Синергетика

Что касается временной эволюции синергетических систем, то она прямо зависит от тех причин, которые невозможно предсказать абсолютно точно. Непредсказуемость поведения таких систем связана не только с тем, что отсутствует полная информация относительно состояния из многочисленных подсистем и есть квантовые флуктуации, но и с тем, что их эволюция является весьма чувствительной к условиям начальным. Даже небольшое различие в начальных условиях способно привести к коренным изменениям последующей эволюции системы. В процессе временной эволюции происходит переход синергетической системы, находящейся в одном состоянии, в новое состояние, при этом не все параметры состояния обладают одинаковым значением, и одни параметры состояния могут быть выражены посредством других, в результате чего происходит уменьшение количества независимых переменных. Синергетика является наукой, направленной на согласованность взаимодействия частей при образовании структуры как единого целого. Теория синергетики в основном включает в себя следующие части, а именно:

1. Статистическую физику в приложении к описанию существенно неравновесных процессов, в рамках которой осуществляется создание кинетических моделей, определение параметров, необходимых для того, чтобы ее описать, выявление корреляции, крупномасштабных флуктуаций, установление закономерностей перехода в состояние равновесия.

2. Термодинамику открытых систем в приложении к изучению стационарных состояний, которые устойчивы в определённом диапазоне внешних условий, поиску условий самоорганизации, т. е. когда упорядоченные структуры возникают из неупорядоченных при диссипации энергии.

3. Теориюдинамического хаоса, занимающуюся исследованием сверхсложной, скрытой упорядоченности поведения наблюдаемой системы; например, явления турбулентности.

4. Теорию катастроф, которая основана на нелинейных дифференциальных уравнениях, определяющих состояния, которые далеки от равновесия, зависят от входящих параметров. С её помощью осуществляется определение границ устойчивости и изменения структуры состояний. Самоорганизующиеся системы исследуются в таких терминах, как бифуркация, аттрактор, неустойчивость. 5.

Теорию фракталов, которая изучает сложныесамоподобные структуры, часто возникающие в результате самоорганизации; сам процесс самоорганизации также может быть фрактальным. Что касается объяснения процесса самоорганизации в сложных системах, то синергетика использует следующие принципы: Система должна быть открытой. Закрытой системе свойственно достигать максимальной энтропии, прекращения любых эволюций. Открытой системе необходимо быть достаточно далекой от точки термодинамического равновесия. В качестве фундаментального принципа самоорганизации выступает возникновение нового порядка и усложнение систем посредством флуктуаций (случайных отклонений) состояний их элементов и подсистем. Самоорганизация, которая приводит к образованию через этап хаоса нового порядка или новых структур, может произойти лишь в системах, имеющих достаточный уровень сложности, определённое количество взаимодействующих между собой элементов, оснащенные некоторыми критическими параметрами связи и относительно высокими значениями вероятностей своих флуктуаций.

Этап самоорганизации наступает только в случае, если преобладают положительные обратные связи, действующие в открытой системе, над отрицательными обратными связями. Процессы самоорганизации в сложных системах, переходов от одних структур к другим, возникновения новых уровней организации материи всегда сопровождаются таким явлением, как нарушение симметрии. Самоорганизация в сложных и открытых — диссипативных системах, к которым относится и жизнь, и разум, всегда являются причиной необратимого разрушения старых, возникновения новых структур и систем.

Заключение

.

На основании проведенного исследования можно сделать следующие выводы. Синергетика является междисциплинарным научным направлением, которое занимается изучением общих закономерностей явлений и процессов в сложных неравновесных системах (они могут быть физическими, химическими, биологическими, экологическими, социальными, иными). Исследование данных систем базируется на основе присущих им принципов самоорганизации. Синергетика является теорией самоорганизации в системах различной природы. Эта наука изучает явления и процессы, посредством которых система как целое присваивает себе свойства, которые не присущи ее частям. Синергетика выявляет и использует только общие закономерности в различных областях. Собственно с этим и связан междисциплинарный характер синергетики, о чем уже говорилось ранее. Синергетика занимается изучением многовариантного и неоднозначного поведения многоэлементных структур, которые не деградируют к стандартному для замкнутых систем усреднению термодинамического типа, а развиваются вследствие таких факторов, как открытость, приток внешней энергии, нелинейность внутренних процессов, появление особых режимов с обострением и наличие более одного устойчивого состояния.

Список литературы

Бекман И. Н. Синергетика.

http://beckuniver.ucoz.ru/Kurs_Sinerget/Sinerg_Lec1.htmКнязева Е. Н., Курдюмов С. П. Основания синергетики: Режимы с обострением, самоорганизация, темпомиры. — СПб.: Алетейя, 2002.

Найдыш В. Концепции современного естествознания.

http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/naid/15.php.