ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Кибернетика и синергетика наука про самоорганизующихся системах
         

     

    Природничі науки

    юридичний факультет заочне навчання

    спеціальність - юриспруденція

    Контрольна робота №

    За концепції сучасного природознавства.

    На тему кібернетика і синергетика - науки про самоорганизующихся системах.

    Слухач Глазков Е.Н. курс навчальна група

    | Дата відправлення на факультет: | Місце роботи та займана посада: |
    | | |
    | | |
    | | |

    | Дата реєстрації роботи факультетом: | Індекс, поштова адреса слухача: |
    | | |
    | | |

    2000

    Зміст.

    1. Кібернетика як наука, основні поняття кібернетик ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 1

    2. Вклад кібернетики в наукову картину світу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9

    3. Від хаосу до порядку. Синергетика як наука ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10

    4. Синергетичні закономірності ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 16

    5. Значення синергетики для сучасної науки і світогляду ... ... ... ... ... ... ... 17

    Вступна частина.

    Фронт сучасної науки простягається від порівняно приватних, конкретнихконцепцій щодо різних областей фізичного та хімічного світу,до найглибших теорій, що охоплюють різні сфери природи, суспільства ітехнічної діяльності людини. До останніх слід віднести кібернетикуі синергетику. Вражає зухвалість нових наук. Перша зазіхнула на пізнаннямеханізмів управління в різних системах. Друга-на проблемусамоорганізації самої матерії, творення нового.
    Розглянемо різного роду системи, що представляє на перший погляд сумішрізних і далеко віддалених один від одного предметів і явищ. У світі є
    "самодіючі" фізичні системи (від атома до планетарних систем ізоряних асоціацій), хімічні системи (наприклад, органічніз'єднання, біополімери), біологічні системи (рослини, тварини,чоловік), соціальні системи (колективи, галузі виробництва, народнегосподарство, суспільство в цілому). Насправді, у всіх цих системах єзагальні властивості: здатність до самодіючі, підпорядкованість законамуправління, процеси переробки інформації, здатність до самонастроювання ісамоорганізації та ін Вивченням процесів управління в природі, суспільстві татехніці і займається наука кібернетика.

    1. Кібернетика як наука, основні поняття кібернетики

    Кібернетика - наука про загальні закономірності процесів управління тапередачі інформації в технічних, біологічних та соціальних системах. Вонапорівняно молода. Її засновником є американський математик Н.
    Вінер (1894-1964), що випустив в 1948 році книгу "Кібернетика, абоуправління їх зв'язок у тваринному і машині ". Свою назву нова наукаотримала від давньогрецького слова "кібернетес", що в перекладі означає
    "керуючий", "керманич", "керманич". Вона виникла на стику математики,теорії інформації, техніки та нейрофізіології, її цікавив широкий класяк живих, так і неживих систем.
    Зі складними системами управління людина мала справу задовго до кібернетики
    (управління людьми, машинами; спостерігав регуляційні процеси у живихорганізмів і т.д.). Але кібернетика виділила загальні закономірності управлінняв різних процесах і системах, а не їх специфіку. У «докібернетіческій»період знання про управління та організації носили «локальний» характер, тобтов окремих областях. Так, ще в 1843 р. польський мислитель Б. Трентовскійопублікував маловідому в даний час книгу «Ставлення філософії докібернетики як мистецтву управління народом ». У своїй книзі «Досвідфілософських наук »в 1834 році відомий фізик Ампер дав класифікацію наук,серед яких третя по рахунку варто кібернетика - наука про поточну політикуі практичному управлінні державою (суспільством).
    Еволюція уявлення про управління відбувалася у формі накопичення,підсумовування окремих даних. Кібернетика розглядає проблемиуправління вже ком фундаменті, вводячи в науку нові теоретичні «доробки»,новий понятійний, категоріальний апарат. У загальну кібернетику зазвичайвключають теорію інформації теорію алгоритмів, теорії ігор і теоріюавтоматів, технічну кібернетику.

    ТЕХНІЧНА КІБЕРНЕТИКА - галузь науки, що вивчає технічні системиуправління. Найважливіші напрями досліджень розробка і створення автоматичних і автоматизованих систем управління, а також автоматичних пристроїв і комплексів для передачі,переробки і зберігання інформації.

    До основних завдань кібернетики відносяться:

    1) встановлення фактів, загальних для керованих систем або для деяких їхсукупностей;

    2) виявлення обмежень, властивих керованим системам. івстановлення їх походження;

    3) знаходження загальних законів, яким підкоряються керовані системи;

    4) визначення шляхів практичного використання встановлених фактіві знайдених закономірностей.

    «Кібернетичний» підхід до систем характеризується рядом понять.
    Основні поняття кібернетики: управління, керуюча система, керованасистема, організація, зворотній зв'язок, алгоритм, модель, оптимізація, сигналта ін Для систем будь-якої природи поняття "управління" можна визначитинаступним чином: управління - це вплив на об'єкт, обраний напідставі наявної для цього інформації з безлічі можливихвпливів, що покращує його функціонування чи розвиток. У керованихсистем завжди існує деякий безліч можливих змін, зякого здійснюється вибір бажаної зміни. Якщо у системи немаєвибору, то не може бути й мови про управління.

    Є суттєва різниця між роботою дачника, що орудують лопатою, іманіпуляціями регулювальника - "гібедедешніка" на перехресті вулиць. Першийнадає на знаряддя силовий вплив, другий - керування рухомавтомобілів. Управління - це виклик змін в системі або переведення системиз одного стану в інший відповідно до об'єктивно існуючої абовибраної метою.

    Керувати - це і передбачати ті зміни, які відбудуться в системіпісля подачі керуючого впливу (сигналу, що несе інформацію).
    Будь-яка система управління розглядається як єдність керуючої системи
    (суб'єкта управління) і керованої системи - об'єкта управління.
    Управління системою чи об'єктом завжди відбувається в якоїсь зовнішньоїсередовищі. Поведінка будь-якої керованої системи завжди вивчається з урахуванням їїзв'язків з навколишнім середовищем. Оскільки всі об'єкти, явища і процесивзаємопов'язані і впливають один на одного, то, виділяючи який-небудь об'єкт,необхідно враховувати вплив середовища на цей об'єкт і навпаки. Властивістюкерованості може володіти не будь-яка система. Необхідною умовою наявностів системі хоча б потенційних можливостей управління є їїорганізованість.

    Для управління могло функціонувати, тобто цілеспрямовано змінюватиоб'єкт, він має містити чотири необхідних елементи:

    1. Канали збору інформації про стан середовища та об'єкта.

    2. Канал впливу на об'єкт.

    3. Мета управління.

    4. Спосіб (алгоритм, правило) управління, який вказує, яким чином можна досягти поставленої мети, маючи інформацію про стан середовища та об'єкта.

    Поняття співали, цілеспрямованості. Засновник кібернетики Н. Вінер писав,що "дія або поведінка допускає тлумачення як спрямованість надосягнення певної мети, тобто деякого кінцевого стану, при якомуоб'єкт набуває певний зв'язок в просторі і в часі здеяким іншим об'єктом або подією "(Кібернетіка. М., 1968. С. 288).
    Мета визначається як зовнішнім середовищем, так і внутрішніми потребамисуб'єкта управління. Мета повинна бути принципово досяжною, вона повиннавідповідати реальній ситуації і можливостей системи (керуючої ікерованої). За рахунок керуючих впливів керована система можецілеспрямовано змінювати свою поведінку. Цілеспрямованість управліннябіологічних керованих систем сформована в процесі еволюційногорозвитку живої природи. Вона означає прагнення організмів до їх виживання ірозмноження. Цілеспрямованість штучних керованих системвизначається їх розробниками та користувачами.

