
5. Условия образования самоорганизующихся систем
Условия образования самоорганизующихся структур такие:
1. Система является термодинамически открытой.
2. Макроскопические процессы происходят согласованно (кооперативно).
3. Отклонения от равновесия превышают некоторое критическое значение, то есть рассматриваются состояния, лежащие вне термодинамической ветви.
4. Процессы происходят в таком режиме, что для их описания необходимы нелинейные математические модели. Нелинейная связь переменных приводит к усилению малых возмущений.
Итак, нелинейность порождает дискретность путей эволюции нелинейных систем. Это означает, что в данной нелинейной среде возможен отнюдь не любой путь эволюции, а лишь определенный спектр этих путей.
Нелинейность процессов делает принципиально ненадежными и недостаточными прогнозы-экстраполяции от наличного, ибо развитие совершается через случайность выбора в момент бифуркации, а сама случайность обычно не повторяется вновь. Картина процесса на первоначальной или промежуточной стадии может быть полностью противоположной его картине на развитой стадии. Например, то, что сначала растекалось и гасло, может со временем разгораться и локализоваться у центра.
За нелинейностью стоит, кроме того, представление о возможности сверхбыстрого развития процессов. В основе механизма такого развития лежит нелинейная положительная обратная связь. Отрицательная обратная связь дает стабилизирующий эффект, заставляет систему вернуться к состоянию равновесия.
В процессах самоорганизации открытых нелинейных систем обнаруживается двойственная природа хаоса. Хаос разрушителен (сложные системы в развитых состояниях могут быть чувствительны к малым хаотическим флуктуациям на микроуровне). И в то же время хаос конструктивен: сам хаос может быть защитой от хаоса, ибо он является механизмом вывода на структуры-аттракторы эволюции, механизмом согласования темпов эволюции при объединении простых структур в сложные, а также механизмом переключения, смены различных режимов развития системы.