- •Современная научная картина мира
- •Оглавление
- •Часть I Наука и научная картина мира …………………………………………. 7
- •Часть II Основополагающие концепции современной науки ……………… … 36
- •Часть III Некоторые приложения концепций современной науки ……….... 62
- •Введение
- •Часть I. Наука и научная картина мира
- •1.1. Единство мира и способы его постижения
- •1.1.1. Природа, цивилизация и культура как целостная система
- •1.1.2. Мифология, религия, искусство, наука как компоненты культуры и способы постижения природы
- •1.1.3. Познание и мировоззрение
- •1.1.4. Обобщенная картина мира
- •1.2. Наука и научный метод исследования
- •1.2.1. Наука как компонент культуры
- •1.2.2. Наука как способ объективного познания
- •1.2.3. Научный метод исследования
- •1.2.4. Динамика развития науки и формирование научных парадигм
- •1.3. Научная картина мира
- •1.3.1. Структура научной картины мира
- •1.3.2. Дифференциация наук
- •1.3.3. Естественные науки и гуманитарное знание: проблемы интеграции
- •1.3.4. Естественно-научное и гуманитарное мышление
- •Часть II. Основополагающие концепции современной науки
- •2.1. Элементы теории систем
- •2.1.1. Системный подход к описанию окружающего мира
- •2.1.2. Классификации социоприродных систем
- •2.1.3. Свойства открытых систем
- •2.1.4. Системная картина мира
- •2.2. Самоорганизация и эволюция сложных систем, далеких от равновесия
- •2.2.1. Общие представления
- •2.2.2. Сценарий самоорганизации
- •1. Фазовое пространство и фазовые траектории
- •2. Точка бифуркации
- •3. Фракталы и аттракторы
- •4. Сценарий
- •2.2.4. Синергетическая картина мира и универсальный эволюционизм
- •1. Синергетическая картина мира
- •2. Универсальный эволюционизм
- •2.3. Элементы теории управления
- •2.3.1. Самоорганизация и организация
- •2.3.2. Контур с обратной связью
- •2.3.3. Управление и управленческая деятельность
- •Часть III. Некоторые приложения концепций
- •3.1.2. Структура и специфика естественно-научной картины мира
- •3.1.3. Фундаментальные понятия естествознания
- •1. Материя и формы ее существования: вещество и поле
- •2. Атрибуты материи: отражение и движение
- •3. Пространство и время
- •4. Энтропия и информация
- •2. Основополагающие принципы естествознания
- •3.1.5. Эволюция естественно-научной картины мира: от натурфилософии к хх веку
- •1. Доклассический период
- •2. Классическая наука
- •3.2. Современные частные естественно-научные картины мира
- •3.2.1. Физическая картина мира
- •1. Релятивистская картина мира
- •2. Квантово-полевая картина мира
- •3. Строение материи и физика элементарных частиц
- •4. Соотношение классической, релятивистской и квантовой картин
- •3.2.2. Космологическая картина мира
- •1. Вселенная
- •2. Гипотеза Большого Взрыва
- •Галактики
- •Звезды и звездно-планетные системы
- •5. Солнце и Солнечная Система
- •3.2.3. Геологическая картина мира
- •1. Общая характеристика планеты
- •2. Самоорганизация и эволюция Земли
- •3. Физические оболочки Земли
- •4. Геосфера
- •3.2.4. Химическая картина мира
- •1. Химическая эволюция
- •2. Общие представления о химическом процессе как способе самоорганизации химических систем
- •3. Самоорганизация и эволюция химических систем
- •4. Биологическая химия или предбиология
- •3.2.5. Биологическая картина мира
- •1. Общие представления
- •Гипотеза биохимической эволюции
- •Опережающее отражение
- •4. Биологический эволюционизм
- •5. Концепция генетики
- •6. Современная теория эволюции
- •7. Формирование биосферы
- •8. Экосистемный подход к изучению природы Земли
- •3.3. Гуманитарная картина мира
- •3.3.1. Антропологическая картина мира
- •1. Природа человека
- •2. Антропогенез: современные представления о происхождении и эволюции человека
- •3. Миграции древних людей и происхождение рас
- •4. Эволюция головного мозга и развитие психики
- •5. Человек как познающий субъект природы
- •6. Генетическая программа человека и природа интеллектуальных способностей
- •3.3.2. Социально-культурная картина мира Общие замечания
- •1. Краткий исторический экскурс
- •2. Системно-синергетический подход к описанию социальных систем
- •3. Культурная антропология
- •3.3.3. Глобальная экологическая картина
- •1. Становление техногенной цивилизации и экологические уроки прошлого
- •2. Экологические проблемы современной цивилизации
- •3. Глобальный экологический кризис, его истоки и причины
- •4. Необходимость продуктивного диалога общества и природы
- •3.3.4. Новые модели развития цивилизации
- •1. Учение в.И.Вернадского о ноосфере
- •2. Восхождение к коэволюционной стратегии
- •3. Устойчивое развитие
- •Заключение
- •Тематика творческих работ
- •Системный подход к описанию окружающего мира.
- •Перечень вопросов к итоговой аттестации
- •Дополнительная литература
- •Глоссарий
2.3.3. Управление и управленческая деятельность
Задача управления связана с моделированием возможных оптимальных путей протекания процессов и поиском слабых резонансных воздействий, позволяющих поддерживать устойчивое состояние системы. При этом наиболее существенным оказывается не интенсивность воздействия, а его характер и удачно выбранные время и место. Управление сложными объектами всегда связано с целым комплексом мероприятий, важнейшим элементом которого является деятельность человека.
Рассмотрим некоторые аспекты этой проблемы.
