| 2031 | Синергетика | Простота и сложность в природе | Реферат | 34 | 2008 | 799 |
Координаты: электронная почта acher@wiseowl.ru, ancher77@mail.ru
Icq 170552870
Содержание
1. Общие представление о сложности. Проблема адекватного описания сложных реальных систем. 4
2. Нелинейные и нестабильные явления в природе и вопросы их математического моделирования. 9
3. Законы эволюции нестабильных систем и их математическое описание. 15
4. Принцип динамического и статистического описания природных процессов 23
5. Возможны ли точные долгосрочные прогнозы развития сложных систем 29
Синергетика (от греч. син — «совместное» и эргос — «действие») — междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем (состоящих из подсистем). «...наука, занимающаяся изучением процессов самоорганизации и возникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различной природы...»[1]
Синергетика изначально представлялась как междисциплинарный подход, так как принципы, управляющие процессами самоорганизации, одни и те же безотносительно природы систем.
Основное понятие синергетики - определение структуры как состояния, возникающего в результате поведения многоэлементной или многофакторной среды, не демонстрирующей стремления к усреднению термодинамического типа.
В отдельных случаях образование структур имеет волновой характер и иногда называется автоволновыми процессами (по аналогии с автоколебаниями).
Таким образом, актуальность темы простота и сложность в природе очевидна.
Цель работы рассмотрение простоты и сложности в природе.
Цель позволила сформулировать задачи, которые решались в работе:
1. Рассмотреть общие представления о сложности, выявить проблемы адекватного описания сложных реальных систем;
2. Рассмотреть нелинейные и нестабильные явления в природе и вопросы их математического моделирования;
3. Законы эволюции нестабильных систем и их математическое описание; Рассмтореть принципы динамического и статистического описания природных процессов;
4. Возможны ли точные долгосрочные прогнозы развития сложных систем.
Работа состоит из: введения, 5 частей, заключения и списка литературы.
Синергетику называют наукой о сложном, учением о самоорганизации, универсальных закономерностях развития сложных нелинейных динамических систем, которые могут претерпевать резкие изменения состояний в периоды нестабильности.
Один из основателей синергетики, немецкий физик Герман Хакен.В России используют преимущественно первый термин, наиболее краткий и емкий. Нередко все ответвления «древа» науки о самоорганизации именуют «complexity science» (наука о сложном).
Простейшим самым общим научным представлением о мире является представление о бесконечном и бесконечно сложном (составном, аддитивном) изменяющемся мире, существующем в единственном числе и состоящем из своих более простых, но тоже бесконечно сложных (аддитивных) и изменяющихся частей.
Простота этого представления заключается в том, что оно позволяет во всех случаях обходиться без многочисленных поправок для согласования со всеми новыми возникающими ощущениями и представлениями и не порождает других поводов для вопросов, кроме уже имеющихся.
Простейшим представлением о свойствах мира и его частей является представление о них как о совокупности свойств составляющих их меньших частей. Простейшим наиболее общим свойством частей мира является сложность.
Нелинейные системы непропорционально реагируют на случайные, малые воздействия в условиях неравновесности и (или) нестабильности, что выражается в бифуркациях (ветвлениях путей эволюции), фазовых и самопроизвольных переходах.
Процессы глобализации характеризуются как сложные, нестабильные и нелинейные. С одной стороны, глобализация тяготеет к приданию мировой цивилизации большей устойчивости, поскольку она работает на увеличение потенциала общецивилизационных составляющих, которыми проще управлять. С другой – она на самом деле провоцирует возрастание неустойчивости мировой системы, поскольку ее результат усложняет мир, делает его более динамичным, сложно организованным, развивающимся согласно не только линейным закономерностям.
Имеются математические методы такой диагностики, хотя ее реализация требует длинного ряда измерений какого-либо параметра, характеризующего политическую напряженность.
При исследованиях сложных нелинейных систем можно выделить два различных подхода в зависимости от того, на что в первую очередь направлено внимание исследователя: на возможные сценарии прохождения точки бифуркации без детализации хаотического поведения в этот момент или непосредственно на поведение системы в хаосе (позиции "метанаблюдателя" и "наблюдателя").
Математически аттракторы определяются как предельные значения решений дифференциальных уравнений.
На современном этапе развития нелинейной динамики для описания эволюции систем как в естественных, так и в гуманитарных науках применяются математические модели использующие дифференциальные, разностные, символические уравнения.
Синергетический подход, выделяющий общие закономерности функционирования как естественно-научных, так и социальных систем, обосновывает принятие эргодической гипотезы в нашем случае. Это позволяет избежать трудностей, возникающих при "разворачивании в о времени" того или иного процесса, и заменить его "разверткой в пространстве".
Известны принципы наименьшего действия, относительности, суперпозиции, дополнительности, неопределенности, соответствия, симметрии, и др.
Эти принципы играют важную роль в построении картины мироздания, хотя не исключена ситуация, что в будущем, по мере развития нашего знания, от некоторых принципов придется отказаться.
1. Акоста В. и др. Основы современной физики / пер. с англ. под ред. А. Н. Матвеева. – М.: Просвещение, 2006.c.289
2. Аршинов В. И. Синергетика как феномен постнеклассической науки. М., 1999. c.18.
3. Аршинов В.И., Буданов В.Г. Синергетика: эволюционный аспект. "Самоорганизация и наука: опыт философского осмысления." М., 1994.
4. Бородкин Л.Методология анализа неустойчивых состояний в политико-исторических процессах. Источник: http://www.intertrends.ru/seventh/001.htm
5. Венгеров А. Синергетика и политика. "Общественные науки и современность" 1993. N4. C. 55-69.
6. Иванов О.П., Малинецкий Г.Г. Методология исследования глобальных проблем современности // Синергетика. Труды семинара. Том 2. Естественнонаучные, социальные и гуманитарные аспекты / Ред. О.П. Иванов., В.Г. Буданов. М., 1999. С. 64.
7. Калинин Э.Ю. Методологический анализ статуса нелинейности в естествознании // Самоорганизация и наука: опыт философского осмысления. М., 1994. С. 153.
8. Концепции современного естествознания / Ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратников. М., 1977. С. 8.
9. Митина О.В., Петренко В.П. Синергетическая модель динамики политического сознания // Синергетика и психология. Тексты. Выпуск 1. Методологические вопросы / Ред. И.Н. Трофимова, В.Г. Буданов. М., 1999. С. 338.
10. Мун Ф. Хаотические колебания /Пер. с англ. М.,1990.
11. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. М., 1986.
12. Эрик Роджерс. Физика для любознательных. /Пер. с англ. под ред. Е.М. Лейкина. – М.: Мир, 1969.
13. Рузавин Г.И. Синергетика, эволюция и принципы самодвижения материи // Арена биологической эволюции. М., 1986. С. 54.
14. Хакен Г. Синергетика. М., 1980. С. 7.
15. Делягин М. Глобальная неустойчивость (http://www.patriotica.ru/actual/delagin_unsteady.html)
16. Источник: http://psychology.ru/library/00076.shtml
17. Лекции концепции естествознания источник: http://personnel.uapa.ru/print.asp?id=2&fname=lecture_%CB%E5%EA%F6%E8%FF%208.html
[1] Аршинов В. И. Синергетика как феномен постнеклассической науки. М., 1999. c.18.