Самоорганизация как источник порядка и развития системы

Хабаровский пограничный институт
Федеральной службы безопасности Российской Федерации
Кафедра гуманитарных и социально-экономических дисциплин

КУРСОВАЯ РАБОТА
по учебной дисциплине
"Теория управления"

на тему
"Самоорганизация как источник порядка и развития системы"


Работу выполнил: курсант 131 учебной
группы
Научный руководитель:

Хабаровск
2014

Оглавление

Введение………………………………………………………...….
1.Теоретические аспекты формирования самоорганизации
1.1 Понятие, виды и функции самоорганизации................
1.2 Процесс самоорганизации как источник порядка и развития систем...........................................................................................
2. Концепция самоорганизации. Синергетика
2.1 От моделирования простых систем к моделированию сложных.....
2.2 Характеристики самоорганизующихся систем. Закономерности самоорганизации…..…................................................................
Заключение………………………………………………………...
Список использованной литературы

Введение

В основе представления современного мира о своем развитии лежит идея прогресса, роста, движения от низшего к высшему, что хорошо укладывалось в представление о линейном характере исторического развития как траектории, идущей от примитивного к совершенному, к более организованному. Одно из последствий так понимаемого прогресса - насилие по отношению к природе. Человеческое общество, само сформировавшееся как подсистема биосферы, как ее обособившаяся часть, предприняло попытку занять место надсистемы по отношению к ней. Человечество предприняло попытку вмешательства в естественный ход событий в самоорганизующихся системах.
Современный научный мир рассматривает объекты своего исследования как системы различного рода и сложности. Сложность подсистем биосферы и общества, ставших объектом исследования и тем более управления, значительно выше уровня сложности управляющих центров. Традиционные подходы к их исследованию доказали свою неэффективность. В свое время потребность в междисциплинарном подходе, основанном на принципах управления, привела к возникновению кибернетики. Сегодня эта же потребность в новых принципах исследования сложных систем с позиций самоорганизации, приводит к формированию синергетического подхода. Именно проблема поиска более эффективных методологий, методов и средств исследования и практической деятельности определила разработку нового междисциплинарного подхода, основанного на принципах самоорганизации.
Возрастающая сложность задач управления требует более внимательного изучения объекта управления - сложных систем различных типов, поскольку качество управления во многом определяется глубиной исследованности объекта, а также самой возможностью управления им. Перед исследователем встает необходимость действовать в условиях, которые не в полной мере определены, когда отсутствует информация о возможных ограничениях и затруднена адекватная оценка потенциальных результатов.
Проблематика данной темы непосредственно связана как с теорией самоорганизации, так и необходимостью управленческого обеспечения процессов самоорганизации. Она отражает объективный процесс возрастания роли самоорганизации как одний из важнейших факторов, обеспечивающих решение проблем, стоящих перед человечеством. В этом и заключается актуальность данной курсовой работы.
Цель курсовой работы дать подробную характеристику теории самоорганизации, раскрыть основные понятия, рассмотреть процесс самоорганизации как функционирование грандиозного рыночного механизма, а также определить роль самоорганизация в образования качественно новых структур и нарастания их упорядоченности.
Исходя из указанной цели работы, ее основными задачами являются:
• определение исток идей самоорганизации;
• рассмотрение таких основных понятий, как теория самоорганизации и синергетика, и их взаимосвязь;
• рассмотрим направления в синергетической науке;
• изучим пути теоретического моделирования сложных систем;
• дадим характеристику самоорганизующихся систем а также проведем исследование закономерностей самоорганизации.
Объект исследования это, прежде всего, теоретический аспект самоорганизации и синергетика, как наука о самоорганизующихся сложных системах.
Предметом данной работы являются общественные отношения, складывающиеся в результате реализации теории самоорганизации и синергетических методов.
В работе использованы источники отечественной литературы.



1.Теоретические аспекты формирования самоорганизации
1.1 Понятие, виды и функции самоорганизации