Целью любого технологического процесса (например, химического производства) является получение высококачественного продукта в максимально короткие сроки, при наименьших энергетических затратах и рациональном использовании исходных компонентов. Это возможно осуществить лишь в условиях предварительного планирования процесса, выстраивания его алгоритма, прогнозирования его результатов, эффективного управления им и при наличии средств управления - измерительной аппаратуры, позволяющей вести мониторинг за ходом процесса, а при необходимости изменять отдельные его параметры.
Химические системы относительно просты, в иерархии систем они занимают невысокий уровень, и для их описания необходимо сравнительно небольшое число параметров - температура, давление, влажность, концентрация и т.д. (хотя этого, как правило, бывает недостаточно). Элементы этих систем - участники процесса развития (например, молекулы реагентов), хотя и обладают разными свойствами, но являются объектами неживыми и их поведение может быть оценено с единых позиций. Оно полностью зависит от объективных факторов и подчинено фундаментальным законам природы. Благодаря сравнительной простоте природных систем можно описать их поведение в строгих аналитических выражениях с помощью математических уравнений, то есть создать функциональную математическую модель системы. Изменяя значения переменных в уравнениях, описывающих модель, можно построить множество возможных вариантов ее развития, выбрать оптимальный в данных условиях и реализовать его практически.
В структуре технологических систем можно выделить три элемента (подсистемы), поведение которых будет определять успешность достижения поставленной цели:
- управляемый объект - химический процесс;
- управляющий субъект (оператор);
- исходные материалы и средства слежения.
Для управления химическим процессом необходимо:
1. Выделить его важнейшие параметры. К ним можно отнести физико-химические свойства реагентов (реакционную способность, размеры молекул и т.д.), давление и температуру смеси, качество исходных продуктов и их соотношение, материал, форму и прочность конструкции реактора и т.д.
2. Количественно оценить значение параметров системы на каждом этапе ее развития. Многие из них неизменны (например, свойства используемых реагентов, как правило, хорошо известны или изучены до организации процесса и в его ходе практически не изменяются), некоторые (давление, температура, количество вещества) можно измерить с помощью измерительной аппаратуры или специальных датчиков, количественная оценка влияния конструкции реактора может быть получена из предварительных испытаний.
3. Выделить отдельные стадии процесса, его отдельные ступени (построить алгоритм) и наиболее важные параметры управляемой системы, с помощью изменения которых управляющая система может удерживать процесс в рамках заданного алгоритма и направлять его в то русло, которое соответствует оптимальному достижению поставленной цели.
4. На каждой стадии требуется вмешательство в процесс, изменение его параметров (принятие управленческого решения), в противном случае процесс может пойти иным путем и задуманный результат не будет получен.
Но все не так просто. Математическое описание поведения управляемых систем оказывается куда более сложным, ибо в них наряду с управляемыми объектами присутствует и управляющий субъект - оператор, человек, который имеет четко отработанную схему (алгоритм) деятельности в условиях модельных (стандартных) ситуаций. Эффективность управления зависит от его профессиональных качеств, способности принимать адекватные сложившейся ситуации управленческие решения и поддерживать поведение управляемого объекта в рамках заданного алгоритма. Описать поведение человека с помощью математических уравнений практически невозможно. Оно определяется не только интеллектуальными возможностями человека, но и личностными качествами и массой непредсказуемых случайностей, влияющих на его психическое состояние, а следовательно, качество принимаемых им решений (хотя это и пытаются учесть, организуя переподготовку специалистов, специальные учения и тренинги). Процессы в таких системах подчиняются не только фундаментальным законам природы, но и законам человеческой психики. В них наряду с объективными факторами важнейшую роль играют субъективные личностные качества человека.
Кроме того, реальный процесс всегда отличается от модели. Его состояние зависит от массы случайностей, провоцирующих отклонение от заданного алгоритма. В нестандартных условиях, когда недостаточно хорошо изучено влияние того или иного фактора и не всегда удается это предусмотреть, отработанный алгоритм управления может давать сбои. Поэтому принятие управленческого решения связано не только с подчинением алгоритму, но и с необходимостью искать творческие нестандартные решения в создавшихся реальных условиях.
Еще более сложные проблемы возникают при прогнозировании, моделировании и управлении социальными системами. В этих системах взаимодействует множество субъектов. Для построения математической модели управления социальным процессом необходимо не только выделить основные параметры, определяющие состояние системы, но и выявить их влияние на него, уметь количественно оценить их в единой шкале и ранжировать, найти способ оценить взаимодействие этих параметров и влияние его на состояние системы, отыскать математические функции, позволяющие описать влияние каждого параметра на динамику процесса. А это совсем не простая задача, ибо и законы, и закономерности, и количественные оценки отдельных параметров и их взаимосвязей носят стохастический характер.
После того, как будут выделены и оценены вклады каждого параметра, необходимо составить и решить систему уравнений, описывающих состояние социального процесса, проанализировать это решение и, варьируя параметры, найти устойчивые состояния и тем самым определить оптимальные значения параметров системы либо, меняя параметры, найти в сложившихся условиях наиболее эффективный способ «мягкого» управления процессом.
Однако стремление использовать идеи синергетики для описания социальных процессов можно рассматривать пока лишь как попытку вторгнуться в сложнейшую область человеческих отношений, ибо создание их математических моделей на современном уровне развития науки весьма проблематично и связано с трудностями установления функциональных зависимостей.
Тем не менее осмысление идей синергетики применительно к социальным процессам весьма актуально, имеет принципиальное значение, а активное их освоение психологами и социологами внушает уверенность в том, что рано или поздно идеи математического моделирования будут наравне с традиционными эмпирическими методами исследования применены к их управлению.