Вопрос 26.

Основные понятия синергетики. Условия самоорганизации. Флуктуация, скачок, точка бифуркации. Принципы самоорганизации открытых систем.

Синергетика происходит от греческого «синергетикос» - совместный, согласованно действующий. Это научное направление, изучающее связи между элементами структуры (подсистемами), которые образуются в открытых системах (биологических, физико-химических и других) благодаря интенсивному (потоковому) веществом и энергией с окружающей средой в неравновесных условия.

Основное понятие синергетики — определение структуры как состояния, возникающего в результате многовариантного и неоднозначного поведения таких многоэлементных структур или многофакторных сред, которые не деградируют к стандартному для замкнутых систем усреднению термодинамического типа, а развиваются вследствие открытости, притока энергии извне, нелинейности внутренних процессов, появления особых режимов с обострением и наличия более одного устойчивого состояния.

Самоорганизация - упорядоченность существования материальных динамических, т.е. качественно изменяющихся систем. В отличие от понятия «организация» оно отражает особенности существования динамических систем, которые сопровождаются их восхождением на все более высокие уровни сложности и системной упорядоченности или материальной организации.

Условия самоорганизации:

1. Системы должны быть открытыми, то есть обмениваться веществом или энергией с внешней средой;

2. Системы должны также быть существенно неравновесными, то есть находиться в состоянии, далеком от термодинамического равновесия.

Принципы самоорганизации открытых систем:

1. Принцип уровня развития

Уровень развития надсистемы выше, чем уровень развития составляющих ее систем. Каждому уровню иерархии систем можно сопоставить уровень развития системы. Уровень развития определяет уровень эффективности аккумуляции энергии системы.

2. Принцип эффективности аккумуляции энергии

Этот принцип объясняет мотивацию самоорганизации как объединение систем в надсистему. Повышение эффективности рассматривается как главный стимул развития систем. Отказ от этого принципа означает гибель системы.

3. Принцип устойчивости систем

Система относительно устойчива на каждом уровне, если ее эффективность отвечает достаточным условиям существования.

4. Принцип скачкообразного развития

Переход системы на новый более высокий уровень осуществляется скачком, т.е. за интервал времени, значительно меньший, чем интервал существования системы на уровне.

5. Принцип повышения уровня развития

Система стремится достичь уровня развития надсистемы. Каждый следующий уровень развития системы можно определить как уровень накопления дополнительной информации. Наличие знаний и умений, необходимых для перехода на новый уровень развития системы – главное препятствие в процесса самоорганизации.

Важна способность систем к накоплению знаний, необходимых для самоорганизации.

6. Принцип накопления информации

Система накапливает информацию, необходимую для достижения уровня развития надсистемы.

Энергетической эволюции системы предшествует информационная эволюция, которая должна обеспечить процесс развития системы.