    Поняття зворотного зв'язку. Управління з "принципом зворотного зв'язку". Велиміж впливом зовнішнього середовища і реакцією системи встановлюється зв'язок,то ми маємо справу зі зворотним зв'язком. Принцип зворотного зв'язку характеризуєінформаційну і просторово-часову залежність в кібернетичноїсистемі. Якщо поведінка системи посилює зовнішній вплив, то ми маємосправу з позитивним зворотним зв'язком, а якщо зменшує, щось з негативноюзворотним зв'язком. Поняття зворотного зв'язку має відношення до мети управління.
    Поведінка об'єкта управляється величиною помилки в положенні об'єкта завідношенню до стоїть мети. Яскравий приклад зворотнього зв'язку - робота термопари вхолодильнику.

    Поняття інформації. Управління - інформаційний процес. інформація -
    "їжа", "ресурс" управління. Тому кібернетика є разом з тим наука,про інформацію, про інформаційних системах і процесах. Найбільший вихідний сенстерміна "інформація" пов'язаний з відомостями, повідомленнями та їх передачею.
    Бурхливий розвиток в нашому столітті телефону, телеграфу, радіо, телебачення таінших засобів масової комунікації вимагає підвищення ефективностіпроцесів передачі, зберігання та переробки переданих повідомленніінформації. "Докібернетіческое" поняття інформації пов'язано з сукупністювідомостей, даних і знань. Воно стало явно незрозумілим, невизначеним звиникненням кібернетики. Поняття інформації в кібернетики уточнюється вматематичних "теоріях інформації". Це теорії статистичної,комбінаторної, топологічної, семантичної інформації.

    У вітчизняній і зарубіжній літературі пропонується багато різнихконцепцій (визначень) інформації:

    1) інформація як відбите різноманітність,

    2) інформація як усунення невизначеності (ентропії),

    3) інформація як зв'язок між керуючою і керованою системами,

    4) інформація як перетворення повідомлень,

    5) інформація як єдність змісту і форми (наприклад, думка - зміст, а саме слово, звук - форма),

    6) інформація - це міра впорядкованості, організації системи в її зв'язках з навколишнім середовищем.

    Загальне поняття інформації повинно несуперечливо охоплювати всівизначення інформація, всі види інформації. На жаль. такогоуніверсального поняття інформації ще не розроблено.

    Інформація може бути структурної, що застигла, окостенелой. наприклад, вмінералах, машинах, приладах, автоматичних лініях. Будь-яка машина - цематеріалізована наукова і технічна інформація, розум суспільства, що ставпредметом.

    Інформація може бути також функціональної, "актуальним управлінням".
    Інформація вимірна величина. Вона вимірюється в бітах.

    Які властивості інформації? Перше - здатність керувати фізичними,хімічними, біологічними та соціальними процесами. Там, де єінформація, діє управління, а там, де здійснюється управління,неодмінно наявний та інформація. Друге властивість інформації --здатність передаватися на відстані (при переміщенні інфоносітеля).
    Третє - здатність інформації піддаватися переробці. Четверте --здатність зберігатися протягом будь-яких проміжків часу і змінюватися підчасу. П'яте властивість - здатність переходити з пасивної форми вактивну. Наприклад, коли витягується з "пам'яті" для побудови тих чиінших структур (синтез білка, створення тексту на комп'ютері і т. д.).

    Інформація істотно впливає на прискорений розвиток науки. системуправління, техніки та різних галузей народного господарства. Політика,політичне управління, економіка - це концентрована смисловаінформація, тобто така, яка переробляється людською свідомістю іреалізується в різних соціальних сферах. Вона обумовлена політичними,економічними потребами суспільства і циркулює в процесі управліннявиробництвом і суспільством. Соціальна інформація відіграє величезну роль узабезпеченні правопорядку, роботи правоохоронних органів, у справіосвіти і виховання підростаючих поколінь. Інформація-невичерпнийресурс суспільства. Інформація - першооснова світу, всього сущого. Сучаснимнауковим узагальненням всіх інформаційних процесів у природі і суспільствіз'явилася інформаціологія-генералізована наука про природу інформації тазаконах інформації.

