Методологические проблемы истории и философии науки (стр. 3 )

Следует особо подчеркнуть, что смена структуры философских оснований означает пересмотр ранее сложившегося образа науки, что является, по сути, глобальной научной революцией, сменой парадигмы.

Литература:

1.  "Эксперимент. Теория. Практика" М.,1981.

2.  Лебедев науки: Словарь основных терминов. М.,2004

3.  "Философия науки: традиции и новации" М., 2001.

4.  Поппер и рост научного знания. М.,1985.

5.  Собчик цветовых выборов МЦВ — модифицированный восьмицветный тест Люшера / / www. psyfactor. org.

6.  "Основы философии" М.,1988.

7.  , , Розов науки и техники. М., 2004.

8.  Философия науки / под ред. . – М., 2006

9.  Философская Энциклопедия: Сознание, С. 1. Философская энциклопедия, С. 16186 (ср. Философская Энциклопедия. Т. 5, С. 43)

Д. Н. МАКАРОВА

ОСВОЕНИЕ САМООРГАНИЗУЮЩИХСЯ «СИНЕГЕТИЧЕСКИХ! СИСТЕМ И НОВЫЕСТРАТЕГИИ НАУЧНОГО ПОИСКА

Синергетика (от греч. син – «совместное» и эргос – «действие») междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является познание природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем, состоящих из подсистем.

Область исследований синергетики до сих пор до конца не определена, поскольку предмет ее интересов лежит среди различных дисциплин, а основные методы синергетики взяты из нелинейной неравновесной термодинамики.

После того, как физика обратилась к рассмотрению открытых систем, т. е. систем, обменивающихся с окружающей средой веществом и энергией, информацией, выяснилось, что при определенных условиях в открытых системах возможны процессы самоорганизации, сопровождаемые процессами перехода части энергии упорядоченных процессов в энергию процессов неупорядоченных. Таким образом понимание процессов самоорганизации оказалось связанным с изучением взаимодействия открытых систем с окружающей средой. Вместе с тем стало очевидным, что признание наличия у материи созидательной тенденции, т. е. способности материи самоорганизоваться и усложняться, позволяет создать новую непротиворечивую картину мира. Так возникла синергетика. Существуют несколько школ, в рамках которых развивается синергетический подход. Прежде всего, следует выделить исследования видных теоретиков синергетики, ее создателей, каковыми считаются немецкий физик Г. Хакен и бельгийский физико-химик , русский по происхождению. Г. Хакен пришел к идее синергетики, изучая механизмы работы твердотельных лазеров, начатые в 1960г. По результатам исследовний Хакен пришел к выводу о том, что процесс самоорганизации начинается с возникновения кооперативного (когерентного) движения молекул и атомов, образующих активную среду лазера. (Автором самого термина синергетика считается Г. Хаген, однако уже Ч. Шеррингтон (1857-1952) называл синергетическим, или интегративным, согласованное воздействие нервной системы при управлении мышечными движениями.) , занимавшийся исследованием специфических химических реакций, приводящих к образованию упорядоченных пространственных структур, подчеркивал особое значение именно равновесности и удаленности системы от точки динамического равновесия, как исходных условий для начала самоорганизации. Российский математик и французский математик Рене Тома разработали математический аппарат теории катастроф для описания синергетических процессов. Теория катастроф - это раздел прикладной математики, ветвь теории бифуркаций, важный инструмент для исследования динамических систем. Теория катастроф или катастрофизм — система представлений об изменениях живого мира во времени под влиянием событий приводящих к массовому вымиранию организмов. Теория катастроф, по-видимому, происходит от древних сказаний о потопах. Человеком, разработавшим катастрофизм как цельную гипотезу, был известный французский палеонтолог Жорж Кювье. Основываясь на смене видового состава живых организмов, Кювье пришел к выводу, что в результате крупных катастроф планетного масштаба происходило вымирание живого на значительной части земной поверхности. Восстановление флоры и фауны происходило за счёт видов пришедших из других небольших локальностей. В рамках школы академика , члена-корреспондента РАН разработана теория самоорганизации на базе математических моделей и вычислительного эксперимента. В России вклад в развитие синергетики внесли академик — идеи универсального эволюционизма и коэволюции человека и природы. Наиболее обычным примером коэволюции является взаимодействие в системе «хищник-жертва». Приспособления, вырабатываемые жертвами для противодействия хищникам, способствуют выработке у хищников механизмов преодоления этих приспособлений. Длительное совместное существование хищников и жертв приводит к формированию системы взаимодействия, при которой обе группы устойчиво сохраняются на изучаемой территории. Нарушение такой системы часто приводит к отрицательным экологическим последствиям. Синергетический подход в биофизике имел место в трудах членов-корреспондентов РАН и . Синергетический подход в теоретической истории развивается в работах , , и др. Понятие синергетики включает в себя 2 основные компоненты: 1)эволюционные процессы, т. е. процессы нарастания упорядоченности и сложности, которые не зависят от природы систем, в которых они происходят; 2)процессы эволюции и деградации являются равноправными. Сказанное означает, что существует некий универсальный механизм, в соответствии с которым осуществляется самоорганизация. Под самоорганизацией понимается, спонтанный самопроизвольный переход открытой неравновесной системы любой природы к более высокому уровню упорядоченности. На основании сказанного можно сделать вывод о том, что теория самоорганизации имеет объектами системы, отвечающие двум основным условиям, т. е. быть открытыми и неравновесными. Эти условиям отвечает большинство реальных систем.

