Синергетика или теория самоорганизации.

Синергетика — междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем (состоящих из подсистем). Предмет синергетики - механизмы самоорганизации, т.е. механизмы самопроизвольного возникновения, относительно устойчивого существования и саморазрушения макроскопических упорядоченных структур, имеющие место в такого рода системах. Механизмы образования и разрушения структур, механизмы перехода от хаоса к порядку и обратно не зависят от конкретной природы элементов или подсистем. Они присущи и миру природных (живых и неживых), и миру человеческих, социальных процессов.

Закон синергии: «Для любой организации существует такой набор элементов, при котором ее потенциал всегда будет либо существенно больше простой суммы потенциалов, входящих в нее элементов (людей, компьютеров и т.д.) либо существенно меньше».

Сущность синергии: конечные результаты функционирования системы не равны сумме результатов индивидуального функционирования отдельных составных структурных элементов. Общие (совокупные) результаты функционирования системы, как правило, выше или ниже суммы индивидуальных действий функционирования, т.е. в процессе функционирования любой системы возникает синергетический эффект, он может быть положительным или отрицательным. Природа этого эффекта – взаимодействие отдельных частей структурных элементов усиливает (ослабляет) индивидуальные возможности результативности функционирования каждого элемента системы.

Основные свойства самоорганизующихся систем — открытость, нелинейность, диссипативность. Теория самоорганизации имеет дело с открытыми, нелинейными диссипативными системами, далекими от равновесия:

1) открытые системы — это такие системы, которые поддерживаются в определенном состоянии за счет непрерывного притока извне вещества, энергии или информации. Постоянный приток вещества, энергии или информации является необходимым условием существования неравновесных состояний в противоположность замкнутым системам, неизбежно стремящимся (в соответствии со вторым началом термодинамики) к однородному равновесному состоянию. Открытые системы — это системы необратимые; в них важным оказывается фактор времени.

2) неравновесные системы имеют способность воспринимать различия во внешней среде и “учитывать” их в своем функционировании. Так, некоторые более слабые воздействия могут оказывать большее влияние на эволюцию системы, чем воздействия, хотя и более сильные, но не адекватные собственным тенденциям системы. Иначе говоря, на нелинейные системы не распространяется принцип суперпозиции: здесь возможны ситуации, когда совместные действия причин А и В вызывают эффекты, которые не имеют ничего общего с результатами воздействия А и В по отдельности.

3) Диссипативность - Открытые неравновесные системы, активно взаимодействующие с внешней средой, могут приобретать особое динамическое состояние — диссипативность, которую можно определить как качественно своеобразное макроскопическое проявление процессов, протекающих на микроуровне. Понятие диссипативности тесно связано с понятием параметров порядка. Самоорганизующиеся системы — это обычно очень сложные открытые системы, которые характеризуются огромным числом степеней свободы. Однако далеко не все степени свободы системы одинаково важны для ее функционирования. С течением времени в системе выделяется небольшое количество ведущих, определяющих степеней свободы, к которым “подстраиваются” остальные. Такие основные степени свободы системы получили название параметров порядка.

Один из основоположников синергетики Г. Хакен определяет понятие самоорганизующейся системы следующим обра­зом: «Мы называем систему самоорганизующейся, если она без спе­цифического воздействия извне обретает какую-то пространствен­ную, временную или функциональную структуру. Под специфичес­ким внешним воздействием мы понимаем такое, которое навязывает системе структуру или функционирование. В случае же самооргани­зующихся систем испытывается извне неспецифическое воздейст­вие. Например, жидкость, подогреваемая снизу, совершенно равно­мерно обретает в результате самоорганизации макроструктуру, обра­зуя шестиугольные ячейки» *. Таким образом, современное естество­знание ищет пути теоретического моделирования самых сложных систем, которые присущи природе, — систем, способных к самоорга­низации, саморазвитию.

Ключевые положения синергетики по Г.Хакену (основоположник синергетики):

- «Исследуемые системы состоят из нескольких или многих одинаковых или разнородных частей, которые находятся во взаимодействии друг с другом.

- Эти системы являются нелинейными.

- При рассмотрении физических, химических и биологических систем речь идет об открытых системах, далеких от теплового равновесия.

- Эти системы подвержены внутренним и внешним колебаниям.

- Системы могут стать нестабильными.

- Происходят качественные изменения.

- В этих системах обнаруживаются эмерджентные (т.е. вновь возникшие) новые качества.

- Возникают пространственные, временные, пространственно-временные или функциональные структуры.

- Структуры могут быть упорядоченными или хаотичными.

- Во многих случаях возможна математизация».