Синергетика
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Синергетика (от греч. син — «совместное» и эргос — «действие») — междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является познание природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем (состоящих из подсистем). «...наука, занимающаяся изучением процессов самоорганизации и возникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различной природы...»[1].
Синергетика изначально представлялась как междисциплинарный подход, так как принципы, управляющие процессами самоорганизации, одни и те же безотносительно природы систем.
Основное понятие синергетики — определение структуры как состояния, возникающего в результате когерентного поведения большого числа частиц. Образование структур имеет волновой характер и иногда называется автоволновыми процессами (по аналогии с автоколебаниями).
Содержание |
[править] История исследований
Ч. Шеррингтон называл синергетическим, или интегративным, согласованное воздействие нервной системы (спинного мозга) при управлении мышечными движениями.
Улам С., много работавший с ЭВМ, в 1964 году в своей книге «Нерешенные математические задачи» (М.: Наука) высоко оценил синергию — непрерывное сотрудничество между машиной и ее оператором, осуществляемого за счёт вывода информации на дисплей.
Поняв ограниченные возможности как аналитического, так и численного подхода к решению нелинейных задач, И. Забуский в 1967 году пришел к выводу о необходимости единого синергетического подхода, понимая под этим «...совместное использование обычного анализа и численной машинной математики для получения решений разумно поставленных вопросов математического и физического содержания системы уравнений»[2].
Определение термина «синергетика», близкое к современному пониманию, ввёл Герман Хакен в 1977 году в своей книге «Синергетика».
[править] Области исследований
Область исследований синергетики до сих пор до конца не определена, так как предмет её интересов лежит среди различных дисциплин, а основные методы синергетики взяты из нелинейной неравновесной термодинамики. Существуют несколько школ, в рамках которых развивается синергетический подход:
- Брюссельская школа Ильи Пригожина, в русле которой разрабатывалась теория диссипативных систем, раскрывались исторические предпосылки и мировоззренческие основания теории самоорганизации.
- Школа Г. Хакена, профессора Института синергетики и теоретической физики в Штутгарте. Он объединил большую группу учёных вокруг шпрингеровской серии книг по синергетике, в рамках которой к настоящему времени увидели свет более 60 томов.
- Математический аппарат теории катастроф для описания синергетических процессов разработан российским математиком В. И. Арнольдом и французским математиком Рене Тома.
- В рамках школы академика А. А. Самарского, члена-корреспондента РАН С. П. Курдюмова разрабатана теория самоорганизации на базе математических моделей и вычислительного эксперимента. В России вклад в развитие синергетики внесли академик Н. Н. Моисеев — идеи универсального эволюционизма и коэволюции человека и природ.
- Синергетический подход в биофизике имел место в трудах членов-корреспондентов РАН М. В. Волькенштейна и Д. С. Чернавского.
- Синергетический подход в теоретической истории развивается в работах Д. С. Чернавского, Г.Г.Малинецкого, Л.И.Бородкина, С.П.Капицы и др.
Постепенно предмет синергетики распределился между различными направлениями:
- теория динамического хаоса исследует сверхсложную упорядоченность, напр. явление турбулентности;
- теория детерминированного хаоса исследует хаотические явления, возникающие в результате детерминированных процессов (в отсутствие случайных шумов);
- теория фракталов занимается изучением сложных самоподобных структур, часто возникающих в результате самоорганизации, процесс самоорганизации также может быть фрактальным;
- теория катастроф исследует поведение самоорганизующихся систем в терминах бифуркация, аттрактор, неустойчивость;
- лингвистическая синергетика и прогностика.
[править] Примечания
- ↑ Данилов Ю.А., Кадомцев Б.Б. Что такое синергетика?//Нелинейные волны. Самоорганизация — М., Наука, 1983.
- ↑ Забуский И. Nonlinear partial differential equations — N. Y.: Acad. press, 1967, c. 223
[править] Литература
- История и синергетика: Методология исследования. – М.: КомКнига, 2005. – 184 с. ISBN 5484002389
- История и синергетика: Математическое моделирование социальной динамики. – М.: КомКнига, 2005. – 192 с. ISBN 5484002397
[править] См. также
- Кибернетика
- Синергия
- Теория хаоса
- Теория решения изобретательских задач[1]
- Реакция Белоусова-Жаботинского