    Поняття самоорганізації. У сучасну науку це поняття ввійшло через ідеїкібернетики. Процес самоорганізації систем обумовлений таким неентропійнимпроцесом, як управління. Ентропія-мера неорганізованості, хаосу.
    Ентропія та інформація, як правило, розглядаються разом. Інформація --це те, що усуває невизначеність, кількість "знятої"невизначеності. Тенденція до визначеності, до підвищення інформативності --негентропійної процес (процес з оберненим знаком).

    Термін "самоорганізована система" ввів кібернетик У. Росс Ешбі дляопису кібернетичних систем. Для самоорганизующихся систем характерні:

    1) Здатність активно взаємодіяти з середовищем, змінювати її внапрямку, що забезпечує успішне функціонування системи:

    2) наявність певної гнучкості структури або адаптивного механізму,виробленого в ході еволюції;

    3) непередбачуваність поведінки самоорганизующихся систем;

    4) здатність враховувати минулий досвід чи можливість научения.

    Одним із перших об'єктів, до яких були застосовані принциписамоорганізації, був головний мозок.

    Використання понять і ідей кібернетики в питаннях фізики, хімії,біології, соціології, психології та інших науках дали чудові сходи,дозволили глибоко просунутися в сутність процесів, що протікають в неживоїі живій природі. Немає ніякого сумніву в тому, що прийдешній XXI століття іпрогрес природознавства і науки всієї буде протікати по лінії вивченнязакономірностей керуючих процесів в сложноорганізованних системах.
    Самоорганізаційна система - це пізнавальна модель науки XXI століття.

    2. Вклад кібернетики в наукову картину світу

    Кибернетика усунула ту принципово неповну наукову картину світу,яка була притаманна науці XIX і першій половині XX століття. Класична інекласична наука будувала уявлення про світ на двох фундаментальнихпостулатах - матерія та енергія. Створювала матеріально-енергетичну,матеріально-польову картину світу.

    На постулатах про матерії та енергії будувалися уявлення про простірі часу. Але в палітрі наукової картини світу не хапала найважливішою "фарби"
    - Інформації. Найглибша причина сполучення простору і часу, аодно всіх змін у світі виникає з зміни маси, енергії іінформації. Досвід розвитку науки останнього часу показав, що реальнийсвіт складається з цих гранично фундаментальних елементів-Системиматеріальних об'єктів, матеріально-енергетичні процеси є іносіями, зберігачами та споживачами інформації. І подібного до того, як
    Ейнштейн установив закон еквівалентності речовини та енергії, є закон (невідкритий ще) еквівалентності маси, енергії та інформації. Кибернетика
    (разом з теорією інформації) дала нове уявлення про світ, заснованена інформації, управлінні, організованості, зворотного зв'язку,цілеспрямованості. Створила інформаційну картину світу. Чи не енергія, аінформація вийде в XXI столітті на перше місце в світі наукових понять.

    Фундаментальний характер інформації означає, що хаос не може бутиабсолютним. У будь-якому хаосі існує деякий рівень впорядкованості.
    Космос не здатний опуститися до суцільної ентропії. Живі організми ісоціальні системи живляться негативною ентропією (негэнтропией), тобтовони протистоять безладу і хаосу. Мас-енерго-інформаційніперетворення вичерпують собою всі можливі стани Космосу, а так самойого підсистем, включаючи людину, суспільство.

    Кибернетика надала революціонізуюче вплив на теоретичнезміст і методологію всіх наук. Вона усунула непереборні межі міжприродними, суспільними та технічними науками. Сприяла синтезунаукових знань, створила з понять окремих наук структури нових понять,нова мова науки. Такі поняття, як інформація, управління, зворотнійзв'язок, система, модель, алгоритм та ін знайшли загальнонаукових статус.

