Становление в иной интерпретации и есть кризис системы, смена одного устойчивого типа функционирования на другой. Рассмотрим вкратце его механизмы.

Любой эволюционный процесс выражен чередой смен оппозицион­ных качеств — условных состояний порядка и хаоса в системе, которые соединены фазами перехода к хаосу (гибели параметров порядка) и выхода из хаоса (самоорганизации). Из этих четырех стадий лишь одну стабильную мы относим к Бытию, гомеостазу системы, зачастую она наиболее протяженная по времени, остальные три так или иначе связаны с хаосом и относятся к Становлению или кризису.

В синергетике достаточно развиты универсальные методы и язык описания этих стадий, хотя она концентрирует внимание не на со­стояниях гомеостаза, состояниях достаточно обстоятельно изученных кибернетикой, теорией управления, где это проблема поддержания системы в заданном режиме, идея отрицательных обратных связей.

Фаза Становления связана на языке одного уровня с понятием бифуркации или катастрофы — скачкообразном изменении качества, смене типа решения системы. Последний подход, взгляд извне, от­вечает грубому описанию, когда представление о кризисе сведено в точку — точку бифуркации. В арсенале синергетических методов это прежде всего теория катастроф. Идея в том, что изначально задана онтология лишь одного структурного уровня — переменные, в терми­нах которых пишется бифуркационное уравнение для параметров по­рядка системы. Его решение однозначно за исключением одной точки бифуркации, где оно неустойчиво и скачком переходит на устойчивую альтернативную ветвь, происходит смена онтологии по горизонтали. Это взгляд извне, потому что здесь не распаковывается точка неста­бильности, становления. Все механизмы хаоса за кадром: от одного состояния гомеостаза мы сразу переходим к другому. Система почти всегда устойчива, и наблюдатель, точнее метанаблюдатель, вполне классический. Но и в этом подходе можно уловить предкризисные явления —так называемые флаги катастроф: критическое замедление характерных ритмов системы, увеличение амплитуды возможных флук­туации около «умирающего» параметра порядка в окрестности точки катастрофы. Уровень общности теории катастроф таков, что эти явле­ния, хорошо известные в физике фазовых переходов, начинают сейчас находить приложения в экономике, психологии, искусстве. Теория ка­тастроф помогает составить модель, сконструировать эволюционное дерево альтернативных путей, отвлекаясь от внутренних механизмов действующих на перекрестках истории систем.

 Сегодня наи­более изучена стадия перехода к хаосу. Уже простейшие системы с тремя степенями свободы типа климатической модели Лоренца де­монстрируют всю палитру универсальных сценариев вхождения в хаос. Это сценарий Фейгенбаума — бесконечный каскад бифуркаций удвое­ния периода с универсальным скейлингом, сценарий Помо — переход к хаосу через перемежаемость и сценарий Рюэля-Такенса — после трех бифуркаций возможно появление странного аттрактора. Их уни­версальность объясняется тем, что сценарии классифицируются также в терминах простейших катастроф и имеют тот же уровень общно­сти и структурной устойчивости. Именно поэтому динамический хаос распространен не только в физике и естествознании, но и в обще­стве, психике, творчестве. Например, простейший дискретный аналог логистического отображения, приводящий к хаосу по сценарию Фей­генбаума, описывает модели турбулентности, банковского обращения капитала и т.д. На определенном этапе развития дерева бифуркаций или при воз­никновении странного аттрактора наступает стадия хаоса, несущая в себе как богатство возможных структур, так и невозможность их пол­ного постижения и реализации.

Более общей ситуацией в теории динамического хаоса явля­ется режим квазиаттрактора, т. е. систем, в которых помимо областей хаотического движения существуют островки стабильности, разделенные пограничными областями очень сложной структуры. Для квазиаттракторов также характерны структурные переходы хаос-хаос, когда какие-то стабильные области растворяются в хаосе и возникают другие. Но всякий раз система имеет ростки всего много­образия структур, распознаваемых в хаосе. С этими образами можно было бы соотнести принцип «бытие в становлении» — смесь стихий, видимо, и должно быть в жизни, когда не только структура видна на одном масштабе, а хаос — на другом, но и они сосуществуют одновременно в одной реальности.

