Самоорганизующиеся системы как предмет изучения синергетики

В синергии один из ее предметов являются самоорганизующие системы, сложные. Система называется самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую - то пространственную, временную или функциональную структуру. Главными свойствами самоорганизующихся систем есть: диссипативность, открытость, нелинейность:

Открытость. Системы, которые поддерживаются в определенном состоянии из-за постоянного неограниченного притока энергии, информации и вещества извне системы, называются открытыми системами.Одно из необходимых условий существования таких сиситем является постоянный приток вещества, в неравновесном состоянии, в отличии от закрытых систем. Потому что замкнутые системы стараются, чтобы было однородное состояние равновесия. Открытые системы – это системы необратимые; важным параметром которых оказывается время чего-либо. Так же важную роль играют флуктуации, случайные процессы в открытых системах. Если флуктуация оказывается очень сильной, то система может разрушиться.

Нелинейность. Неусточивость и неравномерность доминируют в мире, где преобладают открытые системы, потому что в замкнутых есть стабильность и равновесие. Именно это, неравновесность, порождает избирательность системы, особенно её нестандартные реакции на воздействие внешней среды на саму систему. Неравновесные системы имеют способность различия видеть во внешней среде и учитывать их в своём функционировании. Принцип суперпозиции ни в коем случае не подходит к нелинейным системам, когда общие действия причин А и В вызывают эффекты, не имеющие ничего совместного с результатами действия А и В по отдельности. Процессы, происходящие в нелинейных системах, часто носят пороговый характер - при постепенном изменении внешних условий поведение системы изменяется скачком. Нелинейные системы, являясь неравновесными и открытыми, неоднородности в среде сами создают и поддерживают. В таком случае при совместной работе системы и среды иногда могут возникать отношения обратной положительной связи, т.е. система на свою среду будет действовать так, что в среде образуются такие условия, которые, изменения в самой этой системе могут объяснить. Такого рода взаимодействия открытой системы и её среды могут приводить к самым различным последствиям.

Диссипативность. Открытые неравновесные системы могут приобретать особое динамическое состояние - диссипативность, которую можно трактовать как качественно индивидуальное проявление процессов, проходящих на микроуровне. Диссипативные неравновесные системы внезапно могут создавать новые типы структур, совершать переходы от хаоса и беспорядка к порядку и организации,а так же новые динамические состояния материи получать. Диссипативность бывает различных видов: в способности стирать детали некоторых внешних воздействий, в "естественном отборе" среди множества микропроцессов, разрушающем то, что не соответствует общей тенденции развития; в согласованности микропроцессов и т.д.

Синергетические закономерности

Как же синергетика объясняет процесс самоорганизации, процесс движения от хаоса к порядку, возникновения нового?

1. Состояние системы должно быть открытой, и находиться достаточно далеко от точки термодинамического равновесия находиться. По мнению Стенгерс, большинство систем открыты — в них обмен энергией идет, веществом, информацией с окружающей средой. Главную роль в окружающем мире имеет не порядок, стабильность и равновесие, а неустойчивость и неравновестность, то есть непрерывные флуктуации.

2. Фундаментальным условием самоорганизации служит возникновение и усиление порядка через флуктуации.

3. В особой точке бифуркации флуктуация достигает такой силы, что организации системы не выдерживает и разрушается, и принципиально невозможно предсказать: будет ли состояние системы хаотичным или она перейдет на новый, более совершенный и высокий уровень упорядоченности. В точке бифуркации система развитие в новом направлении может начать и свое поведение поменять. Под точкой бифуркации рассматривается состояние рассматриваемой системы, после которого возможны различное множество вариантов ее последующего развития. Примером бифуркаций из жизни человека служат: «выбор спутника жизни», момент выбора учебного заведения.

4. После того как многие системы провзаимодействовали друг с другом появляются совершенно новые структуры. Они будут называться диссипативными, потому что требуется больше энергии для их поддержания, чем для более простых систем, которым возникают на смену они. Система новый путь развития в точке бифуркации получает. Те траектории или направления, по которым возможно дальнейшее развитие системы после точки бифуркации и которое от других относительной устойчивостью отличительно или является более реальным, называется аттрактором. Аттрактор - это относительно устойчивое состояние системы, к себе множество линий развития собирающее, возможных после точки бифуркации. Случайность и необходимость друга в процессе возникновения нового взаимно дополняют.

5. Диссипативные структуры существуют лишь потому, что система производит энтропию и рассеивает энергию. Из энтропии возникает порядок с увеличением общей энтропии. Энтропия системы не только дезорганизацию делает, она нового порядка прародительницей становится. Так из неустойчивого хаоса в соответствии с определенной информационной матрицей рождается порядок.