    Кибернетика дала в руки людини сильна зброя управліннявиробництвом, суспільством, інструмент посилення інтелектуальних здібностейлюдини (ЕОМ). Сучасні ЕОМ (комп'ютери) - універсальніперетворювачі інформродної асоціації, а з перетворенням інформації людина пов'язанийу всіх областях своєї діяльності (в політиці, економіці, науці,професійній сфері та ін.)

    Філософ Ф. Бекон писав, що "коли істина виявлена, вона накладаєобмеження на думки людей ". На світ вже не можна дивитися" докібернетіческімпоглядом ". Нова наука-кібернетика-сформувала свій погляд на світ.інформаційно-кібернетичний стиль мислення.

    3. Від хаосу до порядку. Синергетика як наука.

    У фізичній картині світу до 70-х років XX століття царювали два законикласичної термодинаміки. Перший закон термодинаміки (закон збереження іперетворення енергії) фіксував загальне сталість і перетворюваністьенергії. Закон констатував, що в замкнутій системі тел не можна нізбільшити, ні зменшити загальну кількість енергії. Цей закон стверджувавнезалежність такої зміни енергії від рівня організації тварини,людини, суспільства і техніки. Другий закон термодинаміки висловлюєспрямованість переходу енергії, саме перехід теплоти від більш нагрітихтіл до менш нагрітих. Іноді цей закон формулюють так: тепло не можеперетекти мимовільно від холодного тіла до гарячого. Цьому можутьсприяти тільки витрати додаткової роботи.

    Згідно з класичними фізичними уявленнями в замкнутійсистемі відбувається вирівнювання температур, система прагне до своготермодинамічної рівноваги, відповідному максимуму ентропії. Уфізичної картині світу принцип зростання ентропії відповідаєодносторонньому течією явищ, тобто в напрямку хаосу, безладдя ідезорганізації. Один із засновників класичної термодинаміки Р. Клаузіс всвоїй спробі поширити закони термодинаміки на Всесвіт прийшов довисновку: ентропія Всесвіту завжди зростає. Якщо прийняти цей постулатяк реальний факт, то у Всесвіті неминуче настане теплова смерть. Зтих пір, як фізика відкрила цей процес розсіювання, деградації енергії,люди відчували "зниження теплоти навколо себе". Багато хто вчені непогоджувалися з висновками Клаузіса. В. І. Вернадський стверджував, що "життя невкладається в рамки ентропії ". У природі поряд з ентропійних процесамивідбуваються і антіентропійние процеси. Багато вчення висловлювали сумнівз приводу поширення другого закону термодинаміки на весь Всесвіт.

    Але у світі, як ми знаємо, не тільки панує тяга до теплової абодруга смерть. У світі постійно йде процес виникнення нового, еволюціїта розвитку різного роду систем. Згідно еволюційної теорії Дарвіна, живаприрода розвивається в напрямку удосконалення і ускладнення все новихвидів рослин і тварин. У суспільстві спостерігається процес соціальноготворчості, тобто творення нового. Постає питання, як із загальної тенденціїдо ентропії, дезорганізації може з'явитися "порядок" у живій природі ісоціумі. Виникнення нового здавалося неймовірним дивом.

    Відповісти на запитання, як відбувається еволюція і виникнення в природі, "вирішила "нова наука синергетика (спільно з новою нерівноважноїтермодинаміки, теорією відкритих систем).

    Синергетика (грец. "сінергетікос" - спільний, узгоджено діючий)
    - Наука, метою якої є виявлення, дослідження загальнихзакономірностей у процесах освіти, стійкості і руйнуваннявпорядкованих часових і просторових структур у складних нерівноціннихсистемах різної природи (фізичних, хімічних, біологічних,екологічних та ін). Термін "синергетика" буквально означає "теоріясумісної дії ". Синергетика являє собою новий етап вивчення складнихсистем, що продовжує і доповнює кібернетику і загальну теорію систем. Якщокібернетика займається проблемою підтримки стійкості шляхомвикористання негативного зворотного зв'язку, а загальна теорія систем --принципами їх організації (дискретністю, ієрархічністю і т. п.), тосинергетика фіксує свою увагу на нерівноважності, нестабільності якприродному стані відкритих нелінійних систем, на множинності інеоднозначності шляхів їх еволюції. Синергетика досліджує типи поведінкитаких систем, тобто нестаціонарні структури, які виникають у них піддією зовнішніх впливів, чи з-за внутрішніх факторів (флуктуації).

