Междисциплинарность синергетики

Синергетика Хакена

Создателем синергетического направления и изобретателем термина "синергетика"

является профессор Штутгартского университета и директор Института

теоретической физики и синергетики Герман Хакен. Сам термин «синергетика»

происходит от греческого «синергена» - содействие, сотрудничество,

«вместедействие».

По Хакену, синергетика занимается изучением систем, состоящих из большого

(очень большого, «огромного») числа частей, компонент или подсистем, одним

словом, деталей, сложным образом взаимодействующих между собой. Слово

«синергетика» и означает «совместное действие», подчеркивая согласованность

функционирования частей, отражающуюся в поведении системы как целого.

Предтечи синергетики

Подобно тому, как предложенный Норбертом Винером термин «кибернетика» имел

предшественников в лице кибернетики Ампера, имевшей весьма косвенное

отношение к «науке об управлении, получении, передаче и преобразовании

информации в кибернетических системах», синергетика Хакена также имела своих

«предшественниц» по названию: синергетику Ч. Шеррингтона, синергию С. Улана,

синергетический подход И. Забуского.

Ч. Шеррингтон называл синергетическим, или интегративным, согласованное

воздействие нервной системы (спинного мозга) при управлении мышечными

движениями (согласованное действие сгибательных и разгибательных мышц -

протагониста и антигониста).

С. Улам был непосредственным участником одного из первых численных

экспериментов на ЭВМ первого поколения (ЭНИВАКе) и понял всю важность и

пользу «синергии, т. е. непрерывного сотрудничества между машиной и ее

оператором», осуществляемого в современных машинах за счет вывода информации

на дисплей.

И. Забуский к середине 60-х годов, реалистически оценивая ограниченные

возможности как аналитического, так и численного подхода к решению нелинейных

задач, пришел к выводу о необходимости единого синтетического подхода. По его

словам, «синергетический подход к нелинейным математическим и физическим

задачам можно определить как совместное использование обычного анализа и

численной машинной математики для получения решений разумно поставленных

вопросов математического и физического содержания системы уравнений».

Подчеркнем, что во всех случаях речь идет о согласованном действии.

Отсутствие стандарта терминов

Синергетика, занимающаяся изучением процессов самоорганизации и

возникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различной

природы, еще далека от завершения и единой общепринятой терминологии (в том

числе и единого названия всей теории) пока не существует. Бурные темпы

развития новой области, не оставляют времени на унификацию понятий и

приведение в стройную систему всей суммы накопленных фактов. Кроме того,

исследования в новой области ввиду ее специфики ведутся силами и средствами

многих современных наук, каждая из которых обладает свойственными ей методами

и сложившейся терминологией. Параллелизм и разнобой в терминологии и системах

основных понятий в значительной мере обусловлены также различием в подходе и

взглядах отдельных научных школ и направлений и в акцентировании ими

различных аспектов сложного и многообразного процесса самоорганизации.

Отсутствие в синергетике единого общепринятого научного языка глубоко

символично для науки, занимающейся явлениями развития и качественного

преобразования.

Разумеется, строгое определение синергетики требует уточнения того, что

следует считать большим числом частей и какие взаимодействия подпадают под

категорию сложных. Считается, что сейчас строгое определение, даже если бы

оно было возможным, оказалось бы явно преждевременным. Поэтому далее (как и в

работах самого Хакена и его последователей) речь пойдет лишь об описании

того, что включает в себя понятие "синергетика", и её отличительных

особенностей.

Междисциплинарность синергетики

Системы, составляющие предмет изучения синергетики, могут быть самой

различной природы и содержательно и специально изучаться различными науками,

например, физикой, химией, биологией, математикой, нейрофизиологией,

экономикой, социологией, лингвистикой (перечень наук легко можно было бы

продолжить). Каждая из наук изучает "свои" системы своими, только ей

присущими, методами и формулирует результаты на "своем" языке. При

существующей далеко зашедшей дифференциации науки это приводит к тому, что

достижения одной науки зачастую становятся недоступными вниманию и тем более

пониманию представителей других наук.

В отличие от традиционных областей науки синергетику интересуют общие

закономерности эволюции (развития во времени) систем любой природы. Отрешаясь

от специфической природы систем, синергетика обретает способность описывать

их эволюцию на интернациональном языке, устанавливая своего рода изоморфизм

двух явлений, изучаемых специфическими средствами двух различных наук, но

имеющих общую модель, или, точнее, приводимых к общей модели. Обнаружение

единства модели позволяет синергетике делать достояние одной области науки

доступным пониманию представителей совсем другой, быть может, весьма далекой

от нее области науки и переносить результаты одной науки на, казалось бы,

чужеродную почву.

Следует особо подчеркнуть, что синергетика отнюдь не является одной из

пограничных наук типа физической химии или математической биологии,

возникающих на стыке двух наук (наука, в чью предметную область происходит

вторжение, в названии пограничной науки представлена существительным; наука,

чьими средствами производится "вторжение", представлена прилагательным;

например, математическая биология занимается изучением традиционных объектов

биологии математическими методами). По замыслу своего создателя профессора

Хакена, синергетика призвана играть роль своего рода метанауки, подмечающей и

изучаюшей общий характер тех закономерностей и зависимостей, которые частные

науки считали "своими". Поэтому синергетика возникает не на стыке наук в

более или менее широкой или узкой пограничной области, а извлекает

представляющие для нее интерес системы из самой сердцевины предметной области

частных наук и исследует эти системы, не апеллируя к их природе, своими

специфическими средствами, носящими общий ("интернациональный") характер по

отношению к частным наукам. Физик, биолог, химик и математик видят свой

материал, и каждый из них, применяя методы своей науки, обогащает общий запас

идей и методов синергетики.

Как и всякое научное направление, родившееся во второй половине ХХ века,

синергетика возникла не на пустом месте. Ее можно рассматривать как преемницу

и продолжательницу многих разделов точного естествознания, в первую очередь

(но не только) теории колебаний и качественной теории дифференциальных

уравнений. Именно теория колебаний с ее "интернациональным языком", а

впоследствии и "нелинейным мышлением" (Л.И. Мандельштам) стала для

синергетики прототипом науки, занимающейся построением моделей систем

различной природы, обслуживающих различные области науки. А качественная

теория дифференциальных уравнений, начало которой было положено в трудах Анри

Пуанкаре, и выросшая из нее современная общая теория динамических систем

вооружила синергетику значительной частью математического аппарата.

Поиск по сайту: