Кибернетическая идея соединила вычисления с информатикой и породила целевую инструментальную парадигму системного подхода, в рамках которой создается концептуальная модель

Концептуальная модель создается в результате:

- экспертного междисциплинарного диагностирования и стратификации исходных представлений и данных о системе;

- представления результатов экспертизы в виде формального описания (компонентов системы, парных взаимосвязей между компонентами, воздействий со стороны среды), согласованного с намеченными задачами исследования;

- конструирования критериев выбора лучших решений поставленных целевых задач.

Создание, а затем применение концептуальной модели, отвечают особому «инструментальному мышлению» системных аналитиков, предполагающему:

- обособляемость частей системы, возможность составления системы из частей, доступность информации о связях частей и организации целого;

- единство технологий формализации описания системы и вычисления решений.

В рамках целевой инструментальной парадигмы широко применяются научные методы исследования операций, теории оптимизации, научной экспертизы, принятия решений, имитационного моделирования, искусственного интеллекта. Вычисления решений поддерживают информационные технологии, обеспечивающие:

- дивергенцию, трансформацию, конвергенцию, формализацию концептуальной модели;

- целевое структурирование и прагматическую организацию вычислительных процессов целедостижения.

Целевая инструментальная парадигма успешно работает с техническими системами, но испытывает большие затруднения при встрече с природными, гуманитарными и техносферными системами. Перспективы связывают с синергетической парадигмой – особым подходом к моделированию открытых систем.

Надежды, возлагаемые на синергетику, обращены к проблемам, находящимся вблизи фундаментального барьера понимания сложности систем.

Синергетическая парадигма

Синергетика (нелинейная динамика открытых систем) обратилась к глубинам сложности и многообразию форм поведения сложных систем. Синергетическая парадигма объединила направления в науке, нацеленные на выявление общих научных идей, методов и закономерностей открытых систем в разных областях знания.

Синергетика была рождена физикой и химией. Затем она вышла за границы этих наук. Ее предметом стали общие идеи теории сложности, ее объектами – системы реальности, ее сверхзадачей – научное понимание сущности сложности и рациональное объяснение глубокой взаимосвязи сложности с законами природы.

Главными положениями синергетики являются:

- описание с помощью макроскопических переменных явлений, протекающих в привычных наблюдаемых масштабах;

- проявление на уровне макропеременных внутрисистемных крупномасштабных корреляций, отображающих скрытые внутрисистемные взаимодействия в процессах самоорганизации;

- представление систем в виде характерных математических моделей нелинейной динамики, способных проявить сложное поведение систем;

- взаимосвязь хаоса и порядка, существование законов возникновения устойчивых структур в диссипативных системах;

- глубокая связь самоорганизации с симметрией систем.

ХАКЕН ГЕРМАН (pод. в 1927)

Немецкий физик-теоретик и математик, доктор философии и доктор естественных наук, профессор теоретической физики университета Штутгарта, основатель Центра синергетики. Термин «синергетика», обозначающий новое направление междисциплинарных исследований в науке, был впервые введен Хакеном в 1969 г. Синергетика является учением о взаимодействии элементов внутри сложных систем, в результате которого возникают новые макроскопические свойства этих систем. Макроскопическое поведение системы, состоящей из огромного количества элементов, обладающих большим числом степеней свободы, может быть описано небольшим количеством существенных мод (параметров порядка). Параметры порядка определяют поведение всех элементов системы (принцип подчинения). Параметры порядка детерминируют поведение остальных элементов системы, которые, в свою очередь, обратно воздействуют на параметры порядка и определяют их (феномен циклической причинности).

Основные работы: «Синергетика» (1980), «Синергетика. Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах (1985), «Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам» (1991).

ПРИГОЖИН Илья Романович (1917 г – 2003 г.).

Бельгийский и американский физик и химик российского происхождения, лауреат Нобелевской премии по химии 1977.

Основатель Center for Complex Quantum Systems, которым руководил до конца жизни.

Основная масса его работ посвящена неравновесной термодинамике и статистической механике необратимых процессов.

Доказал существование неравновесных термодинамических систем, которые, при определённых условиях, поглощая вещество и энергию из окружающего пространства, могут совершать качественный скачок к усложнению (диссипативные структуры). Такой скачок не может быть предсказан, исходя из классических законов статистики. Расчёт таких систем стал возможен благодаря работам Пригожина.

Доказал теорему — о минимуме производства энтропии в открытой системе. Ввёл («The Rediscovery of Time») термин «переоткрытие времени», определяющий проблему объяснения существования явления времени.

С 1982 г. Пригожин - иностранный член АН СССР. К его работам обращаются многие ученые, не только физики и химики, но и биологи, палеонтологи и математики, историки, филологи.

КУРДЮМОВ Сергей Павлович (1928 – 2004)

Основатель синергетического движения в России. Окончил физический факультет МГУ. Работал в Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша, который впоследствии возглавил.

Профессор Международного университета «Дубна» и Российской академии государственной службы при Президенте РФ.

Курдюмову принадлежит более 300 работ по физике плазмы, нелинейным дифференциальным уравнениям и прикладной математике. Он - один из организаторов научной школы в области нелинейного анализа и синергетики. Является соавтором открытия эффекта Т-слоя. Инициировал создания центра «Стратегии динамического развития».

Творческие активы синергетики образуют физика и математика. Присущая системе сложность воспринимается через сложность движения. Системы для синергетики – это математические динамические модели непрерывного или дискретного времени (обыкновенные дифференциальные уравнения или точечные отображения с параметрами).

Свойство «открытости» системы синергетика воспринимает как принцип. Открытая система оформляется в синергетике как математическая динамическая модель. На нее переходит присущая системе сложность, воспринимаемая через движение. В отрыве от математической модели понятие открытой системы для синергетики не существует.

Синергетика глубоко осознает роль междисциплинарного взаимодействия в решении природных, общественных и техносферных проблем. В ее понимании перспектив устранения технологических барьеров первое место отводится решению вопросов сложности на фундаментальном уровне.

Предполагается, что такие решения позволят создать математический язык понимания и объяснения сложности систем в самых разных формах ее проявлениях. На базе этого языка может быть создана платформа системной интеграции информационных технологий частных научных парадигм, совместное развитие и применение которых приведет к формированию глобального системного знания.