Самоорганизация - это целенаправленный процесс, в ходе которого создаётся, воспроизводится или совершенствуется организация сложной динамической системы. Свойства самоорганизации обнаруживают объекты различной природы: клетка, организм, биологическая популяция,биогеоценоз, человеческий коллектив. Термин «самоорганизующаяся система» ввёл английский кибернетик У. Р. Эшби.
Процессы самоорганизации– это процессы, которые совершаются сами по себе, за счет взаимодействия с окружающейсредой, но не зависимо от нее.
Самоорганизация может рассматриваться как процесс и как явление. Как процесс самоорганизация заключается в формировании, поддержании или ликвидации совокупности действий, ведущих к созданию устойчивых, производственных и межличностных отношений в коллективе на основе свободного выбора принятых правил и процедур. Как явление самоорганизация представляет собой набор элементов, служащих для реализации программы или цели. К таким элементам относятся неформальные структуры управления, участники этого процесса, ресурсы и т.д.
Самоорганизация может быть личной и коллективной. Личная самоорганизация реализуется:
• в планировании организации рабочего дня, рабочей недели и т.д.;
• в организации личной гигиены, полноценного питанияи отдыха;
• в контроле личных ощущений, реакций на происходящие события. Коллективная самоорганизация типичнадля общественных отношений.
Самоорганизация характеризуется:
• нелинейностью;
• множеством путей осуществления;
• необходимостью для запуска первоначального толчка;
• накоплением информации, позволяющей в социальной системе осуществлять обучение.
Изучение природы и общества показывает, что многие сложные открытые системы, состоящие из большого числа подсистем, при определенных условиях способны к самоорганизации и эволюции. Примером могут служить живые существа, их появление и развитие на нашей планете. Одной из центральных проблем является проблема описания процесса самоорганизации, познание взаимоотношений между процессами целенаправленной организации и самоорганизации.
К функциям самоорганизации можно отнести:
• самозарождение – возникновение образований из совокупности самостоятельных объектов;
• поддержание существующего организационного уровня системы;
• совершенствование организационной формы на основе самообучения с учетом прежнего опыта.
Для процесса самоорганизациинеобходимы следующие условия:
• система должна быть открытой;
• система должна находиться достаточно далеко от точки равновесия;
• должен усиливаться порядок случайным образом;
• система должна изменяться под воздействием факторов внешней среды.
Современная организационная наука исходит из того, что ни одно предприятие не может развиваться в условиях жесткого управления, без элементов самоорганизации и самоуправления. Целенаправленная управленческая деятельность должна принимать решения, расширяющие возможности саморегулирования системы. Повышение роли самоорганизации, самоуправления и саморегулирования в экономике— неизбежное следствие усложнения и ускорения меняющихся условий.
Собственно, самоорганизация и самоуправление многими воспринимаются именно как синонимы. При этом как ученые,так и практики выделяют необходимость достижения высокого уровня развития субъекта управления, что само по себе является признанием соответствующего уровня организации. Достаточно простое исследование организации поведения индивидуума показывает, что для него самоорганизация является, скорее всего, одной из функций проявления самоуправленияи, значит, не осуществляется независимо.
Закономерности развития современного инновационного бизнеса позволяют говорить о преобладании тенденции самоорганизации, стремлении компаний использовать механизмы самоорганизации. В современных корпорациях ставка делается на гибкие партнерские связи. Практика преуспевающих компаний доказала, что в ряде случаев чем меньше регламентированы программа и структура объекта управления, тем выше способность его приспособления к реальным условиям, к саморегуляции. Однако при этом необходимо подчеркнуть вторичный характер самоорганизациии самоуправления относительно регламентированных процессов организации и управления. Самоорганизация может допускаться в ограниченных дозах, на определенном (не самом высоком) уровне иерархии, в конкретном контексте потребностей организационной структуры.
В зависимости от объекта управления выделяют техническую, биологическую и социальную самоорганизацию.
Техническая самоорганизация (как процесс) основана на программе автоматической смены алгоритма действия при изменении свойств управляемого объекта, цели управления или параметров окружающей среды (например, система самонаведения ракет). Как явление техническая самоорганизация – это набор альтернативных интеллектуальных адаптивных систем, обеспечивающих заданную работоспособность вне зависимости от условий функционирования. Среди них различают самонастраивающиеся, самообучающиеся и самоорганизующиеся системы.
Биологическая самоорганизация как процесс представляет собой действия, основанные на генетической программе сохранения вида и призвана обеспечить соматическое (телесное) построение объекта. Как явление биологическая самоорганизация – это конкретные изменения в живой природе (мутации) для приспособленияк конкретным условиям существования.
Социальная самоорганизация как процесс основана на деятельнос типо гармонизации общественных отношений, включающей действия по изменению приоритетов потребностей и интересов, ценностных установок, мотивов и целей человека и коллектива. Результатами социальной самоорганизации могут быть повышение авторитета, улучшение здоровья, приобретение неформальных источников информации, лучшая организация труда,повышение уровня заработной платы и т.д. Носителями социальной самоорганизации являются люди с повышенной социальной ответственностью за поступки своих родных, знакомыхи незнакомых людей.
Сущность самоорганизации как процесса состоит в формировании совокупности действий, ведущих к созданию устойчивых реакций в системе. Сущность самоорганизации как явления состоит в объединении элементов для реализации программы или цели и действующих на основании внутренних правил и процедур.
Основные качества, способствующие проявлению самоорганизации человека или организации – это инициативность, мужественность, настойчивость, решительность, самоанализ, саморегуляция, самообладание, сдержанность, самодисциплина, терпение, умение предвидеть, самостоятельность, энергичность.
Позитивными формами проявления самоорганизации руководителя и специалиста выступают изобретательская и рационализаторская деятельность, создание эффективных машин и структур, техническое и управленческое консультирование.
Самообучение – это необходимое самопроизвольное стремление человека или организации к изменениям внутренней базы данных и базы знаний. Самообучение реализуется путем затрат собственного свободного времени и финансовых ресурсов на более полное удовлетворение потребностей и интересов в информации, знаниях, общении. Самообучение может проводиться в обычных формах общественного обучения (высшее, среднее и профессиональное образование) на базе государственных и частных образовательных учреждений, а также самостоятельно по индивидуальной методике.
Самовоспитание может относиться как к человеку, так и к организации. Цель самовоспитания – преодоление вредных или создание новых позитивных качеств личности или организации, в том числе формирование активной деловой политики, утверждение своей продукции, технологии или имиджа; самовнушение, самодисциплина и лояльность; самоодобрение и самостимулирование; преодоление отрицательных эмоций.
Самоконтроль – это контроль собственной деятельности человека, коллектива или организации, осуществляемый с целью сравнения результатов деятельности с имеющимися нормами, правилами и стандартами. Это сравнение позволяет человеку или другому объекту организации неформально оценить свою деятельность, выявить свои возможности для улучшения деятельности или убедиться в несоответствии работы своим силам и знаниям. Для проведения самоконтроля применяются самоанализ, самоотчет, самооценка, самоисповедь, тестирование по индивидуальному тесту, внутренний голос. По отношению к общественному контролю результаты самоконтроля могут быть: адекватными, завышенными или заниженными.

1.2 Процесс самоорганизации как источник порядка и развития систем

Основными характеристиками самоорганизации любой системы, ее эволюции является необратимость, выражающаяся в саморазвитии систем и их определенной на¬правленности, что формирует кооперативные процессы, которые, в свою очередь, есть результат самоорганизующихся человеческих устремлений, интересов, ценностей и потребностей. В современных условиях рациональность механизма самоорганизации зависит от глубины организации диалога человека и природы.
Наука, опиравшаяся на представление об изолированных или замкнутых системах, исследовала лишь обратимые процессы и потому абстрагировалась от изменений систем с течением времени.
Впервые четкое различие между обратимыми и необратимыми процессами было проведено Н. Кондратьевым: «Под эволюционными, или необратимыми, процессами мы понимаем те изменения, которые при отсутствии резких посторонних пертурбационных воздействий протекают в определенном и в одном и том же направлении». Неповторимость, или необратимость, означает лишь невозможность изменения направленности процессов в каждый данный момент времени, что характерно для обратимых процессов. Поэтому «под волнообразными (повторимыми, или обратимыми) процессами - подчеркивает Кондратьев, - мы понимаем те процессы, которые в каждый данный момент имеют свое направление и, следовательно, постоянно меняют его при которых явление, находясь в данный момент в данном состоянии и затем, меняя его рано или поздно может вновь вернуться к исходному состоянию». Именно к такому роду обратимым процессам относятся сезонные колебания конъюнктуры, колебания длительностью примерно в 7-11 лет, известные как «промышленно-капиталистические циклы», и, наконец, открытые Н. Кондратьевым и названные его именем большие колебания конъюнктуры, охватывающие 50-60 лет. Сам Кондратьев занимался преимущественно исследованием обратимых процессов, но при этом отдавал себе отчет в том, что они составляют лишь часть сложного и в целом необратимого процесса экономического развития. «Народнохозяйственный процесс в целом, - писал он, - представляется необратимым процессом перехода с одной ступени или стадии на другую»
Самоорганизация - процесс развития мира, функционирующего на принципах «рынка природы». Вся природа участвует в этом рынке, изобретает новые формы организации, новые способы действия, а механизм рынка по определенным правилам отбирает те формы организации, которые наиболее соответствуют «гармонии сегодняшнего дня», равновесию систем.
Равновесие и порядок системы достигается с помощью механизма рынка. В результате конкурентной борьбы элементов системы за те ресурсы (условия), которые обеспе¬чивают равновесие всей системы, часть элементов неизбежно гибнет, замещается все время рождающимися новыми, более соответствующими этим условиям.
Одним из важнейших свойств рынка товаров (когда количество продавцов и покупателей очень велико) является его способность формировать такую петлю отрицательной обратной связи, которая определяет стремление цены товара к его стоимости. Принцип отрицательной обратной связи лишь показывает, как поддерживается спонтанно возникающий порядок в системе, но не позволяет раскрыть механизм возникновения такого порядка, а также перехода от одного типа порядка или стадии развития к другой. Для этого нужно обратиться к принципу положительной обратной связи, согласно которому прогрессивные изменения, возникающие в системе, не подавляются, а накапливаются и усиливаются. Всякая система подвержена флуктуациям, или случайным отклонениям от равновесия, но если она находится в неустойчивом состоянии, благодаря взаимодействию с окружающей средой, эти колебания усиливаются и, в конце концов, приводят к ликвидации прежнего порядка и структуры. Но этот деструктивный аспект дополняется затем конструктивным, состоящим в том, что в результате взаимодействия элементы старой системы приходят к согласованному поведению, вследствие чего в системе возникают кооперативные процессы и спонтанно формируются новый порядок и новое равновесие.
Возникновение кооперативных процессов, как и формирование и развитие новых структур, непосредственно связано с действием случайных факторов. Мысль о том, что без случайного невозможно появление нового, высказанная в форме догадки еще античными философами Демокритом и Лукрецием Каром, нашла блестящее подтверждение в синергетике. Известно, что началом любого развития служат случайные изменения, которые постепенно приводят к неустойчивости системы. В результате воздействия большого числа случайных факторов в открытых неравновесных системах происходит их взаимное согласо¬вание и возникают кооперативные процессы, сопровождающиеся взаимодействием элементов вновь образующейся структуры. По какому пути пойдет дальнейшая эволюция, какая альтернатива будет выбрана системой, во многом также зависит от случайных факторов. Именно с ними в существенной мере связано появление нового в развитии систем, в частности социально-экономических.
Таким образом, формирование рыночного порядка есть результат наличия внутри него всех необходимых условий, требующихся для самоорганизации.
Рынок природы выступает в качестве сложнейшей иерархически организованной системы отбраковок и замещений отбракованных структур новыми, непрерывно рож¬дающимися. Природа не изобрела другого механизма самоорганизации, кроме механизма рынка. Рынок природы - это универсальный механизм отбора, действующий и на организменном, и на надорганизменном уровне.
Рынок в экономическом смысле - это частный случай того рынка, который является естественным средством сопоставления качества различных форм организации вещества, их отбраковки и основным фактором, определяющим развитие живого мира. Он не является изобретением человека и представляет лишь реализацию общих принципов самоорганизации материальных систем. Человек на определенных этапах своей истории использовал эти принципы бессознательно, стихийно. В экономическом развитии рынок сыграл большую роль. Этот рынок - результат процесса самоорганизации, главное свойство которого — поддерживать состояние условного равновесия и определенного порядка систем.
Процесс самоорганизации систем можно представить как функционирование грандиозного рыночного механизма с бесконечным количеством оттенков и правил отбраковки виртуальных организационных структур и путей дальнейшего развития. Рынок рождается стихией самоорганизации, его условия отбора не остаются постоянными. Они связаны с общими принципами стабильности, сохра¬нения гомеостаза структур и систем, которые сами между собой конкурируют, хотя и представляют часть более общей системы. Действующий в природе рынок - сложнейший клубок различных связей и противоречий, которые человек может представить схематично. Игнорирование этого принципа, любая замена действующих в природе правил отбора схемой предпочтений, которая сложилась в сознании людей, означает отказ от созданного природой механизма самоорганизации. Такая схема обречена на безжизненность.
Однако на определенном этапе развития в механизм самоорганизации вмешивается разум человека, способный внести качественно новые элементы. Рынок природы эволюционирует, усложняется и оказывает сильное влияние на рыночную экономику и общество в целом. Рынок, действовавший в живом мире до появления разума, осуществлял свою регулирующую функцию стихийно, без целенаправленного учета тенденций развития на будущее. Такой рынок не «видел» последствий, к которым он может привести. Главное свойство разума заключено в способности предвидеть отдельные фрагменты будущего развития, оценить некоторые из следствий отбора или прогнозировать сценарии развития систем и тем самым влиять на характер отбора, совершаемый рынком. Разум позволяет усовершенствовать структуру обратных связей. Рынок сохраняется, но с некоторым горизонтом предвидения, за которым все детали возможного развития остаются скрытыми. Горизонт предвидения зависит от развития наук.
Значение разума человека и особенно коллективного интеллекта общества велико. Людям трудно предвидеть ход развития, найти его оптимальный путь. Но человеку дано предвидеть опасности, которые могут ожидать его в ближайшем будущем. Именно это позволяет сформулировать некую систему запретов, способную уменьшить их негативную роль в развитии общества или вовсе их избежать и тем самым повысить порядок организации. Эту потенциальную способность организации общество должно максимально использовать. Разум человека, возможности коллективного интеллекта позволяют сочетать механизм традиционного рынка с прогностическими возможностями разума, т.е. целенаправленного изменения рынка в интересах общества.
Самоорганизация и развитие систем складываются из активности миллионов людей, из восприятия мира и индивидуальной оценки человеком всего происходящего вокруг. Неоднозначность восприятия и оценки действительности расширяет открывающийся выбор и потенциальные возможности развития.
Вместе с тем по мере развития процесса антропогенеза происходит непрерывное усложнение трудовой деятельности. В результате разнообразие задач, встающих перед человеком и обществом, непрерывно возрастает. Для устойчивого развития необходимо, чтобы разнообразие поведения, индивидуальных особенностей, стремлений, желаний находилось в каких-то рамках, было подчинено некоторой общей цели или системе целей. Именно для этого человеческой общности необходимы объединяющие идеи.




2. Концепция самоорганизации. Синергетика
2.1. От моделирования простых систем к моделированию сложных

Человек всегда стремился постичь природу сложного, пытаясь ответить на вопросы: как ориентироваться в сложном и нестабильном мире? Какова природа сложного и каковы законы его функционирования и развития? В какой степени предсказуемо поведение сложных систем? Среди сложных систем особый интерес вызывают самоорганизующиеся системы. К такого рода сложным открытым самоорганизующимся системам относятся биологические и социальные системы, которые более всего значимы для человека.
В 1970-е гг. начала активно развиваться теория сложных самоорганизующихся систем. Результаты исследований в области математического моделирования сложных открытых систем привели к рождению нового мощного научного направления в современном естествознании — синергетики. Как и кибернетика, синергетика — это некоторый междисциплинарный подход. Но если в кибернетике акцент делается на процессах управления и обмена информацией, то синергетика ориентирована на исследование принципов построения организации, ее возникновения, развития и самоусложнения.
Мир самоорганизующихся систем гораздо богаче, чем мир закрытых, линейных систем. Вместе с тем его сложнее моделировать. Как правило, для (приближенного) решения большинства возникающих здесь нелинейных уравнений (порядок выше первого) требуется сочетание современных аналитических методов и вычислительных экспериментов. Синергетика открывает для точного, количественного, математического исследования такие стороны мира, как его нестабильность, многообразие путей изменения и развития, раскрывает условия существования и устойчивого развития сложных структур, позволяет моделировать катастрофические ситуации и т.п.
Методами синергетики осуществлено моделирование многих сложных самоорганизующихся систем: от морфогенеза в биологии и некоторых аспектов функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики и автоколебательных процессов в химии до эволюции звезд и космологических процессов, от электронных приборов до формирования общественного мнения и демографических процессов. Основной вопрос синергетики — существуют ли общие закономерности, управляющие возникновением самоорганизующихся систем, их структур и функций.
Классическое и неклассическое естествознание объединяет одна общая черта: их предмет познания — это простые (замкнутые, изолированные, обратимые во времени) системы. Однако такое понимание предмета познания является сильной абстракцией. Вселенная представляет собой множество систем. Но лишь некоторые из них могут трактоваться как замкнутые системы, т.е. как «механизмы». Во Вселенной таких «закрытых» простых систем меньшая часть. Подавляющее большинство реальных систем открытые и сложные. Это значит, что они обмениваются энергией, веществом и информацией с окружающей средой.
Изучим синергетическую концепцию 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.

2.2 Характеристики самоорганизующихся систем. Закономерности самоорганизации

Предметом синергетики, как мы выяснили, являются сложные самоорганизующиеся системы. Следует согласиться с высказыванием одниго из основоположников синергетики Г. Хакен который определяет понятие самоорганизующейся системы следующим образом: "Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую-то пространственную, временную или функциональную структуру. Под специфическим внешним воздействием мы понимаем такое, которое навязывает системе структуру или функционирование. В случае же самоорганизующихся систем испытывается извне неспецифическое воздействие. Например, жидкость, подогреваемая снизу, совершенно равномерно обретает в результате самоорганизации макроструктуру, образуя шестиугольные ячейки."
Таким образом, современное естествознание ищет пути теоретического моделирования самых сложных систем, которые присущи природе, — систем, способных к самоорганизации, саморазвитию.
Основные свойства самоорганизующихся систем —
I. открытость,
II. нелинейность,
III. диссипативность.
Теория самоорганизации имеет дело с открытыми, нелинейными диссипативными системами, далекими от равновесия. Напомним, что объект изучения классической термодинамики — закрытые системы, т.е. системы, которые не обмениваются со средой веществом, энергией и информацией, а центральным понятием термодинамики является понятие энтропии. Оно относится к закрытым системам, находящимся в тепловом равновесии, которое можно охарактеризовать температурой Т. Изменение энтропии определяется формулой: dE = dQ/T, где dQ— количество теплоты, обратимо подведенное к системе или отведенное от нее.
Именно по отношению к закрытым системам были сформулированы два начала термодинамики. В соответствии с первым началом в закрытой системе энергия сохраняется, хотя может приобретать различные формы. Второе начало термодинамики гласит, что в замкнутой системе энтропия не может убывать, а лишь возрастает до тех пор, пока не достигнет максимума. Согласно этому началу, запас энергии во Вселенной иссякает, а вся Вселенная неизбежно приближается к «тепловой смерти». Ход событий во Вселенной невозможно повернуть вспять, чтобы воспрепятствовать возрастанию энтропии. Со временем способность Вселенной поддерживать организованные структуры ослабевает, и такие структуры распадаются на менее организованные, которые в большей мере наделены случайными элементами. По мере того как иссякает запас энергии и возрастает энтропия, в системе нивелируются различия. Это значит, что Вселенную ждет все более однородное будущее. Вместе с тем уже во второй половине XIX в., и особенно в XX в., биология, прежде всего теория эволюции Дарвина, убедительно показала, что эволюция Вселенной не приводит к снижению уровня организации и обеднению разнообразия форм материи. Скорее, наоборот. История и эволюция Вселенной развивают ее от простого к сложному, от низших форм организации к высшим, от менее организованного к более организованному. Иначе говоря, старея, Вселенная обретает все более сложную организацию. Попытки согласовать второе начало термодинамики с выводами биологических и социальных наук долгое время были безуспешными. Классическая термодинамика не могла описывать закономерности открытых систем. Такая возможность появилась только с переходом естествознания к изучению открытых систем.
Открытые системы — это такие системы, которые поддерживаются в определенном состоянии за счет непрерывного притока извне и (или) стока вовне вещества, энергии или информации. Причем приток и сток обычно носят объемный характер, т.е. происходят в каждой точке данной системы. Так, во всех компонентах биологического организма (ткани, органы, клетки и т.д.) происходит обмен веществ, приток и отток вещества (с помощью кровеносных сосудов, эндокринной и других систем). Постоянный приток (и сток) вещества, энергии или информации является необходимым условием существования неравновесных, неустойчивых состояний в противоположность замкнутым системам, неизбежно стремящимся (в соответствии со вторым началом термодинамики) к однородному равновесному состоянию.
Неравновесность, неустойчивость открытых систем порождается постоянной борьбой двух тенденций. Первая — это порождение и укрепление неоднородностей, структурирования, локализации элементов открытой системы. И вторая — рассеивание неоднородностей, «размывание» их, диффузия, деструктурализация системы. Если побеждает первая тенденция, то открытая система становится самоорганизующейся системой, а если доминирует вторая — открытая система рассеивается, превращаясь в хаос. А когда эти тенденции примерно равны друг другу, тогда в открытых системах ключевую роль — наряду с закономерным и необходимым — могут играть случайные факторы, флуктуационные процессы. Иногда флуктуация может стать настолько сильной, что существовавшая организация разрушается.
Итак, открытые системы — это системы необратимые; в них важен фактор времени. Но если большинство систем Вселенной носит открытый характер, то это значит, что во Вселенной доминируют не стабильность и равновесие, а неустойчивость и неравновесность. Вследствие этого Вселенная оказывается способной к развитию, эволюции, самоорганизации. Стабильные и равновесные системы не способны к самоорганизации, они являются тупиками эволюции. Неравновесные системы благодаря избирательности к внешним воздействиям среды воспринимают различия во внешней среде и «учитывают» их в своем функционировании. При этом некоторые слабые воздействия могут оказывать большее влияние на эволюцию системы, чем воздействия, хотя и более сильные, но не адекватные собственным тенденциям системы. Иначе говоря, на нелинейные системы не распространяется принцип суперпозиции: здесь возможны ситуации, когда эффект от совместного действия причин А и В не имеет ничего общего с результатами воздействия А и В по отдельности.
Процессы в нелинейных системах часто носят пороговый характер — при плавном изменении внешних условий поведение системы изменяется скачком. Другими словами, в состояниях, далеких от равновесия, очень слабые возмущения могут усиливаться до гигантских волн, разрушающих сложившуюся структуру и способствующих ее радикальному качественному изменению. Для каждой системы существует некий оптимальный «коридор нелинейности», способствующий структурообразованию. Очень сильная нелинейность, так же как и очень слабая нелинейность, несовместима с образованием локальных структур. Зато в пределах только оптимального «коридора» усиление нелинейности увеличивает количество способов образования и форм локальных структур, а также количество вариантов эволюции системы, ее маршрутов в будущее.
Нелинейные системы, являясь неравновесными и открытыми, сами создают и поддерживают неоднородности в среде. В таких условиях между системой и средой могут иногда создаваться отношения обратной положительной связи, т.е. система влияет на свою среду таким образом, что в среде вырабатываются условия, которые в свою очередь обусловливают изменения в самой этой системе (например, в ходе химической реакции вырабатывается фермент, присутствие которого стимулирует производство его самого). Последствия такого рода взаимодействия открытой системы и ее среды могут быть самыми неожиданными и необычными.
Хаос как фактор самоорганизации. Открытые неравновесные системы, активно взаимодействующие с внешней средой, могут приобретать особое динамическое состояние — диссипативность, т.е. своеобразное макроскопическое проявление процессов, протекающих на микроуровне. Неравновесное протекание множества микропроцессов приобретает интегративную результирующую на макроуровне, которая качественно отличается от того, что происходит с каждым отдельным ее микроэлементом.
Диссипация — это тенденция к размыванию организации, но в нелинейных, неравновесных системах она проявляет себя и через противоположную функцию — структурообразование. Благодаря диссипативности в неравновесных системах могут спонтанно формироваться новые типы структур, совершаться переходы от хаоса и беспорядка к порядку и организации, возникать новые динамические состояния материи.
Диссипативность проявляется в различных формах: в способности «забывать» детали некоторых внешних воздействий, в «естественном отборе» среди множества микропроцессов, разрушающем то, что не отвечает общей тенденции развития; в когерентности (согласованности) микропроцессов, устанавливающей их некий общий темп развития, и др. Понятие диссипативности тесно связано с понятием хаоса. Синергетика переосмысливает понятие хаоса, характерное для классического и неклассического естествознания: хаос как пассивное, разрушительное, деструктивное начало, как окончательный продукт разложения, дезорганизации материи, как воплощение максимальной энтропийности, абсолютной неопределенности и неконструктивности. В этической плоскости такое представление дополнялось еще и нравственно-оценочной характеристикой хаоса как образа абсолютного зла.
Синергетика определяет хаос как многоликое материальное начало, которое не только разрушает и само является продуктом разрушения, но и способствует созиданию нового. Благодаря хаосу материя деструктурируется и насыщается неопределенностью, в то же время она порождает структурные организации, оказывается способной к самоорганизации, потенциально готова к новаторству. Потенциальная способность хаоса к творчеству порождается тем, что, философски выражаясь, случайность сама случайна, а значит, она не всегда несущественна, иногда она закономерна. А если закономерна, то направлена на порождение и поддержание некоторой структурности, организованности. Синергетика конкретизирует эту общую идею и показывает, при каких условиях хаос оказывается конструктивной силой.
В нелинейных (неравновесных открытых) системах постоянно действует диссипативный, рассеивающий, хаотизирующий фактор. Однако в силу избирательности такой системы, ее различной чувствительности к разным воздействиям (и внешним, и внутренним) диссипативный фактор действует также избирательно: он рассеивает одни образования и усиливает другие, способствуя тем самым их структурированию и локализации. Итак, хаос содействует стабилизации и самоструктурированию нелинейной среды, проявляет себя как творческое начало. Следовательно, хаос и деструктивная, и созидательная сила; хаос не только разрушает то, что он сам создал, но и способствует созиданию качественно нового, самоорганизации мира.
Синергетика конкретизирует созидательные функции хаоса. Во-первых, хаос необходим для исходного структурирования нелинейной среды. Во-вторых, он способствует резонансному объединению простых структур в единую сложную структуру, согласованию темпов их эволюции, объединению, «склеиванию» «темпомиров». В-третьих, «хаос может выступать как механизм переключения, смены различных режимов развития системы, переходов от одной относительно устойчивой структуры к другой».
Князева, Е.Н. Основания синергетики: человек, конструирующий себя и свое будущее / Князева, Елена Николаевна, Курдюмов, Сергей Павлович. - Издание 2-е, стереотипное. - М.: КомКнига, 2007. - 231 с.
Итак, синергетика подводит нас разумеется, на совершенно новом уровне к тому образу, который сформулировала еще древнегреческая философия (и мифология): все существующее (Космос) рождается из Хаоса и рано или поздно возвращается в Хаос.
Рассмотрим закономерности самоорганизации (аттракторы, точки бифуркации и др.)
Главная идея синергетики — идея о принципиальной возможности спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации. Решающим фактором самоорганизации является образование петли положительной обратной связи системы и среды. При этом система начинает самоорганизовываться и противостоит тенденции ее разрушения средой. Например, в химии такое явление называют автокатализом. В неорганической химии автокаталитические реакции довольно редки, но, как показали исследования последних десятилетий в области молекулярной биологии, петли положительной обратной связи (вместе с другими связями — взаимный катализ, отрицательная обратная связь и др.) составляют саму основу жизни.
Самоорганизующиеся системы — это обычно очень сложные открытые системы, которые характеризуются огромным числом степеней свободы. Однако далеко не все степени свободы системы одинаково важны для ее функционирования. С течением времени в системе выделяется небольшое количество ведущих, определяющих степеней свободы, к которым «подстраиваются» остальные. Такие основные степени свободы системы получили название аттракторов. Аттракторы характеризуют те направления, в которых способна эволюционировать открытая нелинейная среда. В закрытой системе аттрактор один, и он определяется вторым началом термодинамики — максимальная энтропия. Иначе говоря, аттракторы — это те структуры (и цели), по направлению к которым протекают процессы самоорганизации в нелинейных средах. Для наглядной иллюстрации понятия аттрактора часто используют образ конуса «воронки», который втягивает в себя траектории эволюции нелинейной системы.
В процессе самоорганизации возникает множество новых свойств и состояний. Очень важно, что обычно соотношения, связывающие аттракторы, намного проще, чем математические модели, детально описывающие всю новую систему. Это связано с тем, что аттракторы отражают содержание оснований неравновесной системы. Поэтому задача определения аттракторов — одна из важнейших при конкретном моделировании самоорганизующихся систем.