    Синергетика досліджує організаційний момент, ефект взаємодіївеликих систем. Виникнення організаційної поведінки може побутобумовлено зовнішніми впливами (вимушена організація) або може бутирезультатом розвитку власної (внутрішньої) нестійкості системи всистемі (самоорганізація).

    Синергетика виникла на початку 70-х рр.. XX століття. До цього часувважалося, що існує непереборний бар'єр між неорганічної таорганічної, живою природою. Лише живій природі властиві ефектисаморегуляції і самоврядування.

    Синергетика перекинула міст між неорганічної і живою природою. Вонанамагається відповісти на питання, як виникли ті макросистеми, в яких миживемо. У багатьох випадках процес впорядкування та самоорганізації пов'язаний зколективним поведінкою підсистем, що утворюють систему. Поряд з процесамисамоорганізації синергетика розглядає і питання самодезорганізаціі --виникнення хаосу в динамічнихсистемах. Як правило, досліджувані системи є дисипативних,відкритими системами.

    Основою синергетики служить єдність явищ, методів і моделей, зякими доводиться стикатися при дослідженні виникнення порядку збезладдя або хаосу - в хімії (реакція Білоусова-Жаботинського),космології (спіральні галактики), екології (організація спільнот) і т.д.
    Прикладом самоорганізації в гідродинаміці служить освіту в підігріваєтьсярідини (починаючи з певної температури) шестикутних осередків Бенара,виникнення тороїдальних вихорів (вихорів Тейлора) між обертаютьсяциліндрами. Приклад вимушеної організації - синхронізація мод вбагатомодовим лазері за допомогою зовнішніх періодичних впливів. Інтересдля розуміння законів синергетики представляють процеси предбіологічноюсамоорганізації до біологічного рівня. Самоорганізуються,виникли історично в період виникнення життя на Землі.

    Основи синергетики були закладені німецький вченим Г. Хакеном (авторомкниги "Синергетика" (М, 1980)), роботами бельгійського вченого І. Пригожинаі його групи. Роботи Пригожина з теорії незворотних процесів у відкритихнерівноважних системах були удостоєні Нобелівської премії (1977).

    Моделі синергетики - це моделі нелінійних, нерівноважних систем,що піддаються дії флуктуації. У момент переходу впорядкована інеупорядкована фази відрізняються один від одного так мало, що самефлуктуації переводять одну фазу в іншу. Якщо в системі можливо кількастійких станів, то флуктуації відбирають одну з них. При. аналізіскладних систем, наприклад, в біології чи екології, синергетика досліджуєнайпростіші основні моделі, що дозволяють зрозуміти і виділяти найбільшістотні механізми "організації порядку" виборчу нестійкість,імовірнісний відбір, конкуренцію або синхронізацію підсистем. Поняття іобрази синергетики пов'язані, в першу чергу, з оцінкою впорядкованості ібезладу - інформація, ентропія, кореляція, точка біфуркації та ін
    Методи синергетики в значній мірі перетинаються з методами теоріїколивань і хвиль, термодинаміки нерівноважних процесів, теорії катастроф,теорії фазових переходів, статистичної механіки, теорії самоорганізації,системного аналізу та ін

    Класична термодинаміка у своєму аналізі систем відволікалась від їхскладності та проблем взаємозв'язку з зовнішнім середовищем. По суті, вонарозглядала ізольовані, закриті системи. Але у світі є і відкритісистеми, які обмінюються речовиною, енергією інформацією із середовищем. Увідкритих системах теж виникає ентропія, відбуваються незворотні процеси,але за рахунок одержання матеріальних ресурсів, енергії та інформації системазберігається, а ентропію виводить у навколишнє середовище. Відкриті системихарактеризуються нерівноважної структурою. Нерівноважності пов'язана задаптацією до зовнішнього середовища (система змушена змінювати свою структуру),система може зазнавати багато різних станів невизначеність іт.д. Перехід від термодинаміки рівноважних процесів, до аналізу відкритихсистем ознаменував великий поворот в науці, багатьох галузях наукових знань.
    У відкритих системах виявлений ефект самоорганізації, ефект руху відхаосу до порядку.

    Німецький фізик Герман Хакен терміном «синергетика» запропонував позначитисукупний, колективний ефект взаємодії великого числа підсистем,приводять до образаванію стійких структур і самоорганізації в складнихсистемах.

    Звичайно, феномен переходу від безладу до порядку, упорядкування вченізнали і до цього. Як приклади самоорганізації в неживій природіможна навести авторегуляції, принцип найменшої дії і принцип Ле-
    Шательє. Було відкрито мимовільне освіту на Землі мінералів зскладнішою кристалічної гратами. У хімії відомі процеси,призводять до утворення стійких структур у часі. Прикладом єреакція Білоусова-Жаботинського, де розчин періодично змінює свій колірвід червоного до синього залежно від концентрації відповідних іонів.

    У фізиці явища самоорганізації зустрічаються від атомних об'єктів ікінчаючи галактичних системами. Особисто Г. Хакен вважає маяком синергетикилазер. Атоми, впроваджені в лазер, можуть порушуватися дією енергіїззовні, наприклад, шляхом освітлення. Якщо зовнішня енергія недостатня, лазерпрацює як радіолампа. Коли ж вона досягає потужності лазерногогенерації, атоми, раніше випускають хвилі хаотично і незалежно, починаєвипромінювати один величезний цуг хвиль довжиною близько 300 000 км. Атомна антенапочинає осцілліровать у фазі, і хвилі здійснюють як би одне колективнерух.
    Біологічні і соціальні системи підтримують впорядковані стану,незважаючи на впливи, впливу навколишнього середовища.

    Синергетика досліджує особливі стану систем в області їх нестійкогостану, здатність до самоорганізації, точки біфуркації (перехіднімоменти, переломні точки).

    Синергетичні закономірності

    Як же синергетика пояснює процес руху від хаосу до порядку,процес самоорганізації, виникнення нового »?
    1. Для цього система повинна бути відкритою, і від точки термодинамічногорівноваги. На думку Стенгерс, більшість систем відкриті - вониобмінюються енергією, речовиною інформацією з навколишнім середовищем.
    Головну роль в навколишньому світі відіграє не порядок, стабільність ірівновагу, а нестійкість і неравновестность, від є безперервнофлуктуіруют.
    2. Фундаментальним умовою самоорганізації є виникнення і посиленняпорядку через флуктуації.
    3. В особливій точці біфуркації флуктуація досягає такої сили, щоорганізації системи не витримує і руйнується, і принциповонеможливо передбачити: чи стане стан системи хаотичним або вонаперейде на новий, більш диференційований і високий рівеньвпорядкованості. У точці біфуркації система може почати розвиток в новомунапрямі, змінити свою поведінку. Під точкою біфуркації розумієтьсястан даної системи, після якого можливе деякебезліч варіантів її подальшого розвитку. Прикладом можуть біфуркаційслужити "вибір супутника життя",''ситуації вибору навчального закладу ".
    Наочний образ біфуркації дає картина В. М. Васнецова "Лицар нароздоріжжі ".
    4. Нові структури, що виникають в результаті ефекту взаємодії багатьохсистем, називаються дисипативних, тому що для їх підтримки потрібнобільше енергії, ніж для підтримки більш простих, на зміну яким вониприходять. У точці біфуркації система стає на новий шлях розвитку. Тітраєкторії або напрямки, за якими можливий розвиток системи післяточки біфуркації і яке відрізняється від інших відносноїстійкістю, іншими словами, є більш реальним, називаєтьсяаттрактору. Атрактор-це відносно стійкий стан системи,притягує до себе безліч "ліній" розвитку, можливих після крапкибіфуркації. Випадковість і необхідність взаємно доповнюють одного в процесівиникнення нового.
    5.Діссіпатівние структури існують. Тишь остільки, оскільки системадіссіпірует (розсіює) енергію, а, отже. виробляє ентропію. Зентропії виникає лад із збільшенням загальної ентропії. Таким чином,ентропія не просто зісковзування системи до дезорганізації, вона стаєпрародителькою порядку, нового. Так з хаосу (нестійкості) ввідповідно до певної інформаційної матрицею народжується Космос.

    4. Значення синергетики для науки н світогляду.

    Дійсно, виникнувши з нерівноважної термодинаміки, синтезуприродничо-наукових знань, синергетика орієнтує на розкриття механізмівсамоорганізації складних систем-природних і соціальних, а також створенихруками людини. Разом з синергетикою прийшло розуміння єдностінеорганічного й органічного світу, розуміння того, що чергування хаосуі порядку є універсальним принципом світоустрою. На думкуакадеміка М. Моїсеєва: "все що спостерігається нами. все, чого сьогодні беремо участь.
    - Це лише фрагменти єдиного синергетичного процесу ..."( Алгоритмирозвитку. М., 1987-С.63).

    Синергетика виявила біфуркаційних механізм розвитку, конструктивнуроль хаосу в процесах еволюції самоорганізованих систем, механізмконкуренції віртуальних, тобто допустимих, можливих форм структур,закладених в системі. За своєю дією на сучасний світоглядідеї синергетики рівнозначні ідеям теорії відносності та квантовоїмеханіки. Синергетичні поняття застосовні до будь-яких розвиваються системам.
    Вони стають інструментами соціального мислення та аналізу. Сучаснасоціальна наука, долаючи механіцизмом і запозичуючи ідеї синергетики, всебільше звертає увагу на нерівноважні стану, на процеси зламустабільного порядку (на переходи від порядку до хаосу, на народження новогопорядку). У розвитку суспільства нерідко виникають нестійкі стану
    «Точки біфуркації» - перехрестя, розщеплення шляхів розвитку. У періодсуспільної кризи безглуздо сподіватися на так звані "об'єктивнізакони ", які роблять людей сліпими по відношенню до соціально-політичнихі економічних процесів.

    Уявлення про суспільство як соціальний машині, що діє по
    "об'єктивними законами", - досінергетіческій погляд. Сучаснеприродознавство, наука і соціальне життя змушують нас освоювати новісинергетичні інструменти думки. Синергетичні ідеї активно впливають насвітоглядні уявлення. Адже синергетика виявляє загальні ідеї,методи і закономірності процесів самоорганізації в самих різнихобластях природничо-наукового, технічного та соціально-гуманітарногознання. Наш обов'язок - освоювати синергетичні ідеї, щоб піднятися на новийрівень світогляду, розуміння дійсності.

    Література

    Авдєєв Р.Ф. Філософія інформаційної цивілізації. - М-, 1994.

    Вінер Н. Кибернетика. - М-, 1968.

    Інформація та управління. - М-, 1986.
    Петрушенко Л.А. Саморух матерії у світлі кібернетики. -М., 1971.
    Кузин Л. Т. Основи кібернетики. - М., 1973.
    Пригожий І., Стенгерс І. Порядок з хаосу. - М., 1986. Ті ж. Час, хаос,квант. - М., 1994.
    Четвериков В.С. Методологічні та організаційно-правові основизастосування кількісних методів в управлінській діяльності органіввнутрішніх справ. - М., 1991.
    Юзвішін І.М. Інформаціологія, - М., 1996.


         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати !