Философские проблемы синергетики.

Использованная литература:

1. Богданов А.А. Тектология. Всеобщая организационная науки. Кн. 1-2. М., 1988.

2. Современная западная философия. Словарь. М., 1991.

3. Буш Г.Я. Диалектика и творчество. Рига, 1985.

4. Тулмин С. Человеческое понимание. М., 1984.

5. Кун Т. Структура научных революций. М., 1978.

6. Лакатос И. Фальсификация и методология научно-исследовательских программ. М., 1995.

7. Фейерабенд П. Избранные труды по методологии науки. М., 1986.

8. Холтон Дж. Тематический анализ науки. М., 1981.

Традиция - элементы социального и культурного наследия, передающиеся от поколения к поколению. В науке традиция – это система канонизированных, общепринятых знаний, норм и идеалов научного познания. В определенной мере это конвенция, общественный договор между учеными относительно адекватности той или иной теории, правил и норм научного познания.

Новация – появление нового в материальной и духовной сферах.

Научная революция – это этапы развития науки, связанные с перестройкой исследовательских стратегий, задаваемых основаниями науки. В истории развития человечества прослеживается несколько научно-техни-ческих революций: промышленная, электротехническая, электронная, информационная и «зеленая» революции.

Понятие «революция» свидетельствует о радикальных качественных изменениях в мире знания, о перестройке оснований науки. Выделяют четыре типа научных революций по следующим основаниям: 1. появление новых фундаментальных теоретических концепций; 2. разработка новых методов; 3. открытие новых объектов исследования; 4. формирование новых методологических программ.

Научные революции, определяемые как смена системных характеристик науки, стратегии научно-исследовательской деятельности и способов ее осуществления, оцениваются как точки бифуркации в развитии знания. Они свидетельствуют о его нелинейности, невозможности развития на едином непрерывном основании, взаимодополняемости прерывности и непрерывности в науке, дискретности и континуальности. Научные революции могут быть представлены как многоуровневый процесс. Различают три типа научных революций: 1. «мини-революции», которые относятся к отдельным блокам в содержании той или иной науки (развитие представлений о кварках в рамках микрофизики); 2. локальные революции, охватывающие конкретную науку в целом; 3. глобальные научные революции, которые захватывают всю науку в целом и приводят к возникновению нового видения мира.

Глобальные революции в истории науки разделяются на четыре типа:

1. научная революция 17-го в., которая ознаменовала собой появление классического естествознания и определила основания развития науки на последющие два века;

2. научная революция конца 18-го – первой половины 19-го в., приведшая к дисциплинарной организации науки и ее дальнейшей дифференциации;

3. научная революция конца 19-го – начала 20-го в.,представляющая собой «цепную реакцию революционных перемен в различных областях знания». Эта фундаментальная научная революция 20-го в., характеризующаяся открытием теории относительности и квантовой механики, пересмотрела исходные представления о пространстве, времени и движении: в физике (расщепление атома, становление релятивтистской и квантовой теории), в космологии (концепциия нестационарной Вселенной), в химии (квантовая химия), в биологии (становление генетики), возникает кибернетика и теория систем.

4. Научная революция конца 20-го в., внедрившая в жизнь информационные технологии, является предвестником глобальной четвертой научной революции.

Синергизм (греч. synergeia – совместное действие) – совместное действие для достижения общей цели, основанное на принципе, что целое представляет нечто большее, чем сумма его частей.

Синергетика - «энергия совместного действия» (греч. «син» — «вместе», «совместное» и «эргос» — «действие»). Понятие синергетики получило широкое распространение в современных научных дискуссиях и исследованиях последних десятилетий в области философии науки и методологии и употребляется в значении «согласованное действие, непрерывное сотрудничество, совместное использование».

1973 г. - год выступления Г. Хакена на первой конференции, посвященной проблемам самоорганизации, - положил начало новой дисциплине и считается годом рождения синергетики. Г. Хакен, творец синергетики, обратил внимание на то, что корпоративные явления наблюдаются в самых разнообразных системах, будь то астрофизические явления, фазовые переходы, гидродинамические неустойчивости, образование циклонов в атмосфере, динамика популяций и даже явления моды. В своей классической работе «Синергетика» он отмечал, что во многих дисциплинах, от астрофизики до социологии, мы часто наблюдаем, как кооперация отдельных частей системы приводит к образованию макроскопических структур или функций. Синергетика оказалась весьма продуктивной научной концепцией, предметом которой выступили процессы самоорганизации — спонтанного структурогенеза. Она включила в себя новые приоритеты современной картины мира: концепцию нестабильного неравновесного мира, феномен неопределенности и многоальтернативности развития, идею возникновения порядка из хаоса.