Наконец, процесс перехода хаос — порядок — рождение параметра порядка, выбор среди альтернатив и потенций и есть «мистиче­ский» момент рождения структуры. То, что часто принято называть самоорганизацией, есть ее завершение, просто эффектный видимый процесс выхода на аттрактор с границы области его притяжения. Но дело в том, что в стадии хаоса еще нет развитого аттрактора, он дол­жен еще родиться. Видимо, можно ожидать нескольких сценариев самоорганизации.

Первый из них, когда какая-то локальная квазистабильная структура начинает конкурировать с другими пространственными структурами, постепенно увеличиваясь, тогда выбор альтернативы будет связан с тем, в какой из них оказалась система в момент выхода из режима хаоса за счет изменения внешних условий, а вероятность, соответствен­но, с долей времени пребывания в ней. Второй сценарий — переход из бесструктурного однородного хаоса, типа генерации лазера, или морфогенеза по Тьюрингу, когда происходит явление чисто коллективного возникновения структур. Третий — череда обратных бифуркаций, совершенно вуалирующих процесс стабилизации структуры (выход по <корневищу к стволу, конвергентностная эволюция). Все эти сценарии, с учетом принципа наблюдаемости, могут сосуществовать одновре­менно, реализуя пригожинский принцип «порядок через флуктуации».

Завершая этот краткий обзор, дадим неполный перечень проблем синергетики.  До сих пор не существует строгого критерия степени упорядоченности в процессах самоорганизации, чисто энтропийное описание здесь отказывает, слишком неравновесна, открыта и иерархична система; скорее, здесь работает S-критерий Ю.Л. Климонтовича и расхожая фраза «порядок из хаоса» пока не обрела матема­тического фундамента. Не ясны многие вопросы с хаосом в кван­товых системах. Активно исследуются новые языки синергетики — клеточно-автоматная реальность, моделирующая почти в аналоговой форме нейро -, социо- и популяционные процессы. Развивается ин­тересное направление кризисных явлений — режимы с обострением и самоорганизованная критичность. Выхо­дит множество работ по описанию когнитивных процессов творческой активности, механизмам функционирования мозга. Ведутся большие исследования по изучению сверхсенситивных структур динамического хаоса, его коммуникативных возможностей, позволяющих связывать в кризисных точках разные иерархические уровни реальности, что, ви­димо, позволит понять единство синхронизмов космоса и биосферы, человека и природы, генетические механизмы. Эти же механизмы, видимо, отвечают за возможность устойчивого развития и коэволюцию систем и сообществ.[15]

1.4 Синергетика и самоорганизация

В определенной части своего смысла синергетика и такие понятия как самоорганизация, саморазвитие и эволюция имеют общность, которая позволяет указать их все в качестве результатов синергетического процесса. В особенности самоорганизация устойчиво ассоциируются сегодня с синергетикой. Однако такие ассоциации имеют двоякое значение. С одной стороны, эффект самоорганизации является существенным, но, тем не менее, одним из компонентов, характеризующих синергетику, с другой — именно этот компонент придает выделенный смысл всему понятию синергетики и, как правило, является наиболее существенным и представляющим наибольший интерес.

Не только результаты, а и условия, причины и движущие силы самоорганизации имеют альтернативы. Так, в рассмотрении И.Р. Пригожина применительно к диссипативным структурам речь идет о когерентной самоорганизации, альтернативой для которой является континуальная самоорганизация индивидуальных микросистем, разработанная и предложенная А.П. Руденко. Главным достоинством ''континуальной'' самоорганизации является то, что именно такой подход позволяет провести рассмотрение связи самоорганизации и саморазвития. В соответствии с развитыми взглядами сущность прогрессивной эволюции состоит в саморазвитии континуальной самоорганизации индивидуальных объектов. Показывается, что способностью к саморазвитию и прогрессивной эволюции с естественным отбором обладают только индивидуальные микрообъекты с континуальной самоорганизацией и что именно прогрессивная химическая эволюция способна быть основанием для возникновения жизни.

