Фаза Становления связана на языке одного уровня с понятием бифуркации или катастрофы — скачкообразном изменении качества, смене типа решения системы. Последний подход, взгляд извне, отвечает грубому описанию, когда представление о кризисе сведено в точку — точку бифуркации. В арсенале синергетических методов это прежде всего теория катастроф. Идея в том, что изначально задана онтология лишь одного структурного уровня — переменные, в терминах которых пишется бифуркационное уравнение для параметров порядка системы. Его решение однозначно за исключением одной точки бифуркации, где оно неустойчиво и скачком переходит на устойчивую альтернативную ветвь, происходит смена онтологии по горизонтали. Это взгляд извне, потому что здесь не распаковывается точка нестабильности, становления. Все механизмы хаоса за кадром: от одного состояния гомеостаза мы сразу переходим к другому. Система почти всегда устойчива, и наблюдатель, точнее метанаблюдатель, вполне классический. Но и в этом подходе можно уловить предкризисные явления —так называемые флаги катастроф: критическое замедление характерных ритмов системы, увеличение амплитуды возможных флуктуации около «умирающего» параметра порядка в окрестности точки катастрофы. Уровень общности теории катастроф таков, что эти явления, хорошо известные в физике фазовых переходов, начинают сейчас находить приложения в экономике, психологии, искусстве. Теория катастроф помогает составить модель, сконструировать эволюционное дерево альтернативных путей, отвлекаясь от внутренних механизмов действующих на перекрестках истории систем.
Сегодня наиболее изучена стадия перехода к хаосу. Уже простейшие системы с тремя степенями свободы типа климатической модели Лоренца демонстрируют всю палитру универсальных сценариев вхождения в хаос. Это сценарий Фейгенбаума — бесконечный каскад бифуркаций удвоения периода с универсальным скейлингом, сценарий Помо — переход к хаосу через перемежаемость и сценарий Рюэля-Такенса — после трех бифуркаций возможно появление странного аттрактора. Их универсальность объясняется тем, что сценарии классифицируются также в терминах простейших катастроф и имеют тот же уровень общности и структурной устойчивости. Именно поэтому динамический хаос распространен не только в физике и естествознании, но и в обществе, психике, творчестве. Например, простейший дискретный аналог логистического отображения, приводящий к хаосу по сценарию Фейгенбаума, описывает модели турбулентности, банковского обращения капитала и т.д. На определенном этапе развития дерева бифуркаций или при возникновении странного аттрактора наступает стадия хаоса, несущая в себе как богатство возможных структур, так и невозможность их полного постижения и реализации.
Более общей ситуацией в теории динамического хаоса является режим квазиаттрактора, т. е. систем, в которых помимо областей хаотического движения существуют островки стабильности, разделенные пограничными областями очень сложной структуры. Для квазиаттракторов также характерны структурные переходы хаос-хаос, когда какие-то стабильные области растворяются в хаосе и возникают другие. Но всякий раз система имеет ростки всего многообразия структур, распознаваемых в хаосе. С этими образами можно было бы соотнести принцип «бытие в становлении» — смесь стихий, видимо, и должно быть в жизни, когда не только структура видна на одном масштабе, а хаос — на другом, но и они сосуществуют одновременно в одной реальности.
Наконец, процесс перехода хаос — порядок — рождение параметра порядка, выбор среди альтернатив и потенций и есть «мистический» момент рождения структуры. То, что часто принято называть самоорганизацией, есть ее завершение, просто эффектный видимый процесс выхода на аттрактор с границы области его притяжения. Но дело в том, что в стадии хаоса еще нет развитого аттрактора, он должен еще родиться. Видимо, можно ожидать нескольких сценариев самоорганизации.
Первый из них, когда какая-то локальная квазистабильная структура начинает конкурировать с другими пространственными структурами, постепенно увеличиваясь, тогда выбор альтернативы будет связан с тем, в какой из них оказалась система в момент выхода из режима хаоса за счет изменения внешних условий, а вероятность, соответственно, с долей времени пребывания в ней. Второй сценарий — переход из бесструктурного однородного хаоса, типа генерации лазера, или морфогенеза по Тьюрингу, когда происходит явление чисто коллективного возникновения структур. Третий — череда обратных бифуркаций, совершенно вуалирующих процесс стабилизации структуры (выход по <корневищу к стволу, конвергентностная эволюция). Все эти сценарии, с учетом принципа наблюдаемости, могут сосуществовать одновременно, реализуя пригожинский принцип «порядок через флуктуации».
Завершая этот краткий обзор, дадим неполный перечень проблем синергетики. До сих пор не существует строгого критерия степени упорядоченности в процессах самоорганизации, чисто энтропийное описание здесь отказывает, слишком неравновесна, открыта и иерархична система; скорее, здесь работает S-критерий Ю.Л. Климонтовича и расхожая фраза «порядок из хаоса» пока не обрела математического фундамента. Не ясны многие вопросы с хаосом в квантовых системах. Активно исследуются новые языки синергетики — клеточно-автоматная реальность, моделирующая почти в аналоговой форме нейро -, социо- и популяционные процессы. Развивается интересное направление кризисных явлений — режимы с обострением и самоорганизованная критичность. Выходит множество работ по описанию когнитивных процессов творческой активности, механизмам функционирования мозга. Ведутся большие исследования по изучению сверхсенситивных структур динамического хаоса, его коммуникативных возможностей, позволяющих связывать в кризисных точках разные иерархические уровни реальности, что, видимо, позволит понять единство синхронизмов космоса и биосферы, человека и природы, генетические механизмы. Эти же механизмы, видимо, отвечают за возможность устойчивого развития и коэволюцию систем и сообществ.[15]
В определенной части своего смысла синергетика и такие понятия как самоорганизация, саморазвитие и эволюция имеют общность, которая позволяет указать их все в качестве результатов синергетического процесса. В особенности самоорганизация устойчиво ассоциируются сегодня с синергетикой. Однако такие ассоциации имеют двоякое значение. С одной стороны, эффект самоорганизации является существенным, но, тем не менее, одним из компонентов, характеризующих синергетику, с другой — именно этот компонент придает выделенный смысл всему понятию синергетики и, как правило, является наиболее существенным и представляющим наибольший интерес.
Не только результаты, а и условия, причины и движущие силы самоорганизации имеют альтернативы. Так, в рассмотрении И.Р. Пригожина применительно к диссипативным структурам речь идет о когерентной самоорганизации, альтернативой для которой является континуальная самоорганизация индивидуальных микросистем, разработанная и предложенная А.П. Руденко. Главным достоинством ''континуальной'' самоорганизации является то, что именно такой подход позволяет провести рассмотрение связи самоорганизации и саморазвития. В соответствии с развитыми взглядами сущность прогрессивной эволюции состоит в саморазвитии континуальной самоорганизации индивидуальных объектов. Показывается, что способностью к саморазвитию и прогрессивной эволюции с естественным отбором обладают только индивидуальные микрообъекты с континуальной самоорганизацией и что именно прогрессивная химическая эволюция способна быть основанием для возникновения жизни.
Итак, исходя из существующих традиций, опираясь на основополагающий замысел Г. Хакена, можно предложить следующее определение:
СИНЕРГЕТИКА — (от греч. synergetikos — совместный, согласованный, действующий) научное направление, изучающее процессы образования и массовых (коллективных) взаимодействий объектов (элементов, подсистем): (1) происходящие в открытых системах в неравновесных условиях; (2) сопровождающиеся интенсивным обменом веществом и энергией подсистем с системой и системы с окружающей средой; (3) характеризуемые самопроизвольностью (отсутствием жесткой детерминации извне) поведения объектов (подсистем), сочетающейся с их взаимосодействием и (4) имеющие результатом упорядочение, самоорганизацию, уменьшение энтропии, также эволюцию систем.
Представляется целесообразным отклониться от стремления к определению именно синергетики и констатировать то, чем реально занимаются специалисты в связи с исследованиями по синергетике.
1. Объектами исследования являются открытые системы в неравновесном состоянии, характеризуемые интенсивным (потоковым, множественно–дискретным) обменом веществом и энергией между подсистемами и между системой с ее окружением. Конкретная система погружена в среду, которая является также ее субстратом.
2. Среда — совокупность составляющих ее (среду) объектов, находящихся в динамике. Взаимодействие исследуемых объектов в среде характеризуется как близкодействие — контактное взаимодействие. Среда объектов может быть реализована в физической, биологической и другой среде более низкого уровня, характеризуемой как газоподобная, однородная или сплошная. (В составе системы реализуется дальнодействие — полевое и опосредствованное (информационное) взаимодействие.)
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27