СОДЕРЖАНИЕ 
 

Введение

 

     В последние годы наблюдается стремительный  и бурный рост интереса к междисциплинарному направлению, получившему название «синергетика». 

     Издаются  солидные монографии, учебники, выходят  сотни статей, проводятся национальные и международные конференции. Трудно или даже невозможно назвать область  знания, в которой сегодня не проводились  бы исследования под рубрикой синергетики. Для публикаций на тему синергетики характерно то, что в них нередко приводятся авторские трактовки принципов синергетики, причем трактовки довольно разнородные и не всегда достаточно аргументированные. Причиной этого является отсутствие достаточной определенности относительно основоположений синергетики и возникающей отсюда необходимости уточнения статуса излагаемого материала. 

     Цель  данной работы – попытаться на доступном  уровне раскрыть существо и понятие  синергетики, как нового направления современной научной мысли. 

     Данная  работа, в сущности, результат совмещения многих источников, результат поиска некоей золотой середины в описании синергетики как перспективного направления современной научной  мысли. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Научные школы в синергетике

     В синергетике к настоящему времени  сложилось уже несколько научных  школ.

     Эти школы окрашены в те тона, которые  привносят их сторонники, идущие к  осмыслению идей синергетики с позиции  своей исходной области, будь то математика, физика, биология или даже обществознание.

     В числе этих школ – брюссельская школа лауреата Нобелевской премии И.Р.Пригожкина, разрабатывающего теорию диссипативных структур, раскрывающую исторические предпосылки и мировоззренческие основания теории самоорганизации.

     Интенсивно работает также школа Г.Хакена, профессора Института синергетики и теоретической физики в Штутгарте. Он объединил большую группу ученых вокруг шпрингеровской серии книг по синергетике, в рамках которой к настоящему времени увидели свет уже более 60 томов.

     Классические  работы, в которых развивается  математический аппарат для описания катастрофических синергетических процессов, принадлежат перу российского математика В.И. Арнольда и французского математика Р. Тома. Эту теорию называют по-разному: теория катастроф, особенностей или бифурикаций.

     Среди российских ученых следует упомянуть  также академика А.А. Самарского и члена –корр. РАН С.П. Курдюмова. Их школа разрабатывает теорию самоорганизации на базе математических моделей и вычислительного эксперимента на дисплеях компьютеров. Эта школа выдвинула ряд оригинальных идей для понимания механизмов возникновения и эволюции относительно устойчивых структур в открытых (нелинейных) средах (системах).

     Широко  известны также работы академика  Н.Н.Моисеева, разрабатывающего идеи универсального эволюционизма и коэволюции человека и природы, работы биофизиков, членов-корреспондентов РАН М.В.Волькенштейна и Д.С.Чернавского.

     Такое разнообразие научных школ, направлений, идей свидетельствует о том, что синергетика представляет собой скорее парадигму, чем теорию. Это значит, что она олицетворяет определенные достаточно общие концептуальные рамки, немногочисленные фундаментальные идеи, общепринятые в научном сообществе, и методы (образцы) научного исследования.

     Собственно  познакомимся с одной из этих школ, признанной большими источниками основной.

Синергетика по Хакену

 

     Создателем  синергетического направления и  изобретателем термина "синергетика" является профессор Штутгартского университета и директор Института теоретической физики и синергетики Герман Хакен. 

     Синергетика (от лат. "sinergeia" - сотрудничество, кооперация, содружество), которое новое системное видение мира поднимает на новый уровень - динамического подхода к структурированным целостностям. Основатель синергетики Г. Хакен рассматривал ее как междисциплинарную область исследования кооперативных процессов самоорганизации в системах разной природы. 

     По  Хакену, синергетика занимается изучением  систем, состоящих из большого (очень  большого, «огромного») числа частей, компонентов или подсистем, одним словом, деталей, сложным образом взаимодействующих между собой. Слово «синергетика» и означает «совместное действие», подчеркивая согласованность функционирования частей, отражающуюся в поведении системы как целого. Очевидно, что методологии разных областей знания столь различны, что их общность может быть реализована лишь на концептуальном уровне. Подтверждением того, что замысел Г. Хакена был в определенной мере неопределенен и субъективен, являются свидетельства некоторых ученых, в беседах с которыми Г. Хакен говорил, что называние предложенного им научного направления «синергетикой» случайно и непринципиально. Трудно, однако, согласиться с мнением, что название непринципиально, полагая , что синергетику можно было бы с неменьшим успехом назвать Х–наукой. В конечном счете начинание Г. Хакена оказалось плодотворным именно благодаря естественно понимаемой ассоциации синергетики с самоорганизацией.  

     Общую теорию систем (ОТС) рассматривают если не как непосредственную предшественницу синергетики, то как одну из областей знания, подготовивших проблематику самоорганизации. Объекты ОТС и синергетики всегда системны. Системный подход как действующая методология привел к формированию общей теории систем - метатеории, предметом которой является класс специальных теорий систем и различные формы системных построений. 

     Что касается синергетики, то здесь речь уже идет не о системах как таковых, а о процессе структурирования. Ядром  рассмотрения является самоорганизация. Можно сказать, что произошел переход от статики систем к динамике. Статус и место синергетики не определены столь четко, как в случае ОТС. Г. Хакен видел в синергетике универсальный формальный язык, позволяющий описать разнообразные процессы самоорганизации. Прослеживая становление синергетики в контексте междисциплинарного знания, отметим, что синергетика явилась преемницей некоторых аспектов ОТС, кибернетики и физики, точнее, термодинамики. Процессы самоорганизации традиционно числились по ведомству кибернетики, но объектами последней выступали лишь искусственные и живые системы, в то время как в синергетике процессы самоорганизации распространяются на неживую природу. Область явлений, находящаяся в поле внимания синергетики, - это так называемые диссипативные структуры, которые возникают при определенных условиях в нелинейных системах. 

     Западногерманское издательство ''Шпрингер'' в 1975 году заказывает Хакену книгу. Уже в 1977 году монография под названием ''Синергетика'' выходит  на немецком и английском языках. В 1978 году книга была переиздана, а вскоре вышла на японском и русском языках. Издательство ''Шпрингер'' открывает серию ''Синергетика'', в которой выходят все новые и новые труды. 

     Начиная с 1973 года, с той конференции, на которой  впервые прозвучал этот термин, научные встречи по теме ''самоорганизация'' проходят каждые два года. К 1980 году было уже выпущено пять объемных сборников докладов этих конференций. А известнейший и старейший форум физиков – Сольвеевский конгресс в 1978 году был целиком посвящен проблемам самоорганизации. В нашей стране впервые конференция по синергетике прошла в 1982 году.

Отсутствие  стандарта терминов

 

     Синергетика, занимающаяся изучением процессов  самоорганизации и возникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различной природы, еще далека от завершения и единой общепринятой терминологии (в том числе и единого названия всей теории) пока не существует.  

     Ряд авторитетных авторов высказывается  о синергетике как о новой научной парадигме.

Например, говорится: «Предельно краткая характеристика синергетики как новой научной парадигмы включает в себя три основные идеи: нелинейность, открытость, диссипативность».  

     Более общей является следующая трактовка: «Синергетика является теорией эволюции и самоорганизации сложных систем мира, выступая в качестве современной (постдарвиновской) парадигмы эволюции». 

     Заслуживающим внимания представляется следующее  определение:«Синергетика — (от греч. synergetikos — совместный, согласованный, действующий), научное направление, изучающее связи между элементами структуры (подсистемами), которые образуются в открытых системах (биологических, физико–химических и других) благодаря интенсивному (потоковому) обмену веществом и энергией с окружающей средой в неравновесных условиях. В таких системах наблюдается согласованное поведение подсистем, в результате чего возрастает степень ее упорядоченности, т. е. уменьшается энтропия (самоорганизация). Основа синергетики термодинамика неравновесных процессов, теория случайных процессов, теория нелинейных колебаний и волн».  

     Бурные  темпы развития новой области, не оставляют времени на унификацию понятий и приведение в стройную систему всей суммы накопленных фактов. Исследования  в новой области ввиду ее специфики ведутся силами и средствами многих современных наук, каждая из которых обладает свойственными ей методами и сложившейся терминологией. Параллелизм и разнобой в терминологии и системах основных понятий в значительной мере обусловлены также различием в подходе и взглядах отдельных научных школ и направлений и в акцентировании ими различных аспектов сложного и многообразного процесса самоорганизации. Отсутствие в синергетике единого общепринятого научного языка глубоко символично для науки, занимающейся явлениями развития и качественного преобразования.

  

     Строгое  определение синергетики требует  уточнения того, что следует считать  большим числом частей и какие  взаимодействия подпадают под категорию сложных. Считается, что сейчас строгое определение, даже если бы оно было возможным, оказалось бы явно преждевременным. Поэтому далее (как и в работах самого Хакена и его последователей) речь пойдет лишь об описании того, что включает в себя понятие "синергетика", и её отличительных особенностей.

Синергетический подход в современном  познании, основные принципы

 

     Наука имеет дело с системами разных уровней организации, связь между  ними осуществляется через хаос 

     Когда системы объединяются, целое не равно  сумме частей. 

     Общее для всех систем: спонтанное образование, изменения на макроскопическом уровне, возникновение новых качеств, этап самоорганизации. При переходе от неупорядоченного состояния к состоянию порядка все системы ведут себя одинаково. 

     Неравновесность в системе является источником появления  новой организации (порядка) 

     Системы всегда открыты и обмениваются энергией с внешней средой 

     Процессы  локальной упорядоченности совершаются  за счет притока энергии извне 

     В сильно неравновесных условиях системы  начинают воспринимать те факторы, которые  они бы не восприняли в более равновесном  состоянии. 

     В неравновесных условиях независимость элементов уступает место корпоративному поведению 

     Вдали от равновесия согласованность поведения  элементов возрастает. В равновесии молекула видит только своих соседей, вдали равновесия – видит всю  систему целиком. Примеры: костная материя - коммуникация посредством сигналов, работа головного мозга. 

     В условиях, далеких от равновесия, в  системах действуют бифуркационные механизмы – наличие точек  раздвоения продолжения развития. Варианты развития системы практически не предсказуемы.

Междисциплинарность синергетики

 

     Системы, составляющие предмет изучения синергетики, могут быть самой различной природы  и содержательно и специально изучаться различными науками, например, физикой, химией, биологией, математикой, нейрофизиологией, экономикой, социологией, лингвистикой (перечень наук легко можно было бы продолжить).  

     Каждая  из наук изучает "свои" системы  своими, только ей присущими, методами и формулирует результаты на "своем" языке. При существующей далеко зашедшей дифференциации науки это приводит к тому, что достижения одной науки зачастую становятся недоступными вниманию и тем более пониманию представителей других наук.

В отличие от традиционных областей науки, синергетику  интересуют общие закономерности эволюции (развития во времени) систем любой природы. Отрешаясь от специфической природы систем, синергетика обретает способность описывать их эволюцию на интернациональном языке, устанавливая своего рода изоморфизм двух явлений, изучаемых специфическими средствами двух различных наук, но имеющих общую модель, или, точнее, приводимых к общей модели. Обнаружение единства модели позволяет синергетике делать достояние одной области науки доступным пониманию представителей совсем другой, быть может, весьма далекой от нее области науки и переносить результаты одной науки на, казалось бы, чужеродную почву.