Основополагающая идея синергетики состоит в том, что неравновесность мыслится источником появления новой организации, т. е. порядка. Поэтому главные труды крупных представителей этой науки И. Пригожина и И. Стенгерс названы «Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой», И. Пригожин «Переоткрытие времени», «Философия нестабильности», «От существующего к возникающему. Время и сложность в физических науках»; Г. Николис, И. Пригожин «Познание сложного. Введение»; А. Баблоянц «Молекулы, динамика и жизнь. Введение в самоорганизацию материи»; Г. Хакен «Синергетика. Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах». Своеобразная организационная открытость мира предполагает различные сценарно-структурные сцепления материальных взаимодействий. Стратегия освоения самоорганизующихся синергетических систем связана с такими понятиями, как бифуркация, флуктуация, хаосомность, диссипация, странные аттракторы, нелинейность, неопределенность и др. Они используются для объяснения поведения всех типов систем: доорганизмических, органических, социальных, деятельностных, этнических, духовных и пр. В условиях, далеких от равновесия, действуют бифуркационные механизмы, предполагающие наличие точек раздвоения и неединственность продолжения развития. Результаты их действия труднопредсказуемы. Бифуркационные процессы свидетельствуют об усложнении системы. Флуктуации в общем случае означают возмущения и подразделяются на два больших класса: создаваемых внешней средой и воспроизводимых самой системой. Возможны случаи, когда флуктуации будут столь сильны, что овладеют системой полностью, придав ей свои колебания, и по сути изменят режим ее существования. Они выведут систему из свойственного ей «типа порядка», но обязательно ли к хаосу или к упорядоченности иного уровня — это особый вопрос. Система, по которой рассеиваются возмущения, называется диссипативной. По сути дела — это характеристика поведения системы при флуктуациях, которые охватили ее полностью. Основное свойство диссипативной системы — необычайная чувствительность к всевозможным воздействиям и в связи с этим чрезвычайная неравновесность. Ученые выделяют такую структуру, как аттракторы — притягивающие множества, образующие собой как бы центры, к которым тяготеют элементы. К примеру, когда скапливается большая толпа народа отдельный человек, двигающийся в собственном направлении, не в состоянии пройти мимо, не отреагировав на нее. В теории самоорганизации подобный процесс получил название «сползание в точку скопления». Аттракторы стягивают и концентрируют вокруг себя стохастические элементы, тем самым, структурируя среду и выступая участниками созидания порядка. Синергетика изначально заявлялась как междисциплинарный подход, так как принципы, управляющие процессами самоорганизации, представляются одними и теми же (безотносительно природы систем) и для их описания должен быть пригоден общий математический аппарат.

С мировоззренческой точки зрения синергетику иногда позиционируют, как «глобальный эволюционизм» или «универсальную теорию эволюции», дающую единую основу для описания механизмов возникновения любых новаций подобно тому, как некогда кибернетика определялась, как «универсальная теория управления», одинаково пригодная для описания любых операций регулирования и оптимизации: в природе, в технике, в обществе и т. п. и т. д.

Однако время показало, что всеобщий кибернетический подход оправдал далеко не все возлагавшиеся на него надежды. Аналогично — и расширительное толкование применимости методов синергетики также подвергается критике.

Основное понятие синергетики — определение структуры как состояния, возникающего в результате многовариантного и неоднозначного поведения таких многоэлементных структур или многофакторных сред, которые не деградируют к стандартному для замкнутых систем усреднению термодинамического типа, а развиваются вследствие открытости, притока энергии извне, нелинейности внутренних процессов, появления особых режимов с обострением и наличия более одного устойчивого состояния. В означенных системах не выполняется ни второе начало термодинамики, ни теорема Пригожина о минимуме скорости производства энтропии, что может привести к образованию новых структур и систем, в том числе и более сложных, чем исходные.

Этот феномен трактуется синергетикой как всеобщий механизм повсеместно наблюдаемого в природе направления эволюции: от элементарного и примитивного — к сложносоставному и более совершенному. В отдельных случаях образование новых структур имеет регулярный, волновой характер и тогда они называются автоволновыми процессами (по аналогии с автоколебаниями).

