От моделирования простых систем к моделированию сложных

ТЕОРИЯ САМООРГАНИЗАЦИИ (СИНЕРГЕТИКА)

В течение последних трех столетии естествознание развивалось поразительно динамично. Горизонт научного познания расширился воистину до фантастических размеров. На микроскопическом финише шкалы масштабов физика элементарных частиц вышла на уровень изучения процессов, каковые происходят за время около 10-23 с и на расстояниях 10-15 см На втором финише шкалы астрофизика и космология изучают процессы, происходящие за время порядка возраста Вселенной =1018 си радиуса Вселенной 1028 см Сравнительно не так давно найдены астрономические объекты, свет от которых идет к нам чуть ли не 12 млрд лет1 .Свет от этих объектов “вышел” тогда, в то время, когда до происхождения Почвы оставалось еще .. 7 млрд лет. Человек получает возможность заглянуть в самое начало “творения” Вселенной

В современном обществе существенно возросла роль науки На базе научного знания рационализируются, по сути, все формы публичной судьбе Очень близки наука и техника Наука стала яркой производительной силой общества По отношению к практике она делает программирующую роль Новые средства и информационные технологии вычислительной техники, успехи генной инженерии и биотехнологии обещают в очередной раз коренным образом поменять материальную цивилизацию, уклад нашей жизни. Под влиянием науки (а также) возрастает личностное начало, роль антропогенного фактора во всех формах деятельности

Вместе с тем радикально изменяется и сама совокупность научного познания. Размываются четкие границы между практической и познавательной деятельностью В совокупности научного знания проходят интеграции знания и интенсивные процессы дифференциации, развиваются комплексные и междисциплинарные изучения, новые методы и способы познания, методологические установки, появляются новые элементы картины мира, выделяются новые, более сложные типы объектов познания, характеризующиеся историзмом, универсальностью, сложностью организации, каковые раньше не поддавались теоретическому (математическому) моделированию Одно из таких новых направлений в современном естествознании представлено синергетикой

От моделирования несложных совокупностей к моделированию сложных

Хорошее и неклассическое естествознание объединяет одна неспециализированная черта: их предмет познания — это простые (замкнутые, изолированные, обратимые во времени) совокупности. Но такое познание предмета познания есть сильной абстракцией. Вселенная является множеством совокупностей. Но только кое-какие из них смогут трактоваться как замкнутые совокупности, т.е. как “механизмы”. Во Вселенной таких “закрытых” совокупностей меньшинство. Большинство настоящих совокупностей открытые. Это значит, что они обмениваются энергией, информацией и веществом с окружающей средой. К для того чтобы рода совокупностям относятся биологические и социальные совокупности, каковые больше всего интересуют человека.

Человек постоянно стремился постичь природу сложного, пробуя ответить на вопросы: как ориентироваться в сложном и нестабильном мире? какова природа сложного и каковы законы его развития и функционирования? в какой степени предсказуемо поведение сложных совокупностей?

В 70-е гг. XX в. начала деятельно развиваться теория сложных самоорганизующихся совокупностей. Данные исследований в области нелинейного (порядка выше второго) математического моделирования сложных открытых совокупностей стали причиной рождению нового замечательного научного направления в современном естествознании — синергетики. Как и кибернетика, синергетика — это некий междисциплинарный подход. В отличие от кибернетики, где акцент делается на процессах обмена и управления информацией, синергетика ориентирована на изучение правил построения организации, ее происхождения, развития и самоусложнения.

Мир нелинейных самоорганизующихся совокупностей значительно богаче, чем закрытых, линейных совокупностей. Вместе с тем “нелинейный мир” сложнее моделировать. В большинстве случаев, для (приближенного) ответа большинства появляющихся нелинейных уравнений требуется сочетание современных аналитических способов с вычислительными опытами. Синергетика открывает для правильного, количественного, математического изучения такие стороны мира, как его нестабильность, развития путей и многообразие изменения, раскрывает устойчивого развития и условия существования сложных структур, разрешает моделировать катастрофические обстановки и т.п.

Способами синергетики было осуществлено моделирование многих сложных самоорганизующихся совокупностей: от морфогенеза в биологии и некоторых качеств функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от автоколебательных процессов и молекулярной физики в химии до космологических процессов и эволюции звёзд, от электронных устройств до формирования демографических процессов и общественного мнения. Главный вопрос синергетики — существуют ли неспециализированные закономерности, управляющие происхождением (амоорганизующихся совокупностей, их функций и структур.

Моделирование совокупностей. Лекция 1. принципы и Основные понятия. Классификация моделей


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: