Синергетика – междисциплинарное направление науки, объясняющее образование и самоорганизацию в системах разной природы: физических, химических, биологических, технических, социальных и т.д.
Возникла в 70-х годах XX века.
Термин ввел немецкий физик Г.Хакен, от греческого «содействие, сотрудничество»
Синергетика:
- теория самоорганизации;
- «интегративная парадигма различных дисциплин»;
- не образ мира, но стиль, образ мышления о нем.
Примеры самоорганизующихся систем (или объекта как самоорганизующейся системы): головной мозг, сообщества организмов, человеческий коллектив, экономические системы.
Основные идеи синергетики: неравновесность, открытость, нелинейность.
В синергетике возникает принципиально новая парадигма, в отличие от классической науки, где господствовали стереотипы линейного мышления, жесткого детерминизма (детерминизм – общее учение о взаимосвязи и взаимообусловленности явлений и процессов реальности), стремление изжить, преодолеть случайность, неопределенность, хаос, неравновесность и неустойчивость; в классической науке мир объединен причинно-следственными связями, имеющими линейный характер, развитие понималось как поступательное, по объективным законам, будущее было предсказуемым, а прошлое реконструируемым.
Возникают новые области науки:
-
Неравновесная термодинамика
-
Теория хаоса
-
Нелинейный математический анализ
-
Теория катастроф и др.
Формируются общие принципы самоорганизации сложных нелинейных, открытых динамических систем независимо от их природы. Принципы синергетики применимы к сложным эволюционирующим природным системам, к культуре и ее развитию, социальным системам и процессам, развитию науки и вненаучного познания, «механизмам» творческого мышления, к системе образования.
Базовые понятия синергетики:
-
Аттрактор (греч. «притягивать») относительно устойчивое состояние системы, которое как бы притягивает к себе многообразные пути и траектории динамических систем, направляет их эволюцию к определенной цели (образ воронки)
-
Бифуркации – разветвления, расхождения путей развития системы в различные стороны. Точка бифуркации – это точка разветвлений путей эволюции открытой нелинейной системы, которая оказывается на перепутье и должна осуществить выбор.
-
Фрактали (в учебнике окончание «и», но чаще встречается фракталЫ) – объекты, обладающие свойством самоподобия, повторения структур с увеличением размера. Примеры: геометрия листьев, деревьев, разветвление бронхов в легких человека, организация разных уровней управленческих структур от городских, районных до федеральных.
-
Детерминированный хаос – направление исследования в синергетике, которое возникло как переоценка смысла и роли хаоса, обнаружение возможностей его саморегуляции. Конструктивная роль хаоса проявляется в самоорганизующихся системах прежде всего в том, что он необходим для выхода системы на один из аттракторов и что он лежит в основе объединения простых структур в сложные, механизма согласования темпов их эволюции.
-
Нелинейность – многовариативность, альтернативность путей, темпов эволюции, ее необратимость, возможность непредсказуемых изменений течения процессов – в целом развитие через случайность выбора в точках бифуркации.
-
Открытая система – система, которая непрерывно взаимодействует со своей средой. Взаимодействие может принимать форму информации, энергии или материальных преобразований на границе с системой. Открытая система имеет способность приспосабливаться к изменениям в окружающей сред. Примеры: все организации – открытые системы, подсистемы – отделы; калькулятор на солнечных батареях. Закрытая система имеет источник ресурсов внутри себя (часы, машина, самолет)
Пример с нами: Хаотично набранные аспиранты самоорганизовались, нарисовались 2 аттрактора (Аня, Алена), у каждого своя точка бифуркации (сдал – не сдал экзамен, учиться – не учиться дальше и т.п.), универ – открытая система, фрактально принимаем экзамены у школьников и студентов.
Синергетика — это междисциплинарное направление научных исследований, которое изучает закономерности и принципы, лежащие в основе процессов самоорганизации в системах разной природы: физических, химических, биологических, технических, социальных и других. Синергетика занимается изучением систем, состоящих из многих подсистем самой различной природы, таких как электроны, атомы, молекулы, клетки, нейтроны, механические элементы, фотоны, органы животных и даже люди. Это наука о самоорганизации простых систем, о превращении хаоса в порядок.
Под самоорганизацией в синергетике понимаются процессы возникновения макроскопически упорядоченных пространственно-временных структур в сложных нелинейных системах, находящихся в далёких от равновесия состояниях, вблизи особых критических точек — точек бифуркации, в окрестности которых поведение системы становится неустойчивым.
Открытость системы обеспечивается непрерывным потоком вещества, энергии или информации, получаемым из внешней среды на поддержание определенного состояния.
Нелинейные системы – системы, в которых совместные действия двух причин привели к результату, совершенно отличному от того, который был бы, если эти причины действовали по отдельности.
Понятием «бифуркация» обозначается состояние системы, находящейся перед выбором возможных вариантов функционирования или путей эволюции (развилка дорог). В математике это означает ветвление решений нелинейного дифференциального уравнения. В точке бифуркации (на перепутье) система находится в неравновесном состоянии, где малейшие флуктуации или случайные обстоятельства могут кардинально изменить направление дальнейшего развития, закрывая тем самым возможности движения альтернативным путем.
