Синергетична концепція самоорганізації

Узагальнення результатів, отриманих фахівцями у зв'язку з дослідженнями по синергетиці, дозволяє визначити синергетичну концепцію самоорганізації у вигляді наступних положень.

1. Об'єктами дослідження є відкриті системи в нерівноважному стані, що характеризуються інтенсивним обміном речовиною і енергією між підсистемами, а також між системою і її оточенням.

2. Розрізняються процеси організації і самоорганізації. Їх загальна ознака — зростання порядку, обумовлене протіканням процесів, протилежних до встановлення термодинамічної рівноваги, незалежно від впливу взаємодіючих елементів зовнішнього середовища. Організація на відміну від самоорганізації може характеризуватися, наприклад, утворенням однорідних стабільних статичних структур.

3. Результатом самоорганізації стають виникнення, взаємодія, а також взаємодія (наприклад, кооперація) складніших в інформаційному сенсі об'єктів, ніж елементи зовнішнього середовища, з яких вони виникають. Система і її складові є динамічними утвореннями.

4. Спрямованість процесів самоорганізації обумовлена внутрішніми властивостями підсистем в їх індивідуальному і колективному прояві, а також діями з боку середовища, в яке «занурена» система.

5. Поведінка підсистем і системи в цілому істотним чином характеризується спонтанністю — акти поведінки не є суворо детермінованими.

6. Процеси самоорганізації відбуваються в середовищі разом з іншими процесами, зокрема тими, що мають протилежну спрямованість і здатні в окремі фази існування системи як переважати над процесами самоорганізації, так і поступатися ним. При цьому система в цілому може характеризуватися сталою тенденцією, коливаннями до еволюції або до деградації і розпаду [2, с. 232-234].

Синергетика заснована на ідеях цілісності світу і наукового знання про нього, спільності закономірностей розвитку об'єктів всіх рівнів матеріальної і духовної організації, нелінійності (багатоваріантності і безповоротності), глибинному взаємозв’язку хаосу і порядку (випадковості і необхідності). Синергетика дає нам новий образ світу, який складно організований і відкритий, тобто є таким, що не став, а стає, що не просто існує, а безперервно виникає, еволюціонує за нелінійними законами. Останнє означає, що цей світ повний неочікуваних поворотів, пов'язаних з вибором шляхів подальшого розвитку. Синергетика заставляє нас по-новому осмислити те, що складає скарбницю стародавньої мудрості, перш за все мудрості Древнього Сходу. Від Сходу синергетика одержує і розвиває ідею цілісності загального закону, єдиного шляху, котрому слідує і світ в цілому, і людина в ньому. А від Заходу вона бере традиції аналізу, орієнтацію на експеримент, загальнозначущість наукових висновків, їх здатність до трансляції (від однієї школи в науці до іншої, від науки до суспільства в цілому) через наукові тексти, особливий математичний апарат [1, c. 61].

Синергетика вивчає відкриті (що обмінюються речовиною і енергією із зовнішнім світом, мають джерела і стоки енергії) нелінійні (описувані нелінійними рівняннями) системи. Предмет синергетики — механізми самоорганізації, тобто механізми мимовільного виникнення, відносно стійкого існування і саморуйнування макроскопічних впорядкованих структур, що характеризують такого роду системи. Ці механізми властиві і світу природних (живих і неживих), і світу людських, соціальних процесів. Тому синергетику розвивають представники самих різних дисциплінарних областей (фізики, біології, хімії, математики). Г. Хакен підкреслював, що назвав нову дисципліну синергетикою не лише тому, що вона досліджує спільну дію багатьох елементів систем, але і тому, що для знаходження загальних принципів, керівників самоорганізацією, необхідна кооперація різних дисциплін. Синергетика — це напрям, що інтенсивно розвивається, а не наука, що склалася.

Синергетика має власну мову. Це мова таких понять, як «аттрактори» і «біфуркації», «фрактали» і «детермінований хаос». Поняття аттрактора близьке поняттю мети. Останнє можна розкрити в широкому сенсі як спрямованість поведінки нелінійної системи, «кінцевий стан» (кінцеве відносно, завершуюче деякий етап еволюції) системи. Під аттрактором в синергетиці розуміють відносно стійкий стан системи, який як би притягує (від латинського attrahere — притягувати) до себе безліч «траєкторій» системи, що визначаються різними початковими умовами. Якщо система потрапляє в конус аттрактора, вона неминуче еволюціонує до цього відносно стійкому стану (структури) [1, с. 62].

На рівні математичного опису біфуркація означає галуження рішень нелінійного диференціального рівняння. Фізичний сенс біфуркації: точка біфуркації — точка галуження шляхів еволюції системи. Іншими словами, нелінійна система «таїть в собі» біфуркації.

Фракталами називаються об'єкти, що володіють властивістю самоподібності. Це означає, що малий фрагмент структури такого об'єкту подібний до іншого, крупнішого фрагменту або навіть структури в цілому. Властивість фрактальності має аналоги в глибинах філософської думки, а саме у філософських уявленнях про монадність елементів світу. Кожна монада, по Лейбніцу, відображає, як в дзеркалі, властивості світу в цілому. Цей же образ присутній в східному принципі світовідчування — «все в одному і одне у всьому». Типові фрактальні об'єкти — хмари або берегова лінія моря (річки); їх малюнок схожий і повторюється в різних масштабах [1, с. 62].

Синергетика розглядає випадковість, що грає особливу роль в процесах самоорганізації, як елемент світу. Випадковості на мові синергетики називаються флуктуаціями. Випадковість — творчий, конструктивний початок; вона здатна грати роль механізму, що виводить систему на аттрактор, на одну з власних структур середовища, на внутрішню тенденцію її організації. Нелінійне середовище починає саме себе вибудовувати, організовувати, але необхідний хаос для ініціації, початкового спускового механізму цього процесу.

А. Богданов ще в початку XX ст. висловив думку про існування фундаментального закону збереження організації — її видозміни, перетворення, але не зникнення. Форма мінлива, але не може бути зруйнована до кінця. А. Лоскутов також писав про те, що знання закономірностей поведінки хаотичних середовищ дозволяють перейти до цілеспрямованого конструювання штучних систем, в яких процеси самоорганізації наводили б до утворення необхідних структур [ c. 63]. Десятиліттями вивчаються закони аеродинаміки, піднімаються в піднебесся тисячі типів літальних апаратів. Але відомо, що травневий жук, який, за певними законами, літати не повинен, проте літає, причому його політ куди економніший, ніж політ будь-яких з наших пристроїв.

Природа раціональна і гармонійна, і ця гармонійність досягнута за рахунок якнайточнішої підгонки систем і рівнів організації: перерозподіл енергії між молекулами повітря породжує щонайпотужніші урагани, декілька квантів сонячного світла, поглинені зерном хлорофілу, породжують все необхідне для існування живого.

Необхідно усвідомити, що створювані штучні системи є частиною загального світу і, отже, в них повинні в максимальній мірі враховуватися і загальні процеси самоорганізації.

Традиційний підхід до управління природними і соціальними процесами заснований на лінійному уявленні про функціонування систем природи і суспільства. Згідно цій уяві результат зовнішньої дії, що управляє, є однозначний і лінійний наслідок докладених зусиль, що відповідає схемі: