Кибернетика

Развитие общей теории систем сопровождалось формированием различных междисциплинарных теорий, направленных на выявление способов функционирования и организации систем. Наиболее влиятельной теорией, превратившейся в научную дисциплину, стала кибернетика. Основы кибернетики были заложены в 1940-е гг. в трудах американского ученого Норберта Винера.

Под кибернетикой понимается наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество. Основной объект исследования – т.н. кибернетические системы, рассматриваемые абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем – автоматические регуляторы в технике, компьютеры, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею.

Современная кибернетика состоит из ряда разделов, представляющих собой самостоятельные научные направления. Теоретическое ядро кибернетики составляют теория информации, теория алгоритмов, теория автоматов, исследование операций, теория оптимального управления, теория распознавания образов. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Она нашла свое применение в информатике, математике, биологии, психологии, социологии, экономике и управлении, инженерии.

Синергетика

Под синергетикой понимается современная теория самоорганизации системных образований. Формирование данной теории началось в 1970-е гг. К основоположникам относятся немецкий физик Г. Хакен, бельгийский и американский физик и химик И. Пригожин и др. Развивая основные положения общей теории систем, данные ученые сделали вывод о том, что о развитии имеет смысл говорить только применительно к системным объектам. Синергетика формируется как междисциплинарная теория, которая ставит своей задачей выявление закономерностей процесса эволюции любых систем объективной реальности (физических, химических, биологических, общественных). Весь мир, с точки зрения синергетики, представляет собой взаимодействие систем, включающих в себя разнообразные подсистемы (атомы, молекулы, клетки, органы, организмы, люди, человеческие сообщества и т.д.), общим признаком которых является способность к самоорганизации.

В широком смысле под самоорганизацией понимается присущая бытию способность к усложнению элементов и созданию в ходе своего развития все более упорядоченных структур. В более узком смысле самоорганизация – это фазовый переход системы из менее упорядоченного в более упорядоченное состояние.

При характеристике функционирования и развития систем синергетика выделяет три основные присущие им свойства:

1) открытость – способность системы постоянно обмениваться веществом, энергией, информацией с внешней средой;

2) неравновесность – состояние открытой системы, при котором происходит изменение ее состава, структуры и функций;

3) нелинейность – свойство системы иметь в своей структуре различные потенциальные возможности изменений, соответствующие различным допустимым законам развития системы.

В рамках синергетики показывается, что подавляющее число объектов окружающей действительности является открытыми системами. Открытость выступает необходимым условием существования неравновесных (изменчивых) состояний, поскольку любые изменения в системе происходят благодаря взаимодействиям с внешней средой. В этом их отличие от закрытых систем, которые характеризуются стабильностью. Неравновесность является необходимым условием появления новой организации, нового порядка, новых систем, т.е. – развития.

Процесс качественного преобразования системы наступает в период особо критического неравновесного состояния, называемого точкой бифуркации. В этом состоянии функционирование системы становится неустойчивым; вместе с тем оно является исходной точкой новой самоорганизации системы.

Фундаментальным принципом самоорганизации служит возникновение нового порядка и усложнение систем через флуктуации (случайные отклонения) состояний их элементов и подсистем. Такие флуктуации обычно подавляются во всех стабильных системах за счёт отрицательных обратных связей, обеспечивающих сохранение структуры и близкого к равновесию состояния системы. Но в сложных открытых системах, благодаря притоку энергии извне и усилению неравновесности, отклонения со временем возрастают, накапливаются и, в конце концов, приводят к «расшатыванию» прежнего порядка и через относительно кратковременное хаотическое состояние системы приводят либо к разрушению прежней структуры, либо к возникновению нового порядка. Поскольку флуктуации носят случайный характер, то состояние системы после прохождения точки бифуркации обусловлено действием суммы случайных факторов. В этом проявляется нелинейность сложных открытых систем, которая означает многовариантность, альтернативность выбора путей эволюции, а также ее необратимость.

Идеи синергетики оказали огромное влияние на развитие современной научной картины мира, поскольку позволили системно обосновать представления об эволюции разнообразных систем и включить их в единую схему развивающейся реальности неорганических, органических и социальных объектов.

Дата добавления: 2014-07-11; просмотров: 302; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!