Основные понятия синергетики

Синергетика изучает связи между элементами структуры, которые образуются в открытых системах (биологических, физико-химических…) благодаря интенсивному обмену в-вом и энергией с окружающей средой в неравновесных условиях. Основа синергетики – термодинамика неравновесных процессов, теория случайных процессов, теория нелинейных колебаний и волн.

Объект изучения синергетики, независимо от его природы, должен удовлетворять трем условиям: открытости, существенной неравновесности и скачкообразному выходу из критического состояния. Открытость – незамкнутость системы, для которой возможен обмен энергией и в-вом с окружающей средой. Существенная неравновесность приводит к критическому состоянию, сопровождающемуся потерей устойчивости системы. В результате скачкообразного выхода из критического состояния образуется качественно новое состояние с более высоким уровнем упорядоченности.

1 – связь энтропии и информации

2 - аттрактор – развитие открытой системы

3 – бифуркация – разветвление траектории движения тела или дальнейшего пути развития системы в некоторый момент времени

4 – фракталы – природные и математические структуры, обладающие самоподобием  

Хаос и порядок.

Идея порядка столь же стара, как и само мышление. Понимать – значит упорядочивать чувственные впечатления, выводя из частных общие. И далее – устанавливать соответствие между идеями, синтез идей. Затем – на основании найденных соотношений предсказывать ожидаемые результаты, сопоставляя их с опытом, наблюдением. Особенно велика роль идеи порядка в естественных науках, ограничивающихся рассмотрением лишь доступной измерениям части мира. Порядок можно отождествить с существованием общих, однотипных отношений в широком классе объектов, явлений.

Закономерное и случайное.

Основу концепции развития процессов в природе составляют три положения: системность, динамизм и самоорганизация. Системность – упорядоченная, структурная организации материи. Для материальной системы любого масштаба характерен динамизм, означающий ее развитие, движение. Без развития, без движения невозможно существование реальной системы, вне зависимости от степени ее упорядоченности и сложности. В процессе развития способность систем к усложнению приводит к образованию упорядоченных структур – происходит самоорганизация систем. В концепции развития весьма важен вопрос соотношения случайного и закономерного. Эволюционные этапы развития вполне детерминированы. При эволюционном развитии поведение системы предсказуемо и даже управляемо при наличии необходимых средств управления. На завершающей стадии эволюции в точке бифуркации (критическая точка, в которой наиболее вероятен переход в новое состояние) преобладает случайность. Особую роль играет случайность в самоорганизации на завершающей стадии эволюции. Именно случайность определяет возможность перехода системы в более упорядоченное состояние.