Синергетика как новый синтез знаний о мире

Сложность объяснения этого процесса потребовала применения методологии синергетики. Оказалось, что при флуктуирующем режиме аттракторов среднемесячные суммы корреляций лейкограмм, электролитного баланса, ферментного статуса крови синергетичны со среднемесячной динамикой космических лучей. Исследования показали, что биологические системы имеют свойства экстренной самоорганизации и динамической приспосабливаемости к изменениям факторов среды. Возникающий хаос компенсируется процессом самоорганизации, упорядочивающим систему. Таким образом, синергетика — это способ не только познания, но и создания реальности, она является примером нового диалога человека с природой. Однако следует признать, что синергетика является диалектичной, содержит в себе диалектику, поскольку использует ее категориальный строй, рассматривает проблемы эволюции, системности, взаимодействий, а также проблемы случайности, необходимости, возможности и действительности. Глава 2.Методы синергетики. Специфика синергетических систем.

Синергетические методы дают возможность моделирования многих сложных самоорганизующихся систем. Математический аппарат синергетики является достаточно сложным, но вместе с тем, недостаточным для того, чтобы решать те задачи, которые стоят перед этой наукой. Как известно, традиционной математической физикойосуществляется использование линейных дифференциальных уравнений в частных производных, т. е. уравнений с неизвестными в первой степени. Системы таких уравнений дают возможность описания процессов, которые по мере увеличения интенсивности внешних воздействий сталкиваются с только количественными изменениями, а новые качества не возникают. Они применяются в таких областях, как квантовая механика, электродинамика, теория волн, сопротивление материалов, теплопроводность и диффузия. Однако здесь важно сказать о существовании явлений, которые при условии интенсивного внешнего воздействия могут обретать новые качества и начинают протекать по изменённым законам. Описываются они посредством нелинейных уравнений, решить которые аналитическим методом не возможно, численные методы также вызывают трудности.

Поэтому одна из серьёзных задач синергетики заключается в том, чтобы разработать адекватный математический аппарат, который будет способен заниматься описанием эволюции сложных систем. Достаточно важно, что синергетика опирается на те методы, которые применимы к различным наукам и занимается изучением многокомпонентных систем безотносительно к их природе. Кроме того, она исследует многие области, которые остались за гранью интереса наук традиционных. В частности, в рамках термодинамики и теории информации осуществляется изучение статики, тогда как синергетика преимущественно интересуется динамикой. Неравновесные фазовые переходы синергетических систем, включая колебания, пространственно-временные структуры и хаос, гораздо более разнообразны по сравнению с фазовыми переходами систем, пребывающих в состоянии теплового равновесия.

В отличие от кибернетики, которая разрабатывает алгоритмы и методы, позволяющие управлять системой так, чтобы та функционировала определенным образом, синергетика занимается изучением самоорганизации системы при условии того, что существует произвольное изменение управляющих параметров. В отличие от теории динамических систем, которая не учитывает флуктуации в точках бифуркации, синергетика осуществляет изучение стохастической динамики во всей её полноте в подпространстве зависящих от времени управляющих параметров. Важная особенность синергетических систем состоит в возможности управления ими извне, посредством изменения действующих на данные системы факторов. 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

Бабаболина Т. А. Философские проблемы современного естествознания.//.

http://edu.dvgups.ru/METDOC/CGU/FILOSOF/KON_SOVR_EST/METOD/KSE/MP.HTM#1Бекман И. Н. Синергетика.

http://beckuniver.ucoz.ru/Kurs_Sinerget/Sinerg_Lec1.htmКарнап Р. Философские основания физики / Р. Карнап. — М.: Наука, 1972.

Князева Е. Н., Курдюмов С. П. Основания синергетики: Режимы с обострением, самоорганизация, темпомиры. — СПб.: Алетейя, 2002.

Кохановский В.П., Лешкевич Т. Г. Философия науки. Режим доступа:

http://www.twirpx.com/file/200 755/Найдыш В. Концепции современного естествознания.

http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/naid/15.phpСадохин А. П. Концепции современного естествознания: учеб. пособие / А. П. Садохин.

— М.: Омега-Л, 2008.