Федеральноеагентство по образованию
Государственноеобразовательное учреждение
Высшегопрофессионального обучения
ПензенскийГосударственный Университет
ФакультетЭкономики и Управления
КафедраМаркетинг
РЕФЕРАТ
ПОКУРСУ
КОНЦЕПЦИИСОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
НАТЕМУ:
«СИНЕРГЕТИКА.ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ»
Выполнила студентка группы
07ЭО1 Сороковикова Я.Д.
Проверила ст. преподаватель
Беззатеева Наталья Анатольевна
Пенза
2009
Содержание
I. Что такое синергетика?
II. Области исследований
III. Синергетический подход в современномпознании, основные принципы
IV. Ключевые положениясинергетики. Г.Хакен
V. Заключение
VI. Библиографический список
I. Что такое синергетика?
Синергетика- новое мировидение.
Открытиенового мира необратимости,
внутреннейслучайности и сложности.И. Пригожин (1986)
Что такоесинергетика?
Текущаяверсия (не проверялась)
Синергетика(от греч. συν — «совместно» и греч. εργος — «действующий») — междисциплинарноенаправление научных исследований, задачей которого является изучение природныхявлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем (состоящих изподсистем). «… наука, занимающаяся изучением процессов самоорганизации ивозникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различнойприроды...».
Синергетикаизначально заявлялась как междисциплинарный подход, так как принципы,управляющие процессами самоорганизации, одни и те же безотносительно природысистем.
Основноепонятие синергетики — определение структуры как состояния, возникающего врезультате поведения многоэлементной или многофакторной среды, недемонстрирующей стремления к усреднению термодинамического типа.
Вотдельных случаях образование структур имеет волновой характер и иногданазывается автоволновыми процессами (по аналогии с автоколебаниями).
II. Области исследований
Областьисследований синергетики до сих пор до конца не определена, так как предмет еёинтересов лежит среди различных дисциплин, а основные методы синергетики взятыиз нелинейной неравновесной термодинамики.
Постепеннопредмет синергетики распределился между различными направлениями:
· теориядинамического хаоса исследует сверхсложную упорядоченность, напр. явление турбулентности;
· теориядетерминированного хаоса исследует хаотические явления, возникающие врезультате детерминированных процессов (в отсутствие случайных шумов);
· теорияфракталов занимается изучением сложных самоподобных структур, часто возникающихв результате самоорганизации, процесс самоорганизации также может бытьфрактальным;
· теориякатастроф исследует поведение самоорганизующихся систем в терминах бифуркация, аттрактор,неустойчивость;
· лингвистическаясинергетика и прогностика.
Синергетикаосновывается на следующих идеях и выводах:
1.Системности или целостности мира и научного знания о нем, общностизакономерностей развития объектов всех уровней материальной и духовнойорганизации.
2.Нелинейности (т.е. многовариантности и необратимости).
Нелинейность- одно из центральных понятий в синергетике. Нелинейность в математическомплане отражает определенный вид математических уравнений, содержащих искомыевеличины в степенях, больших 1, или коэффициенты, зависящие от свойств среды.
Нелинейныеуравнения имеют несколько решений. Множеству решений нелинейного уравнениясоответствует множество путей эволюции системы, описываемой этими уравнениями(нелинейной системы).
Нелинейностьв мировоззренческом плане может быть развернута посредством идеимноговариантности путей эволюции, идеи выбора из альтернатив и вытекающейотсюда идеи необратимости эволюции.
3. Глубинойвзаимосвязи хаоса и порядка (случайности и необходимости). С точки зрения синергетики,хаос, беспорядок, случайности необходимы для рождения нового, а, следовательно,необходимы для эволюции. Синергетика рассматривает случайность и хаос как необходимыесоставные части этого мира, в то время как раньше они рассматривались как нечтонепознанное. Природа содержит в себе случайность и необратимость как существенныемоменты, а «это ведет к новой картине материи. Она не рассматривается больше в качествепассивной, как это имеет место в механистической картине мира.» В механистическойнауке непостигаемое было тождественно неизменяемому, но хотя человеку не дано полностьюпостичь природу, она все же обладает возможностью спонтанной деятельности.
4. Открытостисистем и мира в целом.
5. Новоепонимание времени./>
III.Синергетический подход в современном познании, основные принципы
· Наукаимеет дело с системами разных уровней организации, связь между нимиосуществляется через хаос
· Когдасистемы объединяются, целое не равно сумме частей
· Общеедля всех систем: спонтанное образование, изменения на макроскопическом уровне,возникновение новых качеств, этап самоорганизации. При переходе отнеупорядоченного состояния к состоянию порядка все системы ведут себя одинаково
· Неравновесностьв системе является источником появления новой организации (порядка)
· Системывсегда открыты и обмениваются энергией с внешней средой
· Процессылокальной упорядоченности совершаются за счет притока энергии извне
· Всильно неравновесных условиях системы начинают воспринимать те факторы, которыеони бы не восприняли в более равновесном состоянии
· Внеравновесных условиях независимость элементов уступает место корпоративномуповедению
· Вдалиот равновесия согласованность поведения элементов возрастает. В равновесии молекулавидит только своих соседей, вдали равновесия – видит всю систему целиком.Примеры: костная материя — коммуникация посредством сигналов, работа головногомозга.
