7.3. Сутнісний зміст та принципи синергетики. Синергетична концепція самоорганізації.

У науковій літературі поняття самоорганізації розглядається у контексті синергетичної концепції.

Синергетика отримала широке розповсюдження в сучасних наукових дослідженнях і дискусіях останніх десятиліть. Сам термін "синергетика" – давньогрецького походження, означає співучасть, співдію, безперервне співробітництво, сумісне використання.

Синергетика – напрям міждисциплінарних досліджень, об'єктом яких є процеси самоорганізації у відкритих системах хімічної, біологічної, екологічної і соціальної природи; предметом синергетики є процеси самоорганізації, тобто спонтанного структурування.

Останнім часом звертають увагу на важливість використання поняття "ентропія" (яке є одним із базових для синергетики) та врахування ентропійних показників суспільного розвитку. В умовах перехідних суспільств основною метою соціально орієнтованої стратегії має стати недопущення або подолання проявів соціальної ентропії, тобто розпаду нормативно-ціннісних структур та ослаблення їх соціалізуючих і регулятивних функцій.

При цьому В. Цветков і В. Горбатенко підкреслюють, що ентропія існує в будь-якій соціальній системі, однак зусиллями органів державного управління та громадянського суспільства вона нейтралізується і не розповсюджується на систему в повному обсязі Слушною також є думка про те, що лише за певних історичних обставин ентропійний процес може охопити весь соціум, спричиняючи деструктивний вплив на традиційну соціокультурну систему та ціннісно-моральні основи, внаслідок чого в людей зникає бажання дотримуватися морально-правових норм, а правові імперативи втрачають свою регулюючу силу. Розробляючи далі цей погляд, автори доходять висновку, що протистояти надмірним проявам соціальної ентропії здатна лише цивілізована соціально орієнтована система, побудована на основі моделі соціальної держави [14].

Ентропія в термодинаміці розглядається як ступінь безладу системи. При мимовільних процесах в системах, що мають постійний вплив, ентропія завжди зростає. Максимальна ентропія означає повну термодинамічну рівновагу, що еквівалентно хаосу (чим більше ступінь ентропії в системі, тим менше ступінь порядку).

Єдиним "докором" термодинаміці служила дарвінівська теорія еволюції, згідно з якою процес розвитку рослинного і тваринного світу характеризується безперервним ускладненням, наростанням рівня організації та порядку. Жива природа прагне зменшувати /нівелювати вплив дії принципу термодинамічної рівноваги і хаосу.

Так з'явилась "неузгодженість" законів розвитку живої і неживої природи. Система здатна здійснювати роботу і всупереч термодинамічній рівновазі, самоорганізовуватися і самоускладнюватися.

Узагальнення результатів, отриманих фахівцями в зв'язку з дослідженнями із синергетики, дозволяє визначити синергетичну концепцію самоорганізації у вигляді наступних положень [5; 6; 11].

1. Об'єктами дослідження є відкриті системи в нерівноважному стані.

2. У всіх системах мають місце процеси організації та самоорганізації.

3. Результатом самоорганізації стає формування складніших в інформаційному сенсі об'єктів, ніж елементи зовнішнього середовища, з яких вони виникають.

4. Спрямованість процесів самоорганізації зумовлена внутрішніми властивостями підсистем в їх індивідуальному і колективному прояві, а також впливами з боку зовнішнього оточення.

5. Поведінка підсистем і системи в цілому істотно характеризується спонтанністю – їх поведінка не є суворо детермінованою.

6. Процеси самоорганізації відбуваються в середовищі поряд з іншими процесами, зокрема, мають протилежну спрямованість і здатні в окремі етапи існування системи як переважати над процесами самоорганізації, так і поступатися їм. При цьому система в цілому може характеризуватися стійкою тенденцією розвитку або деградації і розпаду

Синергетика заснована на ідеях:

– цілісності світу і наукового знання про нього

– нелінійності (багатоваріантності і незворотності);

– глибинного взаємозв'язку хаосу і порядку (випадковості та необхідності).

Розглянемо основні синергетичні принципи:

1. Принцип самоорганізації систем. За цим принципом система розглядається як сукупність процесів, у ході яких створюється, підтримується, відтворюється чи вдосконалюється структура системи і які спрямовані на збереження її цілісності. Самоорганізація є атрибутивною властивістю всіх складних відкритих систем, незалежно від їх природи.

