Синергетическая концепция самоорганизации

Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ

КАФЕДРА ОБЩЕГО И АДМИНИСТРАТИВНОГО МЕНЕДЖМЕНТА

ТВОРЧЕСКАЯ РАБОТА

Синергетическая концепция самоорганизации

Выполнил

студент 2-го курса

группы Л-12-1

Бурцев Дмитий

Проверил

Павлюк В.В.

Донецк, 2014

Оглавление

Введение

1. Синергетика, как научное направление, занимающееся изучением процессов самоорганизации

2. Язык синергетики

3. Соотношение синергетики и самоорганизации

4. Процессы самоорганизации

5. Проблемы в толковании самоорганизации

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Самоорганизация - в самом общем понимании означает самодвижение, самоструктурирование, самодетерминацию природных, естественных систем и процессов. Концепция самоорганизации - последняя в ряду интегративных, холистических теорий человечества, начиная с античной натурфилософии до средневековой философии алхимии, прерванной механистической картиной мира три века назад, и вновь начавшей свое возрождение в 20 веке.

Идея самоорганизации материи - категорически междисциплинарное направление в современной науке, ищущее единство материальных, лингвинистических, социальных, экономических, психических, биологических явлений и процессов. Термин «концепция самоорганизации» шире часто употребляемого синонима «синергетика», введенного Г. Хакеном. В связи с этим достаточно обратить внимание на существование в естественном языке сходных терминов из различных сфер человеческой деятельности: синтез, синкретика, синдром, синхрония и других, которые являются отражениями феномена междисциплинарности самоорганизации материи. [1]

Ключевыми терминами теории самоорганизации, составляющими ее базовый словарь, таким образом можно считать следующие: синергетика, естественность, целостность, всеобщая взаимосвязь, открытые системы, нелинейность, неравновесность, самоприменимость, эмерджентость (спонтанность), амбивалентность.

Целью их исследования является объяснение человеческого действия в организациях, и наоборот - объяснение действия организаций через действие людей. В основе лежит идея: члены организации действуют в реальности, которую они сами конструируют.

1. Синергетика, как научное направление, занимающееся изучением процессов самоорганизации

Синергетика (от греч. совместная деятельность) - 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…» Синергетика изначально заявлялась, как междисциплинарный подход, так как принципы, управляющие процессами самоорганизации, представляются одними и теми же (безотносительно природы систем), и для их описания должен быть пригоден общий математический аппарат. С мировоззренческой точки зрения синергетику иногда позиционируют как «глобальный эволюционизм» или «универсальную теорию эволюции», дающую единую основу для описания механизмов возникновения любых новаций.

В определенной части своего смысла синергетика и такие понятия как самоорганизация, саморазвитие и эволюция имеют общность, которая позволяет указать их все в качестве результатов синергетического процесса. В особенности самоорганизация устойчиво ассоциируются сегодня с синергетикой. Однако такие ассоциации имеют двоякое значение. С одной стороны, эффект самоорганизации является существенным, но, тем не менее, одним из компонентов, характеризующих синергетику, с другой - именно этот компонент придает выделенный смысл всему понятию синергетики и, как правило, является наиболее существенным и представляющим наибольший интерес.[3]

Не только результаты, а и условия, причины и движущие силы самоорганизации имеют альтернативы. Так, в рассмотрении И.Р. Пригожина применительно к диссипативным структурам речь идет о когерентной самоорганизации, альтернативой для которой является континуальная самоорганизация индивидуальных микросистем, разработанная и предложенная А.П. Руденко. Главным достоинством «континуальной» самоорганизации, предложенной А.П. Руденко, является то, что именно такой подход позволяет провести рассмотрение связи самоорганизации и саморазвития. Показывается, что способностью к саморазвитию и прогрессивной эволюции с естественным отбором обладают только индивидуальные микрообъекты с континуальной самоорганизацией и что именно прогрессивная химическая эволюция способна быть основанием для возникновения жизни.

Итак, опираясь на основополагающий замысел Г. Хакена и ранее приведенную мною формулировку, можно предложить следующее определение:

Синергетика - научное направление, изучающее процессы образования и массовых (коллективных) взаимодействий объектов (элементов, подсистем):

1) происходящие в открытых системах в неравновесных условиях;

2) сопровождающиеся интенсивным обменом веществом и энергией подсистем с системой и системы с окружающей средой;

3) характеризуемые самопроизвольностью (отсутствием жесткой детерминации извне) поведения объектов (подсистем), сочетающейся с их взаимосодействием;

4) имеющие результатом упорядочение, самоорганизацию, уменьшение энтропии, также эволюцию систем.[2]

2. Язык синергетики

Синергетика имеет собственный язык. Это язык таких понятий, как «аттракторы» и «бифуркации», «фракталы» и «детерминированный хаос». Понятие аттрактора близко понятию цели. Последнее можно раскрыть в широком смысле как направленность поведения нелинейной системы, «конечное состояние» (конечное относительно, завершающее некоторый этап эволюции) системы. Под аттрактором в синергетике понимают относительно устойчивое состояние системы, которое как бы притягивает к себе множество «траекторий» системы, определяемых разными начальными условиями. На уровне математического описания бифуркация означает ветвление решений нелинейного дифференциального уравнения. Физический смысл бифуркации: точка бифуркации - точка ветвления путей эволюции системы. Иными словами, нелинейная система «таит в себе» бифуркации.

Фракталами называются объекты, обладающие свойством само подобия. Это означает, что малый фрагмент структуры такого объекта подобен другому, более крупному фрагменту или даже структуре в целом. Свойство фрактальности имеет аналоги в глубинах философской мысли, а именно в философских представлениях о модности элементов мира. Каждая монада, по Лейбницу, отражает, как в зеркале, свойства мира в целом. Этот же образ присутствует в восточном принципе мироощущения - «все в одном и одно во всем». Типичные фрактальные объекты - облака или береговая линия моря (реки); их рисунок сходен и повторяется в различных масштабах.

Синергетика рассматривает случайность, играющую особую роль в процессах самоорганизации, как элемент мира. Случайности на языке синергетики называются флуктуациями. Случайность - творческое, конструктивное начало; она способна играть роль механизма, выводящего систему на аттрактор, на одну из собственных структур среды, на внутреннюю тенденцию ее организации. Нелинейная среда начинает сама себя выстраивать, организовывать, но необходим хаос для инициирования, начального спускового механизма этого процесса.[9]

Самоорганизация может иметь в своей основе процесс преобразования или распада структуры, возникшей ранее в результате процесса организации.

Приведенное развернутое определение является если и не вполне совершенным, то все-таки необходимым шагом на пути конкретизации содержания, которое относится к синергетике, и выработки критериев для создания моделирующей самоорганизующейся среды.[7]

3. Соотношение синергетики и самоорганизации

О соотношении синергетики и самоорганизации следует вполне определенно сказать, что содержание, на которое они распространяются, и заложенные в них идеи неотрывны друг от друга. Они, однако, имеют и различия. Поэтому синергетику как концепцию самоорганизации следует рассматривать в смысле взаимного сужения этих понятий на области их пересечения.

Организация может рассматриваться как объект, или самостоятельная цель; она может рассматриваться и как качество, или средство внутренней, качественной реорганизации.

Понятие организации в первом смысле слова подразумевает существование у нее двух целей: внешней, провозглашаемой цели, которая видится как средство достижения скрытой, внутренней цели. Обе эти цели, утверждаемые организацией как неразделимые, одна к другой не имеют отношения. Во втором смысле слова эти цели слиты, их взаимосвязь растет: понятие организации представляет собой в этом случае некий внутренний процесс реорганизации, когда внешнее преображение - лишь следствие, своего рода побочный эффект накопления внутреннего потенциала, не связанный с какой-либо целью.

В первом случае необходимы усилия для оформления и поддержания организации, в другом случае этот процесс происходит автоматически. Во втором случае изменения в организации происходят сами по себе без внешнего подтверждения. Организация здесь ориентируется на организующее начало, присущее самому человеку, и активизирует его.

Как в первом, так и во втором случае организация выражает некую форму адаптивного поведения человека. Однако если в первом случае эта форма и есть сама по себе цель, во втором случае организация представляет собой некий не нуждающийся в конкретной форме процесс и имеет характер самоорганизации, т.е. происходит некая внутренняя реорганизация, а сама организация представляет собой лишь внешний ориентир. Влияние организации первого типа направлено на человека, он испытывает на себе ее влияние. А в организации второго типа человек может действовать самостоятельно.

В организации второго типа определяющим фактором целеполагания является система ценностей, одновременно выступающая как основа целеполагания и как глобальный критерий управления. Выше при анализе методов управления отмечалось, что внешние критерии становятся частью системы управления, выход системы замкнут со входом - система находится в режиме саморазвития, цели перестают быть главными критериями управления. Создавая условия для самоорганизации, поддерживая самоорганизующиеся тенденции, можно управлять, «не управляя». Управление современным предприятием требует совершенно иной концепции организации, чем концепция, преобладавшая в ранних школах управленческого рационализма. Ведь известно, что именно отказ от тщательного планирования, автономия, свобода творчества, рождающего оригинальные идеи, дают необходимый результат - самоподдержание и развитие организации.

