1. Цели синергетики
Большинство объектов и явлений в окружающем нас мире состоят из многих частей, взаимодействующих друг с другом более или менее сложным образом, образуя систему.
Примерами могут служить общество, которое составляют люди, организм с его клетками, мозг с его нейронами или, например, в физике жидкость, состоящая из молекул.
Через кооперацию отдельных частей у системы появляются новые качества, поэтому многие из этих качеств выявляют эффекты самоорганизации.
В то время как скульптор, работая, формирует лицо статуи, организуя его структуру, лицо живого человека рождается непосредственно, а именно самоорганизацией клеток тела.
Имеет ли самоорганизация общие законы?
Этот вопрос в компетенции новой дисциплины именуемой синергетикой.
Слово “синергетика” пришло из греческого языка и означает науку о сотрудничестве, кооперации. Вопрос, существуют ли в ней общие законы или принципы кажется несколько удивительным и возможно даже шокирующим, потому что части системы могут быть совершенно различного характера, в диапазоне, скажем, от молекул в жидкости до человеческих индивидуумов в обществе.
Системы могут формировать пространственные, временные или функциональные структуры. Эти структуры формируются непосредственно самими системами без какого-либо вмешательства извне.
Структуры формируются в процессе развития растений или животных, но их можно найти и в неодушевленном мире физики и химии.
Главный интерес представляют ситуации, где качественные изменения системы происходят в макроскопических масштабах. Принципы синергетики можно применить к многочисленным системам, которые относятся к большому спектру дисциплин, и это дало возможность создать новые приложения и подходы.
2. Понятия синергетики
Стартовой точкой для всех исследований в области синергетики является адекватное описание состояния системы на разных уровнях. На микроскопическом уровне мы описываем поведение элементов системы. На мезоскопическом уровне мы можем выделить некоторую связную область, описание которой может информативно ценным для описания всей системы.
Наконец, на макроскопическом уровне можно посмотреть, существуют ли особые закономерности крупномасштабного поведения элементов.
Важно иметь в виду, однако, что описание таких состояний системы на различных уровнях может относиться к совершенно разным количествам объектов, а также к абстрактным понятиям, например, к мнению или поведению людей или целых социальных групп. Описание поведения системы на различных уровнях может быть выполнено с помощью так называемого вектора состоянии.
Следующее понятие, используемое в синергетике - управляющий параметр (императив, доминанта, идея, миссия, философема, постулат), который может быть представлен как одиночным, так и несколькими управляющими параметрами. Их количество фиксировано и налагается на систему извне - управляющие параметры не меняются по мере изменения системы.
Синергетика фокусирует свое внимание на тех ситуациях, в которых поведение системы изменяется качественно при изменении управляющих параметров.
Если структура сохраняется при изменении условий среды, т. е. управляющих параметров, то эта структура называется устойчивой или структурно устойчивой. Но если структура изменяется, мы говорим об относительной неустойчивости. Как было сказано прежде, синергетика фокусирует свое внимание на качественных изменениями тех случаях неустойчивости, которые вызваны изменением параметров управления. В условиях нового управляющего параметра система сама создает специфические структуры, что и называется самоорганизацией.
Во многих случаях поведение системы, близкое к таким точкам неустойчивости, может зависеть от поведения очень немногих переменных, можно даже сказать, что поведение отдельных частей системы просто определяется этими немногими факторами. Эти факторы называются параметрами порядка, и здесь нужно избегать представления о том, что эти параметры заботятся только о порядке; они могут также представлять или управлять беспорядочные, хаотические состояния или управлять ими.
Параметры порядка играют доминирующую роль в концепции синергетики. Они “подчиняют” отдельные части, т. е. определяют поведение этих частей. Связь между параметрами порядка и отдельными частями системы называется принципом подчинения. С определением параметров порядка поведение системы можно считать описанным. Отпадает необходимость описания поведения системы посредством описания отдельных ее частей, нам нужно иметь дело или описывать поведение только параметров порядка. Другими словами, мы получаем здесь огромное информационное сжатие. Такое информационное сжатие, между прочим, типично для любого языка.
Отдельные части в свою очередь сами генерируют параметр порядка своим коллективным поведением. Это называется круговая причинная связь. В технических системах такая круговая причинная связь известна как обратная связь.
Однако, в отличие от технических систем, в которых параметр порядка фиксирован с самого начала (инженером), например, в форме устройства управления, в синергетических системах параметры порядка создаются отдельными частями системы.
Систематическое представление дает представление о поведении параметров порядка, поскольку от них исходят типичные виды поведения систем. Понятие информационного сжатия, упомянутое выше, исходит из принципа подчинения и дает огромное преимущество для описания поведения сложной системы в относительно простых условиях.
Существует фундаментальное различие между поведением параметров порядка и подчиненных частей с течением времени. Параметры порядка реагируют на возмущения извне медленно, а части - быстро. Можно было бы даже сказать: параметры порядка живут дольше, части же живут меньше (в своей поведенческой динамике).
3. Конкуренция параметров порядка
Принцип конкуренции параметров порядка сводится к тому, что частично упорядоченная система приводится в полностью упорядоченное состояние через этап конкуренции параметров порядка. Конкуренция параметров порядка и упорядочивание системы за счет доминирования одного из них характерна для многих социальных и психологических процессов - таких, как общественные настроения, мода, принятие правил и обычаев или распознавание образов.