2. Додатковим, конкретизуючим стосовно принципу самоорганізації виступає принцип самовідтворення систем. Відповідно до нього збереження власних параметрів складної самоорганізовуваної системи є її власною проблемою і завданням, оскільки всі її функції в кінцевому рахунку спрямовані на власне відтворення, на стримування росту ентропійних показників та на послаблення наслідків ентропійних процесів – це означає наявність певної антиентропійної тенденції всередині самої системи.

3. Як самоорганізація в цілому, так і самовідтворення системи забезпечуються дією принципу підкорення, згідно з яким кожну систему характеризують її власні змінні, що визначають рамки, формат і специфіку цих процесів. Це так звані параметри порядку. Параметри порядку первісно визначають поведінку системи, але на їх дію в різних умовах накладаються керівні параметри, якими виступають чинники організаційного оточення.

4. Одним із основних синергетичних принципів є й принцип відкритості систем як визначальної умови самоорганізації. Поняття відкритості пов'язане з певним уявленням про відносини системи з оточенням: відкритими вважаються ті системи, які мають можливість вільного багатостороннього обміну реальними та номінальними ресурсами, інформацією, досвідом тощо. Ключова функціональна відмінність між закритими й відкритими системами – в тому, що відкриті системи здатні до зменшення ентропії за рахунок її перенесення в зовнішнє середовище, а в закритих системах внаслідок відсутності такої здатності рівень ентропії може лише зростати. Тому закриті системи, на відміну від відкритих, не здатні до саморозвитку, лише до самозбереження – але й ця здатність поступово нівелюється через наростання ступеня хаотичності структури.

Варто підкреслити, що в природі абсолютно закритих систем не існує, в соціальному середовищі вони можуть конструюватися штучно, але довго не існують. Будь-яка система, незалежно від початкового рівня її відкритості, рано чи пізно внаслідок зростання ступеня ентропії опиняється в точці критичної нестійкості – і в цей момент для збереження свого існування система стає відкритою (в іншому ж випадку вона саморуйнується).

5. Принцип резонансного впливу допомагає зрозуміти, як ефективно управляти системами, що самоорганізуються. Відповідно до нього, головною виявляється не сила впливу (і далеко не завжди запланований вплив породжує бажаний результат), а його оптимальна топологічна орієнтація: якщо вірно визначити точку впливу та алгоритм поведінки, можна за допомогою слабкої, незначної (але такої, що відповідає структурі самої системи) дії отримати надзвичайно ефективний результат і зекономити при цьому час, зусилля й ресурси.

6. Принцип нестійкості як стану готовності системи до змін і моменту вибору їх напряму означає, що в точці нестійкої рівноваги система характеризується високою чутливістю до слабких сигналів, від випадкового впливу яких може залежати майбутнє цієї системи. Для яскравого пояснення точки нестійкої рівноваги в синергетиці зазвичай використовується модель маятника. У вільних коливаннях його амплітуда поступово зменшується і врешті-решт зупиняється в найнижчій позиції – це є стан абсолютної рівноваги, для виведення з якого ззовні треба докласти досить багато зусиль. У маятника верхні точки кола характеризуються нестійкої рівновагою, вони ще називаються в синергетиці точками біфуркації.

7. Принцип постійних флуктуацій. Кожна система відчуває, можливо і незначний, але постійний вплив як зовнішніх, так і внутрішніх чинників, воші спричиняють слабкі відхилення параметрів системи, – так звані флуктуації. Але система стає максимально чутливою до них лише на окремих етапах свого розвитку, а саме – в періоди домінування нестійкості над стійкістю її структури, коли від старого шляху розвитку система вже об'єктивно змушена була відмовитись, а новий лише обирає з ряду можливих альтернатив.

8. Оскільки такі етапи існування системи називаються біфуркаційними, можна сформулювати принцип біфуркації розвитку систем у певні моменти самоорганізації, коли під впливом об'єктивних обставин стара структура системи та шлях її розвитку перестають бути адекватними, система опиняється перед вибором із чисельності варіантів подальшої еволюції, і саме в такі періоди вона стає максимально чутливою навіть до слабких впливів.

9. Отже, із принципом біфуркацій тісно пов'язаний принцип поліваріантності розвитку систем.

10. Основним принципом проходження системою точок біфуркації та формування нового порядку можна вважати принцип динамічної ієрархічності. Він дозволяє описати механізм виникнення параметрів порядку на одному з рівнів, мега- (глобальний), макро- (національний) та мікро- (особистісний), які знаходяться в ієрархічній залежності.