Перейдем непосредственно к рассмотрению того, как происходит самоорганизация. Основополагающим принципом самоорганизации является возникновение и усиление порядка через случайные отклонения от некоторого, характерного для данного состояния системы, среднего положения, называемого флуктуацией. Флуктуации усиливают неравновесность системы, приводят ее в неустойчивое положение. Очевидно, что с точки зрения самоорганизации полезными будут флуктуации, в сторону от состояния равновесия. В силу равновероятности флуктуаций для приведения системы в неустойчивое состояние нужен некий механизм усиления флуктуаций. Это так называемый механизм обратной связи, усиливающий и накапливающий случайно возникшие отклонения, когда система находится в неустойчивом состоянии. Процесс нарастания упорядоченности системы имеет две различные фазы: 1) стадия плавного эволюционного развития, носящего практически нелинейный характер и приводящего систему к точке бифуркации; 2) скачкообразный переход системы в другое устойчивое состояние с более высокой степенью упорядоченности. Переход системы в новое устойчивое состояние из точки бифуркации предполагает как минимум два возможных варианта развития в виде различных устойчивых состояний с более высокой сложностью. Считается, что в точке бифуркации путь эволюции системы разветвляется. Какой путь будет, однако, выбран, зависит от случайных факторов, складывающихся в «окрестностях» точки бифуркации. Поэтому поведение системы в данной точке нельзя предсказать с полной достоверностью, но когда определенный путь выбран, тогда дальнейшее развитие системы подчиняется детерминистским законам. Здесь необходимо отметить, что переход из одного устойчивого состояния в другое происходит через состояние неупорядоченности. Начальная упорядоченность разрушается и через хаос (хаос в синергетике принято определять как сложный и запутанный порядок) возникает новая. Таким образом мы видим, что случайность проявляется в этом процессе на двух уровнях: 1) на уровне флуктуации; 2) на уровне скачка из точки бифуркации. Продолжая данную мысль, можно, очевидно, говорить о взаимодействии случайности и закономерности в процессе эволюции систем.

Хотя область исследований синергетики до конца не определена, о чем мы уже упоминали выше, но все же постепенно предмет синергетики распределился между несколькими направлениями: 1) теория динамического хаоса, которая исследует сверхсложную упорядоченность; 2) теория детерминированного хаоса, которая исследует хаотические явления, возникающие в результате детерминированных процессов; 3) теория фракталов, которая занимается изучением сложных самоподобных структур, часто возникающих в результате самоорганизации (отметим, что процесс самоорганизации тоже может быть фрактальным); 4) теория катастроф, которая исследует поведение самоорганизующихся систем в терминах бифуркация, аттрактор, неустойчивость; 5) лингвистическая синергетика и прогностика. Как нам представляется, следует несколько подробнее остановиться на понятиях аттрактор и теория фракталов. Аттра́ктор (англ. attract — привлекать, притягивать) — множество точек в фазовом пространстве динамической системы, к которым стремятся траектории системы. Если траектория прошла достаточно близко к аттрактору, то со временем она уже не покинет окрестность аттрактора и даже будет подходить к нему всё ближе и ближе, то есть будет наблюдаться эффект притяжения к аттрактору. Простейшим случаем аттрактора является точка. Аттракторами могут быть кривые, гладкие подмногобразия, а также произвольные сложные подмножества точек фазового пространства, в том числе фрактальные множества. В последнем случае аттракторы называются странными аттракторами, они активно изучаются в теории динамических систем. Аттракторами часто называют режим движения (предельную траекторию в фазовом пространстве), к которому стремится со временем эволюция динамической системы. Например, вырожденным, но достаточно типичным случаем предельного режима движения является состояние покоя, когда аттрактор представляет собой точку в фазовом пространстве. Такой аттрактор есть, например, в системе грузика на пружине с трением о воздух. Следующий яркий и простой пример аттрактора — это усилитель с обратной связью, который легко превращается в генератор электрических колебаний. Какое бы начальное состояние тока и заряда конденсатора ни было, в конечном счёте система перейдет в режим гармонических колебаний и будет генерировать переменное напряжение фиксированной частоты. Такой эффект обратной связи наблюдается, если микрофон поднести к акустической системе (колонке). Описанные случаи являются примерами динамических систем, в которых есть аттрактор — предельный цикл. Два указанных типа аттракторов — точка покоя и предельный цикл — являются примерами регулярных аттракторов.