· Вусловиях, далеких от равновесия, в системах действуют бифуркационные механизмы– наличие точек раздвоения продолжения развития. Варианты развития системыпрактически не предсказуемы.
IV. Ключевые положения синергетики. Г.ХакенØ «Исследуемыесистемы состоят из нескольких или многих одинаковых или разнородных частей,которые находятся во взаимодействии друг с другом.Ø Этисистемы являются нелинейными.Ø Прирассмотрении физических, химических и биологических систем речь идет оботкрытых системах, далеких от теплового равновесия.Ø Этисистемы подвержены внутренним и внешним колебаниям.Ø Системымогут стать нестабильными.Ø Происходяткачественные изменения.Ø В этихсистемах обнаруживаются эмерджентные (т.е. вновь возникшие) новые качества.Ø Возникаютпространственные, временные, пространственно-временные или функциональныеструктуры.Ø Структурымогут быть упорядоченными или хаотичными.Ø Вомногих случаях возможна математизация»**.
Хакенпрежде всего подчеркивает, что части систем взаимодействуют друг с другом. Онвыделяет истоки, которые приводят к образованию новых систем. Хаос есть хаос,он никак не может превратиться в порядок. Логика Хакена идет в другомнаправлении. Основополагающий системный фактор состоит не в хаотичности, а вовзаимодействии, в динамике.
Динамикане чужда даже хаосу. А раз так, то вполне возможно, что в хаосе рождаетсяпорядок, упорядоченность. Это действительно имеет место. Многим упорядочениехаоса, его самоорганизация кажется чем-то диковинным. Им трудно понять, чтохаос не лишен динамики, они абсолютизируют хаос, считают его деструктивнымначалом.
Важнейшимконцептом синергетики является нелинейность. В синергетике основное вниманиеуделяется изучению нелинейных математических уравнений. Линейностьабсолютизирует поступательность, безальтернативность, торжество постоянства.Нелинейность фиксирует непостоянство, многообразие, неустойчивость, отход отположений равновесия, случайности, точки ветвления процессов, бифуркации.
Точкойбифуркации называют состояние максимальной хаотичности неравновесного процесса(от лат. bifurcus — раздвоенный). Благодаря хаотичности дальнейшееразвертывание неравновесного процесса имеет не один путь движения, а множествовозможных путей из точки бифуркации
Имеядело с открытыми (имеющими источники и стоки энергии) нелинейными системами,синергетика утверждает, что мир возникает в результате самопроизвольных исамоорганизующихся механизмов. В их основе лежит единая симметрия форм в живойи неживой природе. Например, спирали Галактики и циклона подобны спиралираковины улитки, рогов животных.
Случайностьоказывается необходимым элементом мира: порядок (закон) и беспорядок (хаос)включают в себя друг друга. Более того, случайность играет роль творческогоначала в процессе самоорганизации. Чем дальше от состояния равновесия, тембыстрее растет число решений, состояний сложной системы.
Синергетика,как правило, имеет дело с открытыми системами, далекими от равновесия.Открытость системы означает наличие в ней источников и стоков, например,вещества, энергии и информации.
Чтобы системаобразовалась, необходим соответствующий динамический источник, который как рази выступает организующим началом. Там, где наступает равновесие,самоорганизация прекращается.
Самоорганизующиесясистемы подвержены колебаниям. Именно в колебаниях система движется котносительно устойчивым структурам. Нелинейные уравнения, как правило,описывают колебательные процессы
Синергетика,как это показал в своих многочисленных работах И. Пригожин, позволяет с новыхпозиций понять два важнейших фактора существования как нас самих, так и нашегоокружения — время и необратимость.
Речьидет о том, что, во-первых, именно необратимость играет конструктивную роль,во-вторых, следует переоткрыть понятие времени.
Также как и размерность, симметрия существенно зависит от того, какие операцииразрешается производить над объектом. Например, строение тела человека иживотных обладает билатеральной (двусторонний, двубокий, относящийся к обеимсторонам, частям чего-то) симметрией, но операция перестановки правого и левогофизически не осуществима. Следовательно, если ограничиться только физическивыполнимыми операциями, то билатеральной симметрии не будет. Симметрия — свойство негрубое: небольшая вариация объекта, как правило, уничтожает весьзапас присущей ему симметрии.
V. Заключение
Естьоснования предположить, что в связи с интенсивным развитием синергетики в наукепроисходит сейчас не меньшая, а скорее всего даже более глубокая и масштабнаяпо своему характеру революция, чем научная революция, вызванная возникновениемна рубеже нашего века теории относительности и квантовой механики.
Итак,синергетика явилась радикально новым способом видения мира. И в то же время онапарадоксальным образом возвращает нас к тем идеям, которые имеют тысячелетнююисторию. Синергетика — и в этом ее своеобразие — не только синтезируетфрагменты обыденного и отчасти научного, дисциплинарно разбросанного знания, нодаже связывает эпохи — древность с современностью, с новейшими достиженияминауки, — а также принципиально различные, восточный и западный, способымышления и мировосприятия.
От Востокасинергетика воспринимает и развивает далее идею целостности (все во всем) иидею общего закона, единого пути — пути Дао, — которому следуют и мир в целом,и человек в нем. А от Запада она берет традиции анализа, опору на эксперимент,их транслируемость (от одной школы в науке к другой, от науки — к обществу вцелом) через научные тексты, особый математический аппарат и даже запись надискете компьютера.
Синергетикакак мировоззрение несет в себе немалый гуманистический потенциал. Основнойпафос синергетики состоит в том, чтобы попытаться описать сначала накачественном уровне посредством некоторых фундаментальных идей и образов, азатем, возможно, и посредством одного и того же математического языкавзаимоподобные процессы развития в сложных системах физики, химии, биологии,географии, социологии.
В результатеразработки синергетики переосмысливается и место человека в структурепознавательной и практической деятельности. Ученый не представляется более ввиде некоего отстраненного от мира оракула-просветителя, который открываетвечные и неизменные законы действительности и на основе этого знаниявырабатывает истинное на все времена нормы деятельности.
Познание мираесть, по выражению И.Пригожина, «диалог человека с природой»,«искусство воплощать природу» и получать на поставленные вопросыответы.
Синергетикастирает непреодолимые грани между физическими и химическими процессами, с однойстороны, и биологическими — с другой, ибо исследует общие механизмысамоорганизации тех и других. Нелинейные системы ведут себя как живые системы втом смысле, что их реакция на внешние воздействия зависит не только от величиныэтого воздействия, но и существенным, нелинейным образом от собственных свойствсистемы.
Синергетикаокончательно разбивает миф о жестоко детерминированной и безвременнойВселенной. Понятия «бытие» и «становление» объединяютсяИ.Пригожиным в понятийные рамки «Наш мир — это не молчаливый иоднообразный мир часового механизма, покинутый старыми домовыми… Мы живем в»открытом — технологическом и творческом — мире".
Каково местосинергетики в ряду других наук? Синергетика изучает открытые (обменивающиесявеществом и энергией с внешним миром, иными словами, имеющие источники и стокиэнергии) нелинейные (описывающиеся нелинейными уравнениями) системы.
Предметсинергетики — механизмы самоорганизации, т.е. механизмы самопроизвольноговозникновения, относительно устойчивого существования и саморазрушениямакроскопических упорядоченных структур, имеющие место в такого рода системах.Механизмы образования и разрушения структур, механизмы перехода от хаоса кпорядку и обратно не зависят от конкретной природы элементов или подсистем. Ониприсущи и миру природных (живых и неживых), и миру человеческих, социальныхпроцессов.
В синергетикек настоящему времени сложилось уже несколько школ или течений. Эти школыокрашены в те тона, которые привносят их сторонники, идущие к осмыслению идейсинергетики с позиции своей исходной дисциплинарной области, будь томатематика, физика, химия, биология или даже обществознание.
В числе этихшкол — брюссельская школа лауреата Нобелевской премии И. Пригожина,разрабатывающего теорию диссипативных структур (иное название синергетики).
Интенсивноработает также школа Г.Хакена, профессора Института синергетики и теоретическойфизики в Штутгарте.
Классическиеработы, в которых развивается математический аппарат для описаниякатастрофических синергетических процессов, принадлежит перу советскогоматематика, академика В.И. Арнольда и французского математика Р.Тала.
Школаакадемика А.А. Самарского и члена-коррес-пондента АН СССР С.П.Курдюмовавыдвинула ряд оригинальных идей для понимания механизмов возникновения иэволюции относительно устойчивых структур в нелинейных средах (системах).Широко известны также работы академика Н.Н. Моисеева, разработавшего идеиглобального эволюционизма в поведении человека и природы.
Такоеразнообразие научных школ и идей свидетельствует о том, что синергетикапредставляет собой скорее парадигму, чем теорию. Под парадигмой в философиинауки понимают определенную совокупность общепринятых в научном обществе идей иметодов (образцов) научного исследования. Синергетику как новую парадигму можнопредельно кратко охарактеризовать всего лишь тремя ключевыми идеями:нелинейность, самоорганизация и открытые системы. Синергетика важна в первуюочередь как подход к пониманию развития открытых нелинейных систем, как особыйстиль мышления, т.е. своей методологической и эвристической стороной.
VI. Библиографический список
1. ↑Данилов Ю.А., Кадомцев Б.Б. Что такое синергетика?//Нелинейные волны. Самоорганизация— М., Наука, 1983.
2. http://revolution./sociology/00047053_0.html
3. http://philosophy-sd.narod.ru/synergetics.htm
4. Интервьюс профессором Г. Хакеном //Вопросы философии. 2000. № 3.