Становление самоорганизации во многом определяется характером взаимодействия случайных и необходимых факторов системы и ее среды. Система самоорганизуется не гладко и просто, не неизбежно. Самоорганизация переживает и переломные моменты — точки бифуркации. Вблизи точек бифуркаций в системах наблюдаются значительные флуктуации, роль случайных факторов резко возрастает. В переломный момент самоорганизации принципиально неизвестно, в каком направлении будет происходить дальнейшее развитие: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более высокий уровень упорядоченности и организации (фазовые переходы и диссипативные структуры — лазерные пучки, неустойчивости плазмы, флаттер, химические волны, структуры в жидкостях и др.). В точке бифуркации система как бы колеблется перед выбором того или иного пути организации, пути развития. В таком состоянии небольшая флуктуация (момент случайности) может послужить началом эволюции (организации) системы в некотором определенном (и часто неожиданном или просто маловероятном) направлении, одновременно отсекая при этом возможности развития в других направлениях.
Переход от Хаоса к Порядку вполне поддается математическому моделированию. Более того, в природе существует не так уж много универсальных моделей такого перехода. Качественные переходы в самых разных сферах действительности (в природе и обществе — его истории, экономике, демографических процессах, духовной культуре и др.) подчиняются подчас одному и тому же математическому сценарию .
Синергетика убедительно показывает, что даже в неорганической природе существуют классы систем, способных к самоорганизации. История развития природы — это история образования все более и более сложных нелинейных систем. Такие системы и обеспечивают всеобщую эволюцию природы на всех уровнях ее организации — от низших и простейших к высшим и сложнейшим (человек, общество, культура).
Одна из важнейших идей европейской цивилизации — идея развития мира. В своих простейших и неразвитых формах (преформизм, эпигенез, кантовская космогония) она начала проникать в естествознание еще в XVIII в. (см. 7.2 и 7.4). Но только XIX в. по праву может быть назван веком эволюции. Сначала в геологии, затем биологии и социологии теоретическому моделированию развивающихся объектов стали уделять все большее и большее внимание. Однако в науках физико-химического цикла идея развития пробивала себе дорогу очень сложно. Вплоть до второй половины XX в. здесь господствовала исходная абстракция закрытой обратимой системы, в которой фактор времени не играет роли. Даже переход от классической ньютоновской физики к неклассической (релятивистской и квантовой) ничего не изменил в этом отношении. Правда, в классической термодинамике был сделан некоторый робкий прорыв — введены понятие энтропии и представление о необратимых процессах, зависящих от времени («стрела времени»). Но в конечном счете классическая термодинамика изучала лишь закрытые равновесные системы, а неравновесные процессы рассматривались как возмущения, второстепенные отклонения, которыми можно пренебречь в окончательном описании познаваемого объекта.
Проникновение идеи развития в геологию, биологию, социологию, гуманитарные науки в XIX — первой половине XX в. происходило независимо в каждой из этих отраслей познания. Философский принцип развития мира (природы, общества, человека) не имел общего, стержневого для всего естествознания (а также для всей науки) выражения. В каждой отрасли естествознания у него были свои (независимые от другой отрасли) формы теоретико-методологической конкретизации. Только к концу XX в. естествознание нашло теоретические и методологические средства для создания единой модели универсальной эволюции, выявления общих законов природы, связывающих в единое целое происхождение Вселенной (космогенез), возникновение Солнечной системы и нашей планеты Земля (геогенез), возникновение жизни (биогенез) и, наконец, возникновение человека и общества (антропосоциогенез). Такой моделью является концепция глобального эволюционизма. В этой концепции Вселенная предстает как развивающееся во времени природное целое, а вся история Вселенной от фазы инфляции физического вакуума и Большого Взрыва до возникновения человечества рассматривается как единый процесс, в котором космический, химический, биологический и социальный типы эволюции преемственно и генетически связаны между собой. Космохимия, геохимия, биохимия отражают здесь фундаментальные переходы в эволюции молекулярных систем и неизбежности их превращения в органическую материю.
В концепции глобального эволюционизма подчеркивается важнейшая закономерность — направленность развития мирового целого на повышение своей структурной организации. Вся история Вселенной — от момента сингулярности до возникновения человека — предстает как единый процесс материальной эволюции, самоорганизации, саморазвития материи. Принцип глобального эволюционизма требует не просто знания временного порядка образования уровней материи, а глубокого понимания внутренней логики развития космического порядка вещей, логики развития Вселенной как целого.
Важную роль в концепции универсального эволюционизма играет идея отбора: новое возникает как результат отбора наиболее эффективных формообразований, неэффективные же инновации отбраковываются историческим процессом; качественно новый уровень организации материи окончательно самоутверждается тогда, когда он оказывается способным впитать в себя предшествующий опыт исторического развития материи. Эта закономерность характерна не только для биологической формы движения, но и для всей эволюции материи.
Ключевую роль в концепции глобального эволюционизма играет сформулированный релятивистской космологией антропный принцип, который выявляет фундаментальные условия, при которых наша Вселенная может обладать способностью к саморазвитию, развиваться от Хаоса элементарных частиц к Человеку, Разуму. Как оказалось, спектр таких условий очень узкий. Более того, и переход на каждый новый, более высокий уровень организации является все менее и менее вероятным. Однако возможность такого перехода рано или поздно реализуется. Причем существует закономерность глобального ускорения развития: для перехода на очередной уровень качественной организации материи требуется все меньше времени. Это значит, что каждый более высокий уровень организации материи более разнообразен, поле возможных путей эволюции у него намного шире, кроме того, он более динамичный, чем предыдущий, протекающие в нем процессы более интенсивны, их скорость более высокая. Это позволяет быстрее «перебрать» все возможные пути эволюции и (селекционно) выбрать тот, который ведет на следующую ступень организации материи.
В настоящее время идея глобального эволюционизма — не только констатирующее положение, но и регулятивный принцип. С одной стороны, он дает представление о мире как о целостности, позволяет мыслить общие законы бытия в их единстве, а с другой — ориентирует современное естествознание на выявление конкретных закономерностей глобальной эволюции материи на всех ее структурных уровнях, на всех этапах ее самоорганизации.