11. Принцип нелінійності. Цей принцип постає певним фундаментом синергетичної методології і радикально відрізняє її від інших, лінійних засобів пізнання. Нелінійність означає можливість неочікуваних (емерджентних) змін напрямів розгортання процесів в організації. Вибір напряму або траєкторії розвитку організації ніколи не буде однозначно детермінованим і залежить скоріше від випадкового збігу обставин. Тому в складних нелінійних системах результат не обов'язково пропорційний докладеним зусиллям, а незначними зусиллями можна здійснити значні перетворення.

12. Принцип конструктивності хаосу Згідно з цим принципом хаос постає не лише руйнуючим, а й творчим началом, конструктивним механізмом еволюції – адже в критичні періоди з хаосу елементів система власними силами утворює нову організацію, переходячи на інший етап розвитку.

13. Основним динамічним показником складної системи, згідно з синергетичними уявленнями, є ентропія, яку визначають як ступінь невпорядкованості системи. Саме від рівня ентропії залежить, в якому стані перебуває система в кожний конкретний момент – організованому чи дезорганізованому, переважно стабільному чи переважно динамічному, на етапі біфуркації, в режимі загострення тощо. Межі допустимого ступеня невпорядкованості структури системи визначає принцип ентропійного коридору.

14. Важливим с також синергетичний принцип необоротності змін, адже він стверджує, що виникнення нових параметрів порядку це подія, яка не має зворотного руху. Елементи, що поєднались у новій формі кооперації, набувають дещо нових властивостей, аналогічно і їх роз'єднання призводить до якісних змін структури системи, – тобто вихідний первісний стан повернути неможливо, а процес самоорганізації спрямований виключно вперед. Хоча це "вперед" і не означає "вгору>С"прогресивно"; це не обов'язково призведе до кращого стану системи.

15. Принцип дії аттракторів. Аттрактори існують на всіх етапах розвитку систем, але саме в біфуркаційні періоди їх дія найсильніша: в цей час певні стійкі привабливі структури стають мікроцентрами, які ніби притягують до себе всю чисельність можливих траєкторій еволюції і навколо яких здійснюється вибудовування нової структури системи. Саме в області тяжіння аттрактора починається набуття динамічною системою стійкості після появи принципово нових характеристик.

16. Перехід від хаотичного стану до певного порядку із виникненням стійких динамічних структур відбувається в результаті когерентної, узгодженої взаємодії елементів цієї системи. Ця закономірність закладена в принципі кооперативних ефектів: якщо елементи системи діють узгоджено в напрямі спільної мети, спостерігається синергетичний ефект – результати їх колективної дії не дорівнюють алгебраїчній сумі результатів дій окремих елементів, а перевищують її.

17. Принцип розвитку в режимі із загостренням розкриває закономірності та умови перебігу надшвидких, лавиноподібних процесів нелінійного самостимульованого росту, а зрозуміти як саме ініціювати розвиток у такому режимі, допомагає зміст вище розкритих принципів самоорганізації, кооперативних ефектів і резонансного впливу.

Таким чином, якщо спробувати максимально деталізувати основу синергетичної методології, в ній можна виділити такі основні принципи: самоорганізації, самовідтворення, резонансного впливу, постійних флуктуацій, біфуркацій, поліваріантності розвитку, нелінійності, конструктивності хаосу, ентропійного коридору, дії атракторів, кооперативних ефектів, розвитку в режимі із загостренням.

Перш, ніж застосовувати принципи синергетики, необхідно мати на увазі, що вони виявляються правомірними не для всіх без винятку систем, а тільки для тих. яким притаманні відповідні процесу самоорганізації характеристики, а саме:

• складність системи, тобто наявність великої кількості елементів і підсистем;

• відкритість системи – її здатність вільно обмінюватися речовиною, енергією чи інформацією з довкіллям;

• дисипативність системи – здатність існувати як фізично, так і духовно лише за умови постійного обміну із зовнішнім середовищем речовиною, енергією та інформацією;

• нерівноважність системи – обумовлена розгортанням процесів обміну речовиною, енергією чи інформацією між самими елементами системи її незбалансованість і постійний ризик втрати стійкості;

• нелінійність системи (як здатність до самодії), яка означає, що її розвиток майже не передбачуваний, кількість його варіантів більша, ніж у лінійних систем, оскільки малі впливи можуть спричиняти дуже великі наслідки і навпаки.