Итак, исходя из существующих традиций, опираясь на основополагающий замысел Г. Хакена, можно предложить следующее определение:

СИНЕРГЕТИКА — (от греч. synergetikos — совместный, согласованный, действующий) научное направление, изучающее процессы образования и массовых (коллективных) взаимодействий объектов (элементов, подсистем): (1) происходящие в открытых системах в неравновесных условиях; (2) сопровождающиеся интенсивным обменом веществом и энергией подсистем с системой и системы с окружающей средой; (3) характеризуемые самопроизвольностью (отсутствием жесткой детерминации извне) поведения объектов (подсистем), сочетающейся с их взаимосодействием и (4) имеющие результатом упорядочение, самоорганизацию, уменьшение энтропии, также эволюцию систем.

Представляется целесообразным отклониться от стремления к определению именно синергетики и констатировать то, чем реально занимаются специалисты в связи с исследованиями по синергетике. 

Синергетическая концепция самоорганизации:

1. Объектами исследования являются открытые системы в неравновесном состоянии, характеризуемые интенсивным (потоковым, множественно–дискретным) обменом веществом и энергией между подсистемами и между системой с ее окружением. Конкретная система погружена в среду, которая является также ее субстратом.

2. Среда — совокупность составляющих ее (среду) объектов, находящихся в динамике. Взаимодействие исследуемых объектов в среде характеризуется как близкодействие — контактное взаимодействие. Среда объектов может быть реализована в физической, биологической и другой среде более низкого уровня, характеризуемой как газоподобная, однородная или сплошная. (В составе системы реализуется дальнодействие — полевое и опосредствованное (информационное) взаимодействие.)

3. Различаются процессы организации и самоорганизации Общим признаком для них является возрастание порядка вследствие протекания процессов, противоположных установлению термодинамического равновесия независимо взаимодействующих элементов среды (также удаления от хаоса по другим критериям).

(Организация, в отличие от самоорганизации, может характеризоваться, например, образованием однородных стабильных статических структур.)

4. Результатом самоорганизации становится возникновение, взаимодействие, также взаимосодействие (например, кооперация) и, возможно, регенерация динамических объектов (подсистем) более сложных в информационном смысле, чем элементы (объекты) среды, из которых они возникают. Система и ее составляющие являются динамическими образованиями.

5. Направленность процессов самоорганизации обусловлена внутренними свойствами объектов (подсистем) в их индивидуальном и коллективном проявлении, а также воздействиями со стороны среды, в которую ''погружена'' система.

6. Поведение элементов (подсистем) и системы в целом, существенным образом характеризуется спонтанностью — акты поведения не являются строго детерминированными.

7. Процессы самоорганизации происходят в среде наряду с другими процессами, в частности противоположной направленности, и могут в отдельные фазы существования системы как преобладать над последними (прогресс), так и уступать им (регресс). При этом система в целом может иметь устойчивую тенденцию или претерпевать колебания к эволюции либо деградации и распаду.

Самоорганизация может иметь в своей основе процесс преобразования или распада структуры, возникшей ранее в результате процесса организации.

Приведенное развернутое определение является если и не вполне совершенным, то все–таки необходимым шагом на пути конкретизации содержания, которое относится к синергетике, и выработки критериев для создания моделирующей самоорганизующейся среды. [5], [11], [14]

Т.о. отметим, что о соотношении синергетики и самоорганизации следует вполне определенно сказать, что содержание, на которое они распространяются, и заложенные в них идеи неотрывны друг от друга. Они, однако, имеют и различия. Поэтому синергетику как концепцию самоорганизации следует рассматривать в смысле взаимного сужения этих понятий на области их пересечения.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19