Рассмотрение проводится в условиях открытости вопроса о том, что такое

синергетика, и направлено на идентификацию многообразного содержания,

относимого к этой области.

Выявление методов и предмета исследований, характерных для синергетики, кроме

того, что это представляет самостоятельный научный интерес, способствует

более продуктивному применению синергетической концепции для решения

конкретных проблемных задач в различных областях знания.

Поводя итог сказанному, можно констатировать, что путь становления

синергетики является противоречивым, однако именно противоречивость и даже

парадоксальность является движущим началом как для содержания, исследуемого

синергетикой, так и для самой синергетики.

Объем понятия

Как уже говорилось выше, термин ''синергетика'' введен Г. Хакеном для

обозначения междисциплинарного направления, в котором, как он и предполагал,

результаты его исследований по теории лазеров и неравновесным фазовым

переходам смогли дать идейную основу для плодотворного взаимосотрудничества

исследователей из различных областей знания. Синергетика Г. Хакена в

нестрогом смысле имеет предшественников: Ч. Шеррингтон, называвший

синергетическим согласованное действие нервной системы при управлении

мышечными движениями; Улам, говоривший о синергии, в форме непрерывного

сотрудничества между компьютером и оператором; И. Забуский, пришедший к

выводу о необходимости единого синтетического подхода к нелинейным

математическим и физическим задачам. Однако притом, что имеется неформальная

связь явлений, названных ''Синергетика'', по существу содержания

предшественники Г. Хакена говорили лишь о частных примерах.

Практически изначально (от Г. Хакена) синергетика нашла содержание для себя и

привнесла новые идеи: в теорию лазеров и термодинамику неравновесных

процессов, и теорию нелинейных колебаний и автоволновых процессов; в теорию

бифуркации и теорию структурной устойчивости; в теорию катастроф. Претерпело

развитие понятие хаоса, вошел в обиход термин детерминированный хаос, имеющий

конкретный физико–математический смысл. Значительно расширилась область

применения синергетики в связи с развитием теории фракталов. В русле

синергетики нашли интерпретацию и свое решение задачи из областей физики,

кинетической химии, биологии, геологии, материаловедения и др. Следует

отметить распространение самим Г. Хакеном идей синергетики на биологические

явления: переходы между паттернами в биологии и возможности исследования

биологической эволюции как процесса самоорганизации в сложной системе. В

контексте синергетики проводятся сегодня социальные и гуманитарные

исследования, также исследования применительно к человекомерным системам и

антропной сфере.

С синергетикой устойчиво ассоциируются такие физические объекты и явления

как: аттракторы, бифурикация, самоорганизация (когерентная, континуальная и в

других смыслах и интерпретациях), хаос и детерминированный хаос, открытие

системы в неравновесном состоянии, фракталы, диссипативные процессы. Вместе с

тем, сегодня нельзя говорить о сложившейся категориальной схеме и о

целостности концепции синергетики.

В связи с распространением идей синергетики на широкий круг явлений, полезно

оценивать, в какой мере то или иное действие такого рода является

доказательным научно–обоснованным шагом, а в какой это ни к чему не

обязывающий взгляд по аналогии. Действие авторитета становится здесь в ряде

случаев не обязывающим, а разрешающим. Рискуя быть непонятым, выскажем

суждение, которое но форме может быть воспринято как критика в адрес Г.

Хакена, хотя, очевидно, какая–либо критика изначально неправомерна и

бессмысленна. В конечном счете, сегодня более всего важен результат —

вызванный резонанс, широкое движение взаимного сотрудничества ученых и

специалистов в направлении исследования явления самоорганизации. Вместе с

тем, совершенно необходимо критическое отношение к конкретным оценкам и

суждениям. Речь идет о том, что в работах Г. Хакена рассматриваются, с одной

стороны, физические объекты и системы, имеющие строгое математическое

описание. С другой стороны — рассматриваются, например, биологические

макросистемы, на которые принципы и выводы, полученные для физических систем

можно переносить лишь условно, по аналогии. Формулы и диаграммы, будучи

символами точного знания, являются для биологических систем образными

метафорами.

Можно было бы высказать сожаление, что сам Г. Хакен является в этом примером

для многих из своих последователей. Однако и здесь мы имеем парадоксальное

явление. Именно снятие строгих ограничений, возможность примерить к различным

неформализованным областям знания принципов синергетики и критериев

самоорганизации, оказалось плодотворным и стало позитивным фактором.

Необходимо, вместе с тем, отдавать себе отчет в том, что в рассмотрении

биологических систем мы имеем Г. Хакена — не физика теоретика, но мыслителя,

а иногда даже художника.

Иллюстрацией к сказанному являются слова Г. Хакена о применении понятия

энтропии к биологическим системам, где, как пишет Г. Хакен, ''возникает в

некотором смысле новый тип информации, связанный с коллективными переменными

или параметрами порядка. Это навело нас на мысль, — пишет Г. Хакен, — назвать

ту часть информации, которая относится к параметрам порядка и отражает

коллективные свойства системы, синергетической информацией''. Что же касается

самих параметров порядка, то они обретают новый смысл, превращаясь в

носителей информации — ''информаторов''.

Идентификация синергетики

К выработке определения синергетики мы подойдем как к задаче идентификации. С

одной стороны имеются некоторые определения и суждения о синергетике, с

другой — разнообразное содержание, которое специалисты относят к области

синергетики. К тому, что говорилось о контактах специалистов, надо добавить и

то, что специалисты разных профилей выделяют в качестве главных признаков

синергетики то, что характерно именно их специализации. В одном случае, это

когерентные взаимодействия, в другом, фрактальность структуры, также,

прогрессивная эволюция или бифурикационные явления и другое. Группы

специалистов разных направлений полагают, что синергетика более всего

соотносится с тем, чем они занимаются: нелинейная динамика, лазерная физика,

теория диссипативных структур, материаловедение и другое.

Ряд авторитетных авторов высказывается о синергетике как о новой научной

парадигме. Например говорится: ''Предельно краткая характеристика синергетики

как ноной научной парадигмы включает в себя три основные идеи: нелинейность,

открытость диссипативность''. Более общей является следующая трактовка:

''Синергетика является теорией эволюции и самоорганизации сложных систем

мира, выступая в качестве современной (постдарвиновской) парадигмы

эволюции''.

Заслуживающим внимания представляется следующее определение:

''Синергетика — (от греч. synergetikos — совместный, согласованный,

действующий), научное направление, изучающее связи между элементами структуры

(подсистемами), которые образуются в открытых системах (биологических,

физико–химических и других) благодаря интенсивному (потоковому) обмену

веществом и энергией с окружающей средой в неравновесных условиях. В таких

системах наблюдается согласованное поведение подсистем, в результате чего

возрастает степень ее упорядоченности, т. е. уменьшается энтропия

(самоорганизация). Основа синергетики — термодинамика неравновесных

процессов, теория случайных процессов, теория нелинейных колебаний и волн''.

Через многие разночтения просматривается фундаментальная проблема — проблема

связи и соотношения понятий синергетики, самоорганизации, системы, развития и

эволюции. То, что синергетика понимается многими исследователями, включая и

ее основоположника Г. Хакена, как учение о самоорганизации, является

непреложным фактом. В отношении самоорганизации Г. Хакен пишет: ''Полезно

иметь какое–нибудь подходящее определение самоорганизации. Мы называем

систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне

обретает какую–то пространственную, временную и функциональную структуру. Под

специфическим воздействием мы понимаем такое, которое навязывает системе

структуру или функционирование. В случае же самоорганизации система

испытывает неспецифическое воздействие. Например жидкость, подогреваемая

снизу, совершенно равномерно обретает в результате самоорганизации

макроструктуру, образуя шестиугольные ячейки''.

Сказанное можно дополнить, например, следующим определением:

''Самоорганизация, целенаправленный процесс, в ходе которого создается,

воспроизводится или совершенствуется организация сложной динамической

системы''.

Синергетика и самоорганизация

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, предложенной А.П.

Руденко, 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 и ранее приведенную мною формулировку, можно предложить следующее

определение:

СИНЕРГЕТИКА — (от греч. synergetikos — совместный, согласованно 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.

Расширенная формулировка, включающая «нефизическое» содержание:

Представляется целесообразным отклонится от стремления к определению именно

синергетики и констатировать то, чем реально занимаются специалисты в связи с

исследованиями по синергетике. В связи с этим предлагается следующее

определение:

Синергетическая концепция самоорганизации

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.)

3. Различаются процессы организации и самоорганизации Общим признаком для них

является возрастание порядка вследствие протекания процессов, противоположных

установлению термодинамического равновесия независимо взаимодействующих

элементов среды (также удаления от хаоса по другим критериям).

(Организация, в отличие от самоорганизации, может характеризоваться,

например, образованием однородных стабильных статических структур.)

4. Результатом самоорганизации становится возникновение, взаимодействие,

также взаимосодействие (например, кооперация) и, возможно, регенерация

динамических объектов (подсистем) более сложных в информационном смысле, чем

элементы (объекты) среды, из которых они возникают. Система и ее составляющие

являются существенно динамическими образованиями.

5. Направленность процессов самоорганизации обусловлена внутренними

свойствами объектов (подсистем) в их индивидуальном и коллективном

проявлении, а также воздействиями со стороны среды, в которую ''погружена''

система.