Область исследований синергетики чётко не определена и вряд ли может быть ограничена, так как её интересы распространяются на все отрасли естествознания, Общим признаком является рассмотрение динамики любых необратимых процессов и возникновения принципиальных новаций. Математический аппарат синергетики скомбинирован из разных отраслей теоретической физики: нелинейной неравновесной термодинамики, теории катастроф, теории групп, тензорного анализа, дифференциальной топологии, неравновесной статистической физики. Существуют несколько школ, в рамках которых развивается синергетический подход: 1) школа нелинейной оптики, квантовой механики и статистической физики Германа Хакена, с 1960 года профессора Института теоретической физики в Штутгарте; 2) физико-химическая и математико-физическая Брюссельская школа Ильи Пригожина, в русле которой формулировались первые теоремы (1947 г), разрабатывалась математическая теория поведения диссипативных структур (термин Пригожина), раскрывались исторические предпосылки и провозглашались мировоззренческие основания теории самоорганизации, как парадигмы универсального эволюционизма. Эта школа, основные представители которой работают теперь в США, не пользуется термином «синергетика», а предпочитает называть разработанную ими методологию «теорией диссипативных структур» или просто «неравновесной термодинамикой», подчёркивая преемственность своей школы пионерским работам Ларса Онзагера в области необратимых химических реакций (1931 г); в России: 3) концептуальный вклад в развитие синергетики внёс академик Н. Н. Моисеев — идеи универсального эволюционизма и коэволюции человека и природы; 4) математический аппарат теории катастроф пригодный для описания многих процессов самоорганизации разработан российским математиком В. И. Арнольдом и французским математиком Рене Томом.; 5) в рамках школы академика А. А. Самарского и члена-корреспондента РАН С. П. Курдюмова разработана теория самоорганизации на базе математических моделей и вычислительного эксперимента (включая теорию развития в режиме с обострением); 6) синергетический подход в биофизике развивается в трудах членов-корреспондентов РАН М. В. Волькенштейна и Д. С. Чернавского; 7) синергетический подход в теоретической истории развивается в работах Д. С. Чернавского, Г. Г. Малинецкого, Л. И. Бородкина, С. П. Капицы, А. В. Коротаева, Манекина Р.В., С. Ю. Малкова, П. В. Турчина, А. П. Назаретяна и др.

Приложения синергетики распределились между различными направлениями:

теория динамического хаоса исследует сверхсложную упорядоченность, например, 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. Сам процесс самоорганизации также может быть фрактальным;

теория катастроф исследует поведение самоорганизующихся систем в терминах бифуркация, аттрактор, неустойчивость;

лингвистическая синергетика и прогностика.

Эвристика (греч. ευρίσκω «отыскиваю», «открываю»):

1) специальные методы решения задач (эвристические методы), которые обычно противопоставляются формальным методам решения, опирающимся на точные математические модели. Использование эвристических методов (эвристик) сокращает время решения задачи по сравнению с методом полного ненаправленного перебора возможных альтернатив; получаемые решения не являются, как правило, наилучшими, а относятся лишь к множеству допустимых решений; применение эвристических методов не всегда обеспечивает достижение поставленной цели. 2) Организация процесса продуктивного творческого мышления (эвристическая деятельность). В этом смысле эвристика понимается как совокупность присущих человеку механизмов, с помощью которых порождаются процедуры, направленные на решение творческих задач (например, механизмы установления ситуативных отношений в проблемной ситуации, отсечения неперспективных ветвей в дереве вариантов, формирования опровержений с. помощью контрпримеров и т.п.). Эти механизмы, в совокупности определяющие метатеорию решения творческих задач, универсальны по своему характеру и не зависят от конкретной решаемой проблемы. 3) Способ написания программ для ЭВМ (эвристическое программирование). Если при обычном программировании программист перекодирует готовый математический метод решения в форму, понятную ЭВМ, то в случае эвристического программирования он пытается формализовать тот интуитивно понимаемый метод решения задачи, которым, по его мнению, пользуется человек при решении подобных задач. Как и эвристические методы, эвристические программы не обеспечивают абсолютного достижения поставленной цели и оптимальность получаемого результата. 4) Наука, изучающая эвристическую деятельность; специальный раздел науки о мышлении. Её основной объект — творческая деятельность ); важнейшие проблемы — задачи, связанные с моделями принятия решений (в условиях нестандартных проблемных ситуаций), поиска нового для субъекта или общества, структурирования описаний внешнего мира (на основе классификаций типа периодической системы или систематики К. Линнея). Эвристика как наука развивается на стыке психологии, теории искусственного интеллекта, структурной лингвистики, теории информации. 5) Специальный метод обучения (сократические беседы) или коллективного решения проблем. Эвристическое обучение, исторически восходящее к Сократу, состоит в задании обучающимся серии наводящих вопросов и примеров. Коллективный метод решения трудных проблем (получивший название «мозговой штурм») основан на том, что участники коллектива задают автору идеи решения наводящие вопросы, примеры, контрпримеры.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что означают понятия «традиция» и «новация» в системе научного знания?

2. Что означают революционный и эволюционный этапы развития науки?

3. Когда и кем были высказаны основные позиции общей теории систем и что является главным объектом системных исследований?

4. В чем суть идеи самоорганизации и механизм саморазвития?

5. Методы эвристики и их место в научном познании.