Синергетика и синергетики

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования  

«Забайкальский  государственный университет»

(ФГБОУ  ВПО «ЗабГУ») 

Юридический факультет

Кафедра международного права и международных отношений 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа 

по дисциплине: «Концепции современного естествознания»

на тему: «Синергетика» 
 
 
 
 
 

Выполнила: Волошина Е.М. Курс - 2 Группа  – ЮС - 11 № зачетной книжки   213357 Дата  сдачи на кафедру _______________ Проверил:____________________________

 
 
 
 
 

Чита 2012

     Содержание 
 

     Введение………………………………………………………..….…..…...3

     1. Основная часть.

     1.1 Ключевые положения синергетики…………………………………...6

     1.2 Синергетика и синергетики…………………………………………..17

     2.3 Пути формирования синергетики……………………………………18

     3. Заключение…………………………………………………….………23

     Словарь терминов………………………………………………….……26

     Библиографический список……………………………………….…...28

 

      Введение 

     Синергетика – современная теория самоорганизующихся систем, основанная на принципах целостности мира, общности закономерностей развития всех уровней материальной и духовной организации; нелинейности (многовариантности, альтернативности) и необратимости, глубинной взаимосвязи хаоса и порядка, случайности и необходимости.

     Почему  целое может обладать свойствами, которыми не обладает ни одна из его частей? В чем человек видит сложность окружающего его мира? Почему, зная фундаментальные физические законы, мы не можем предсказывать поведение простейших биологических объектов? Как согласовать следующую из классической термодинамики тенденцию к установлению равновесия с переходом от простого к сложному, от низшего к высшему, который мы видим в ходе биологической эволюции?

     Перечисленные вопросы еще совсем недавно можно  было бы смело назвать общефилософскими и отнести к той науке, которые представляет собой учение об общих принципах пребывания человека в мире, взаимодействия человека с миром и его преобразования – а наукой этой является философия.

     И, на самом деле, не более как полтора  десятилетия назад эти вопросы специалисты относили к компетенции философии. Сейчас же они встают в конкретном контексте физических, химических, биологических задач. В их решении все больше помогает теория самоорганизации, или синергетика (от греческого synergeia – совместное действие).

     Почему, однако, общефилософские вопросы  вдруг стали предметом рассмотрения теории синергетики и почему в  этом возникла необходимость?

     Что стало причиной возникновения науки  самоорганизации, какие причины  привели к возникновению этой науки, чем отличается взгляд на мир этой науки от представлений, выработанных раньше? Попробуем ответить на эти вопросы.

     Очевидно, что системы, существующие в природе, безусловно, не похожи на те, которые  созданы человеком и существенно  отличаются от них.

       Для систем, существующих в естественной  природной среде, характерны устойчивость  относительно внешних воздействий,  возможность к самоусложнению, развитию, росту, самообновляемость и согласованность  всех составных частей. Для систем  же, являющихся творением рук человеческих, свойственны такие черты, как резкое ухудшение функционирования даже при сравнительно небольшом изменении внешних воздействий или ошибках в управлении.

     При этом сам собой напрашивается  вывод: нужно позаимствовать опыт построения организации, накопленный природой, и использовать его в нашей деятельности. Отсюда вытекает одна из задач синергетики: выяснение законов построения организации, возникновения упорядоченности. В отличие от кибернетики здесь акцент делается не на процессах управления и обмена информацией, а на принципах построения организации, ее возникновении, развитии и самоусложнении.

           При решении задач  в самых разных областях от физики и химии до экономики и экологии, создание и сохранение организации, формирование упорядоченности является либо целью деятельности, либо ее важным этапом. Покажем это на следующих примерах.

     Первый  – задачи, связанные с управляемым  термоядерным синтезом. В большинстве  проектов самый важный момент –  создание необходимой пространственной или пространственно-временной упорядоченности.

           Другой пример –  формирование научных коллективов, где активная творческая работа большинства  сотрудников должна сочетаться с  возможностью совместно решать крупные  задачи. Такой коллектив должен быть устойчив и быстро реагировать на все новое. Какова же оптимальная организация, позволяющая добиваться этого?

           Данный вопрос особенно остро стоит при исследованиях  таких глобальных проблем, как энергетические, экологические и многие другие проблемы, которые требуют привлечения огромных ресурсов. И здесь нет возможности искать ответ методом проб и ошибок, а «навязать» системе необходимое поведение очень трудно. Гораздо разумнее действовать, опираясь на знание внутренних свойств системы, законов ее развития. В такой ситуации значение законов самоорганизации, формирования упорядоченности в биологических, физических и других системах трудно переоценить.

           Еще одной причиной, обусловившей создание синергетики, является необходимость при решении ряда задач науки и техники анализировать сложные процессы различной природы, используя при этом новые математические методы.

           Классическая математическая физика (наука об исследовании математических моделей физики) имело дело с линейными  уравнениями. Формально это уравнения, в которые неизвестные входят только в первой степени. А реально они описывают процессы, идущие одинаково при разных внешних воздействиях. С увеличением интенсивности воздействия изменения остаются количественными, новых качеств не возникает.

