3.11. Синергетический подход в информатике

В самом общем виде синергетику можно рассматривать в качестве теории нелинейных динамик или, иными словами, теории самоорганизации нелинейных динамических сред. Классиками синергетического подхода в современных естественных и технических науках, а также в информатике считаются Г. Хакен, Г. Николис, И. Пригожин, П. Гленсдорф и др. Синергетика занимается изучением возникновения, развития и функционирования сложных систем, находящихся за пределами границ состояния термодинамического равновесия, и пытается установить универсальные аналогии, которые проявляются между совершенно различными системами при прохождении ими некоторых точек возникновения неустойчивости, неравновесности.

Основополагающая идея синергетики заключается в том, что на всех уровнях структурной организации бытия именно неравновесность выступает условием и источником появления любого порядка. Кроме того, следует отметить, что все изучаемые синергетикой сложные системы являются открытыми по отношению к окружающей их среде. Следовательно, каждая точка такой среды представляет собой источник и сток энергии, т. е. системы осуществляют постоянный и взаимный энергообмен с внешней по отношению к ним средой. Также в фокусе исследовательского внимания синергетики находится феномен самоорганизации, реализующийся в обозначенных выше системах. В этом смысле синергетический ракурс видения всякого внутренне сложного объекта основан на том, чтобы представить его в виде «облака точек», соответствующих различным динамическим состояниям, совместимым с той информацией о нем, которая нам известна. Соответственно все прогнозы относительно возможных будущих состояний и конфигураций этого «облака» будут носить вероятностный характер.

В последние годы синергетика находит все более активное применение при исследовании тех или иных компьютерных систем, а также различных информационных технологий. По самой своей сути информатика обладает синергетическим смыслом. Это можно заметить хотя бы в следующих ее характеристиках:

1) информатика рассматривает вообще реальность синергетически, т. е. как сложную систему органических и неорганических объектов. Соответственно органические объекты бывают животного или растительного происхождения, а неорганические делятся на естественные и искусственные. В глобальном смысле система реальности поддерживает определенную совокупность процессов или, иными словами, постоянно происходит через ряд последовательных изменений некоторых своих состояний. В свою очередь подобные процессы (или ряды) также подразделяются на естественные (например, горение) и искусственные (например, обучение через образование) так, что все искусственные процессы состоят из естественных (к примеру, в паровозе естественный процесс горения является частью искусственного процесса перевозки грузов и людей по железной дороге). В целом система реальности развивается путем чередования периодов стабильности и нестабильности и посредством взаимодействия случайных естественных и детерминированных искусственных процессов, тогда информатику можно представить себе в качестве искусственной подсистемы (в системе реальности), созданной для разработки других искусственных подсистем и основанной на естественном информационном процессе;

2) ключевое понятие информатики – «информация» – трактуется также синергетически, т. е. в качестве средства и источника описания системы реальности и всех ее подсистем, взятых как самоорганизующиеся из хаотичных, неопределенных, веорятностных состояний единицы. Следовательно, под «информацией» понимается некоторая совокупность сообщений, передача и распространение которых подчиняются исключительно статистическим (а не динамическим) закономерностям. И именно изучение данных закономерностей является одной из важнейших задач информатики;

3) информатика имеет дело с открытыми подсистемами в системе реальности, а точнее  с их знаковыми моделями, описывающими, помимо прочего, и поддерживаемые данными подсистемами информационные и информатические процессы (пример информационного процесса – передача информации, пример информатического процесса – обработка данных для получения информации), с моделями, рассмотренными в единстве с условиями и средой их функционирования.

В целом информатику можно определить в качестве науки о формализации любых задач и разработке алгоритмов их решения 46.