Заключение

I. Самоорганизация - это целенаправленный процесс, в ходе которого создаётся, воспроизводится или совершенствуется организация сложной динамической системы ;
II. процесс самоорганизации природных систем заключается в обретении ими все более и более совершенного динамического равновесия с окружающей средой;
III. основными характеристиками самоорганизации любой системы, ее эволюции является необратимость, выражающаяся в саморазвитии систем и их определенной на¬правленности, что формирует кооперативные процессы, которые, в свою очередь, есть результат самоорганизующихся человеческих устремлений, интересов, ценностей и потребностей;
IV. к сложным открытым самоорганизующимся системам относятся биологические и социальные системы, значимые для человека;
V. синергетика - новое мощное научное направление в современном естествознании. Это некоторый междисциплинарный подход ориентированый на исследование принципов построения организации, ее возникновения, развития и самоусложнения;
VI. синергетику как концепцию самоорганизации следует рассматривать в смысле взаимного сужения этих понятий на области их пересечения, так как идеи и содержание не только неотрывны друг от друга, но имеют и различия;
VII. идеи универсального эволюционизма и свойства общественного человеческого сознания имеют между собой много общего. Стержнем универсального эволюционизма является схема, отражающая сквозную линию развития от низших форм движения к высшим. Эта сквозная линия допускает развитие, усложнение и усовершенствование, вследствие чего процессы и явления природы могут рассматриваться с некоторых единых позиций;
VIII. в рамках физических представлений синергетических моделей цивилизация в целом и конкретное общество в частности являются сложными неравновесными системами, устойчивость которых обеспечивается взаимодействием внешних и внутренних причин развития.
Итак, самоорганизация выступает важнейшим фактором образования качественно новых структур, нарастания их упорядоченности, снижения энтропии. Результатом самоорганизации является порядок в системе, необходимый для достижения поставленных целей.
Мы на пороге новой культуры - синтеза глобального духовного сознания и глобального научного знания. Поэтому рекомендую использовать физические принципы становления и развития неживой и живой природы и идеи синергетического подхода для описания поведения сложных неравновесных самоорганизующихся систем и решения обществоведческих проблем гуманитарных наук.


Список использованной литературы

1. Акимова Т.А. Теория организации: Учебное пособие для вузов. - М.: Юнити-Дана, 2003.
2. Баранцев Р.В. Имманентные проблемы синергетики // Вопр. Философии. -2002. - №9. -С. 91.
3. Бусыгин А.В. Менеджмент: введение в специальность; учебное пособие. - М.: Бусыгин, 2007. - 168 с.
4. Вернадский В.И. Научная жизнь как планетное явление. - М.: Наука, 2001.
5. Веснин В.Р. Менеджмент: Учебник. - М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2009. - 504 с.
6. Данилов Ю.А., Кадомцев Б.Б., Что такое синергетика// Нелинейные волны. Самоорганизация. М.: Наука, 2003.
7. Егоров B.C. Синергетика: человек, общество // Синергетика: человек, общество - М.: 2000.
8. Зайверт Л. Ваше время - в Ваших руках. - М.: Интерэксперт, ИНФРА-М, 2005. - 60 с.
9. Князева, Е.Н. Основания синергетики: человек, конструирующий себя и свое будущее / Князева, Елена Николаевна, Курдюмов, Сергей Павлович. - Издание 2-е, стереотипное. - М.: КомКнига, 2007. - 231 с.
10. Князева, Е.Н. Синергетика: нелинейность времени и ландшафты коэволюции / Князева, Елена Николаевна, Курдюмов, Сергей Павлович; РАН, Ин-т философии, Ин-т прикладной математики им. М.В. Келдыша. -М.: КомКнига, 2007. - 268 с.
11. Колесникова А.А. Синергетические методы управления сложными системами. Энергетические системы / под общ. ред. А.А. Колесникова. - М.: УРСС: КомКнига, 2006. - 247 с.
12. Крылов В.Ю., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Психология и синергетика. М.: Институт прикладной математики РАН, 1999.
13. Моисеев Н.Н. Универсальный эволюционизм (Позиция и следствия) // Вопр. философии.-2001.-№3.-С.12.
14. В.М.Найдыш. Концепции современного естествознания., Гардарики, Москва, 2001
15. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Новое знание, 2005.
16. Парахина В.Н., Федоренко Т.М. Теория организации: Учеб. пособие. - М.: КНОРУС, 2004.
17. Пригожин И., Стенгерс И. Время. Хаос и Квант. М., 2004.
18. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. - М.: Культура и спорт, 1999.
19. Рузавин Г.И. Синергетика и диалектическая концепция развития //Философские науки. - 2001. - С.19.
20. Уиггинс А., Уинн Ч. Пять нерешенных проблем науки. М., 2005
21. Успенский П.Д. Новая модель вселенной. -СПб.: Питер, 2005.
22. Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам. М., 2001.