           Однако ученым все  чаще приходится иметь дело с явлениями, где более интенсивные внешние воздействия приводят к качественно новому поведению системы. Здесь нужны нелинейные математические модели. Их анализ – дело гораздо более сложное, но при решении многих задач он необходим.

     Это приводит к формированию широкого фронта исследований нелинейных явлений, к попыткам создать общие подходы, применимые ко многим системам. Именно такие подходы и применяются в  синергетике.

           Целью данного реферата является приведение наиболее точного  определения понятия «синергетика», выделение ключевых положений и идей этой теории, изложение основных взглядов синергетиков, а также рассмотрение путей формирования синергетики как науки.

 

1. Основная часть
1. Ключевые положения синергетики

     Вопрос  о возникновении из простого сложного считается в науке одним из самых сложных. Лишь во второй половине XX в. наука стала осваивать сложные системы теоретически. В этой связи появилась особая наука, синергетика, теория самоорганизации сложных систем. Слово «синергетика» древнегреческого происхождения, в переводе на русский язык означает «сотрудничество, совместное действие».

     Как видно, лингвистический смысл слов разный, но их концептуальный смысл  одинаков, так как синергетика  – новое направление междисциплинарных  исследований, предметом которых являются процессы самоорганизации в открытых системах химической, биологической, физической, экологической и другой природы.

     Термин  «синергетика» ввел в научный  обиход английский физиолог Ч.С. Шеррингтон более ста лет назад. Приоритет  в разработке системы понятий, описывающих механизмы самоорганизации, взаимоподобные процессы развития в мире, принадлежит немецкому физику Г. Хакену («Синергетика. Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах»), бельгийскому ученому русского происхождения, лауреату Нобелевской премии И. Пригожину («Самоорганизация в неравновесных системах», «Философия нестабильности» и др.), российским ученым С.П. Курдюмову, М.В. Волькенштейну, Ю.А. Урманцеву и др. Предложенный Г. Хакеном, этот термин акцентирует внимание на согласованности взаимодействия частей при образовании структуры как единого целого.

     Рассмотрим  особенность синергетики как науки. В отличие от большинства новых наук, возникавших, как правило, на стыке двух ранее существовавших и характеризуемых проникновением метода одной науки в предмете другой, синергетика возникает, опираясь не на граничные, а на внутренние точки различных наук, с которыми она имеет ненулевые пересечения: в изучаемых синергетикой системах, режимах и состояниях физик, биолог, химик и математик видят свой материал, и каждый из них, применяя методы своей науки, обогащает общий запас идей и методов данной науки.

           Эту особенность  синергетики подробно охарактеризовал  Хакен: «Данная конференция, как  и все предыдущие, показала, что между поведением совершенно различных систем, изучаемых различными науками, существуют поистине удивительные аналоги. С этой точки зрения данная конференция служит еще одним примером существования новой области науки – Синергетики. Разумеется, Синергетика существует не сама по себе, а связана с другими науками по крайней мере двояко.

     Во-первых, изучаемые Синергетикой системы  относятся к компетенции различных  наук. Во-вторых, другие науки привносят  в Синергетику свои идеи»¹.

           Итак, синергетика  как наука делает первые шаги, и существует сразу не в одном, а в нескольких вариантах, отличающихся не только названиями, но и степенью общности и акцентами в интересах.

           Когда Г. Хакена как  одного из основателей синергетики  попросили назвать ключевые положения синергетики, то он перечислил их в следующем порядке:

1. «Исследуемые системы состоят из нескольких или многих одинаковых или разнородных частей, которые находятся во взаимодействии друг с другом.
2. Эти системы являются нелинейными.
3. При рассмотрении физических, химических и биологических систем речь идет об открытых системах, далеких от теплового равновесия.
4. Эти системы подвержены внутренним и внешним колебаниям.
5. Системы могут стать нестабильными.
6. Происходят качественные изменения.
7. В этих системах обнаруживаются эмерджентные (т.е. вновь возникшие) новые качества.
8. Возникают пространственные, временные, пространственно-временные или функциональные структуры.
9. Структуры могут быть упорядоченными или хаотичными.
10. Во многих случаях возможна математизация»².

     В приведенных выше десяти положениях Хакену действительно удалось в весьма лаконичной форме выразить основное содержание синергетики. Для полноты картины рассмотрим это содержание.

     Хакен прежде всего подчеркивает, что части  систем взаимодействуют друг с другом. Он выделяет истоки, которые приводят к образованию новых систем. Обычно рассуждают так: сложное возникает из простого, но ведь это непостижимо. Хаос есть хаос, он никак не может превратиться в порядок. Логика Хакена идет в другом направлении. Основополагающий системный фактор состоит не в хаотичности, а во взаимодействии, в динамике.

     Динамика  не чужда даже хаосу. А раз так, то вполне возможно, что в хаосе  рождается порядок, упорядоченность. Это действительно имеет место. Многим упорядочение хаоса, его самоорганизация кажется чем-то диковинным. Им трудно понять, что хаос не лишен динамики, они абсолютизируют хаос, считают его деструктивным началом.