6. Поведение элементов (подсистем) и системы в целом, существенным образом

характеризуется спонтанностью — акты поведения не являются строго

детерминированными.

7. Процессы самоорганизации происходят в среде наряду с другими процессами, в

частности противоположной направленности, и могут в отдельные фазы

существования системы как преобладать над последними (прогресс), так и

уступать им (регресс). При этом система в целом может иметь устойчивую

тенденцию или претерпевать колебания к эволюции либо деградации и распаду.

Самоорганизация может иметь в своей основе процесс преобразования или распада

структуры, возникшей ранее в результате процесса организации.

Приведенное развернутое определение является если и не вполне совершенным, то

все–таки необходимым шагом на пути конкретизации содержания, которое

относится к синергетике, и выработки критериев для создания моделирующей

самоорганизующейся среды.

О соотношении синергетики и самоорганизации следует вполне определенно

сказать, что содержание, на которое они распространяются, и заложенные в них

идеи неотрывны друг от друга. Они, однако, имеют и различия. Поэтому

синергетику как концепцию самоорганизации следует рассматривать в смысле

взаимного сужения этих понятий на области их пересечения.

Заключение (общенаучный и общественный контекст синергетики)

Всякое новое начинается как ересь –

К. Лоренц

В настоящее время общая методология науки переживает период, который

совмещает в себе черты эволюции и кризиса. Современная наука, значительно

укрепив свою базу за прошедшее столетие, может позволить себе более

либеральный подход к включению в сферу своего рассмотрения содержания, не

имеющего строгой объективной основы. Позитивный смысл этого действия

заключается во включении в поле внимания существующих фактов и практик,

реально нуждающихся в интеллектуальном анализе. Однако ввиду фактической

неготовности науки к исследованию этого содержания объективными методами,

процесс сопровождается появлением ''нетрадиционных'' и ''неклассических''

наук, симбиозов научного и ненаучного знания и других явлений, которые

естественны сами по себе для человеческой познавательной деятельности, но

далеки от именно научного знания. Важно то, что при этом происходит наработка

подходов к малоисследованному, реально существующему содержанию. Можно

указать, например, на крайне актуальную задачу объективного исследовании

субъективной реальности, на подступах к которой трудятся психологи,

нейрофизиологи и разработчики систем виртуальной реальности и компьютерной

анимации. Сама постановки задачи выглядит терминологически противоречивой.

Однако это реальная, крайне важная задача, в основе решения которой лежит

изучение и осмысление процессов самоорганизации в нейробиологической,

информационной и понятийной средах.

Современная наука достаточно сильна накопленным потенциалом научного знания и

имеет определенную устойчивость ввиду зависимости финансовых и

интеллектуальных вложений в нее со стороны общества от практической

полезности получаемых результатов. Тем не менее, смешение научного знания с

элементами обывательского доверия и даже мистики может ослаблять в какой–то

мере науку как форму общественного сознания. Сказанное имеет для синергетики

значение, поскольку в нее более, чем в другие области происходит ''слив''

невостребованной обществом познавательной активности. Эта роль своеобразного

отстойника имеет, очевидно, свои плюсы и минусы. Необходимо лишь отметить,

что существующая ситуация должна ясно осознаваться авторитетными учеными,

руководителями и спонсорами.

В заключении отметим следующее. Проблематика, содержание, методы исследований

и результаты, относимые к синергетике характеризуются неоднозначными оценками

и неопределенностью. Вместе с тем, синергетика как научное направление

исследований является востребованной обществом. Значительное количество

результатов исследований в разных областях знания соотносится исследователями

с синергетикой. Контекст синергетики дает возможность плодотворно

взаимодействовать ученым разных специализаций на языке системного осмысления

и поиска новых решений. Приведенные определения синергетики, полученные

преемственным образом, могут конструктивно применяться при решении конкретных

задач. Можно предположить, что в связи с существующими и грядущими

результатами в кинетической химии, нейробиологии, транспьютерном

нейрокомпьютинге и в других областях сформируется более определенный

теоретический и аксиоматический базис синергетики, благодаря чему, в

частности, и критика в ее адрес станет более конструктивной и продуктивной.

Несомненно, при всем том, что синергетика полноценно ''работает'' сегодня как

категория научного знания.

Список источников

1. Хакен Г. ''Синергетика'' М 1980

2. Данилов Ю.А., Кадомцев Б.Б. Что такое синергетика// Нелинейные волны.

Самоорганизация. М.: Наука, 1983.

3. Пригожий И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. - М., 1986. Те же. Время,

хаос, квант. - М., 1994.

Страницы: 1, 2, 3