систем.

Первоначально синергетика развивалась в рамках теории систем (один из ее основателей Л. фон Берталанфи, 1901–1972). В рамках теории систем преодолевается узко дисциплинарный подход к анализу социоприродных структур, обеспечивается целостный взгляд на объективную реальность.

Выделяется несколько научных школ в синергетике ("штутгардская школа", "брюссельская школа", "российская школа").

По лекции: Синергетика изучает открытые неравновесные системы, способные к самоорганизации за счет обмена веществом, энергией и информацией с окружающей средой. В ее рамках уменьшение энтропии любой системы, т. е. поддержание ее равновесия, объясняется увеличением энтропии вне системы.

С синергетикой связано формирование науки нового типа – "нелинейной науки", которая изучает нелинейные, открытые и неравновесные системы.

Нелинейность в математическом смысле означает определенный вид уравнений, содержащих искомые величины в степенях, больше единицы. Коэффициенты этих уравнений зависят от свойств среды. Нелинейные уравнения могут иметь несколько (более одного) качественно различных решений. Это соответствует физическому смыслу нелинейности: множеству решений нелинейного уравнения соответствует мно­жество путей развития систем, описываемых этим уравнением.

Выделяются следующие особенности нелинейных систем:

– при определенном диапазоне изменений среды и параметров нелинейных уравнений система радикально не меняет своих характеристик. Однако, если внешнее воздействие на нелинейную систему перейдет некоторое критическое зна­чение параметров, то режим развития системы меняется качественным образом;

– нелинейность порождает своего рода квантовый эффект – дискретность путей эволюции систем. В конкретной нелинейной системе возможен не любой путь развития, а лишь определенный их спектр, соответствующий решениям нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих данную систему;

– нелинейность означает возможность спонтанных направлений изменений системы, поскольку развитие совершается через случайность выбора пути в момент бифуркации.

В "точке бифуркации" система делает выбор между направлениями, в рамках которых будет описываться дальнейшая эволюция объекта.

В нелинейных системах выбор делается под воздействием случайных факторов. По существу, "точка бифуркации" – математическое выражение классических философских представлений о соотношении количественных и качественных изменений системы.

Для природных систем (физических, химических, биологических и др.) "точки бифуркации" – достаточно редкое явление. Напротив, для социокультурных систем бифуркационные точки развития более характерны.

Исторический процесс трактуется как последовательность бифуркаций, связанных с выбором пути развития. Затем следует период развития в соответствии с заданной траекторией. В качестве одного из параметров развития фиксируется время (как объективный показатель), а в качестве другого – человек и социум (как субъективный фактор), с которым связывается принятие решений в "точке бифуркации".

В "точке бифуркации" происходит переход от линейного к нелинейному состоянию системы. Система входит в бифуркационное состояние, когда ее поведение становится неоднозначным. В таком состоянии система анализируется в теории катастроф.

В ее рамках рассматриваются скачкообразные изменения, которые могут возникнуть в системе в ответ на эволюционные трансформации внешней среды (лавина песка из–за песчинки).

В неравновесном мире развитие систем в промежутке происходит между состояниями равновесия и стабильности ("порядок") и неустойчивости и неравновесности ("хаос"). Изменение состояния системы происходит именно в "точке бифуркации". Теория катастроф – основание для анализа социоприродных систем в их критическом состоянии.

Так, существующие формы технологии (например, в атомной энергетике) не обеспечивают необходимой безопасности для человека и среды его обитания. Возникает проблема повышения степени безопасности принимаемых решений. В их основе – обеспечить прогнозирование и предотвращение потенциальных опасностей для раз­вития социоприродной системы.

Синергетический подход к развитию социоприродных систем принципиальным образом меняет представление о формирующейся науке.

Для современного этапа развития науки характерен синергетический стиль мышления, т. е. синтез исторически сложившихся форм естественно–научного и гуманитарного мышления, которому присущи открытость, самоорганизуемость, нелинейность. Синергетический стиль мышления ориентирован на реализацию идеи целостности как системы наук о природе и человеке, так и различных культур. Именно на синергетической основе предполагается осуществление взаимосвязей между западными и восточными типами культур. Синергетика, исходя из идей глобальной интеграции различных типов культур, есть, по выражению И. Пригожина, современный "диалог человека с природой".

Важнейшей составляющей современной эволюционно–синергетической парадигмы является эволюционизм, понимаемый через идею глобального (универсального) эволюционизма.

Эволюционизм–признание того, что развитие, там, где оно есть, носит направленный, нециклический, качественный характер. Такого рода развитие–это эволюция(Э). Э иногда включает в себя качественные скачки–революция (Р). Различие Р и Э оправдано, если под Р понимать обязательную гибель одной из сторон конфликта. Автор идей Э является Дарвин. Благодаря Больцману и Гиббсу идея Э внедрилась в физику. Только сейчас, идея Э становится центральной для картины мира.

Какими понятиями описывается нелинейная динамика самоорганизующихся систем?

Своеобразная организационная открытость мира предполагает различные сценарно-структурные сцепления материальных взаимодействий. Стратегия освоения самоорганизующихся синергетических систем связана с такими понятиями, как бифуркация, флуктуация, хаосомность, диссипация, странные аттракторы, нелинейность, неопределенность и др. Они используются для объяснения поведения всех типов систем: доорганизмических, органических, социальных, деятельностных, этнических, духовных и пр. В условиях, далеких от равновессия, действуют бифуркационные механизмы, предполагающие наличие точек раздвоения и неединственность продолжения развития.

Результаты их действия труднопредсказуемы. Бифуркационные процессы свидетельствуют об усложнении системы.

Флуктуации в общем случае означают возмущения и подразделяются на два больших класса: создаваемых внешней средой и воспроизводимых самой системой. Возможны случаи, когда флуктуации будут столь сильны, что овладеют системой полностью, придав ей свои колебания, и по сути изменят режим ее существования. Они выведут систему из свойственного ей «типа порядка», но обязательно ли к хаосу или к упорядоченности иного уровня — это особый вопрос.

Система, по которой рассеиваются возмущения, называется диссипативной. По сути дела — это характеристика поведения системы при флуктуациях, которые охватили ее полностью. Основное свойство диссипативной системы — необычайная чувствительность к всевозможным воздействиям и в связи с этим чрезвычайная неравновесность.

Ученые выделяют такую структуру, как аттракторы — притягивающие множества, образующие собой как бы центры, к которым тяготеют элементы. К примеру, когда скапливается большая толпа народа отдельный человек, двигающийся в собственном направлении, не в состоянии пройти мимо, не отреагировав на нее. В теории самоорганизации подобный процесс получил название «сползание в точку скопления». Аттракторы стягивают и концентрируют вокруг себя стохастические элементы, тем самым, структурируя среду и выступая участниками созидания порядка.

Приоритетное направление новой парадигмы — анализ нестабильных, неравновесных систем — сталкивается с необходимостью исследования феномена онтологической неопределенности, который фиксирует отсутствие реального референта будущего. Неопределенность — это вид взаимодействий, лишенных конечной устойчивой формы. Она может быть производна от гетерономной, комплексной природы объекта-события, когда последнее происходит, как говорится, прямо «на глазах», опережая всевозможные прогнозы, расчеты и ожидания. Феномен неопределенности отождествим с потенциальной полнотой всех возможных изменений в пределах существующих фундаментальных физических констант. Вероятность предполагает устойчивое распределение признаков совокупности и нацелена на исчисление континуума возможных изменений.

В новой стратегии научного поиска демонстрирует свою актуальность категория случайности, которая предстает как характеристика поведения любого типа систем, не только сложных, но и простых.

Случайность означает, что свойства и качества отдельных явлений изменяют свои значения независимым образом и не определяются перечнем характеристик других явлений. В одной из последних интерпретаций такую случайность назвали динамическим хаосом. Порожденная действием побочных, нерегулярных, малых или взаимопереплетением комплексных причин, случайность — это конкретно-особенное проявление неопределенности.

Категорией возможность отражается будущее состояние объекта, она нацелена на соотнесение предпосылок и тенденций развивающегося явления и предполагает варианты последующих изменений.