Среди зарубежных специалистов по организационному консультированию известна модель жизнеспособности С. Бира. От управления людьми, машинами, материалами и деньгами С. Бир переходит к управлению сложностью. Мерой сложности в этом случае служит разнообразие состояний, а в основе модели жизнеспособной системы лежит закон необходимого разнообразия У. Эшби. Согласно этому закону, набор управленческих реакций должен быть не менее богатым, чем набор возможных состояний среды, проблемных ситуаций в окружении, где разворачивается бизнес. Однако невозможно учесть все состояния даже очень небольшой фирмы и ее окружения. Попытки разработать детальный алгоритм, автоматизировать процесс управления организацией сталкиваются с таким объемом вычислений, который превосходит даже гипотетические возможности компьютера.[5]

Акцент следует делать на самоизменяющихся структурах, при которых необходимые процессы «организуют себя сами». В теории и практике менеджмента известны и децентрализованные структуры управления. Исследования показывают, что сверхсложные задачи могут решаться лишь в структурах, где нет монопольной авторитарности, где наблюдается полицентрическое распределение полномочий. Иерархия создается по мере надобности для решения проблем, требующего, например, волевого усилия или определенных профессиональных знаний. Практически возможны различные варианты и комбинации изменения структур в целях выживания организаций. Например, есть научные группы, выполняющие рутинную работу в централизованном режиме и переходящие к свободному коллегиальному сотрудничеству при решении инновационных задач.

В рамках новой концепции управления главная цель - создание жизнестойкой организации, команды людей, связанных идеей, а прибыль и захват рынка в конкурентном окружении вторичны и сами по себе «прилагаются» в ходе эволюции. Таким образом, реализация всех процессов организации основана на общих способах взаимодействия активностей-сопротивлений и их сочетаниях. Наиболее явно это проявляется в процессе самоорганизации, в ходе которого самообразуется, самовоспроизводится и самосовершенствуется организация как сложная динамическая система. [8]

4. Процессы самоорганизации

Выделяют три процесса самоорганизации:

* процессы возникновения качественно нового целостного формирования из некой совокупности объектов определенного уровня;

* процессы, поддерживающие определенный уровень организации при учете внешних и внутренних условий ее функционирования;

* процессы совершенствования организаций, способные накапливать и использовать прошлый опыт.

Основной характеристикой самоорганизации любой системы, является необратимость, выражающаяся в определенной направленности ее изменений. Действительно, поскольку организация как совокупность активностей не может быть замкнутой, ее развитие направлено не только внутрь системы, но и за пределы системы, где организация сталкивается с другими совокупностями активностей, преодолевает их сопротивление и движется дальше. По словам Н. Кондратьева, под эволюционными, или необратимыми, процессами мы понимаем те изменения, которые при отсутствии резких посторонних пертурбационных воздействий протекают в определенном одном и том же направлении.

Иначе говоря, самоорганизация - процесс развития системы, для которого характерны два принципа:

* принцип отрицательной обратной связи, показывающий, как поддерживается спонтанно возникающий порядок;

* принцип положительной обратной связи, согласно которому прогрессивные изменения, возникающие в системе, не подавляются, а накапливаются и усиливаются.

Параллельно с ним (но независимо) ту же тематику разрабатывал и бельгийский химик Илья Пригожин. Вместе эти два ученые обогатили науку такими понятиями, как параметр порядка, принцип подчинения, аттрактор, диссипативные структуры, неравновесный фазовый переход.[4]

Еще с 1940 годов Пригожин изучал химические растворы, далекие от состояния равновесия, и основал неравновесную термодинамику.

Среди неживой природы, в качестве основных примеров самоорганизации синергетисты называют следующие пять:

1) Лазер. «Отягощенные энергией атомы стараются излучить лишнюю энергию, но начинают делать это согласованно, так как попадают под влияние волны первого из атомов, начавшего излучение».

2) Автоколебательные химические реакции типа Белоусова-Жаботинского. При взаимодействии нескольких веществ существует определенное соотношение их концентраций, вокруг которого кинетика реакции становится циклической: концентрация одного из реагентов то увеличивается, то уменьшается.

3) Тепловая конвекция. Если плоский сосуд с жидкостью накрыть крышкой так, что крышка вплотную накрывает жидкость, то при нагреве снизу в жидкости формируется система регулярно расположенных вихрей. Направление вращения двух соседних вихрей противоположно.

4) Равновесные фазовые переходы. К этому примеру самоорганизации относятся переходы типа «вода-лед» и др: кристаллизация, испарение, плавление, переход ферромагнитного в парамагнитное, переход жидкого гелия в состояние сверхтекучести, переход материалов в сверхпроводящее состояние и т.п.

5) Разнообразные явления в твердом теле. Возникновение акустических колебаний под действием электрического поля (диод Ганна) и подобные явления.

Если принцип «организованное - из хаоса» универсален, то он должен распространяться на живую природу. Среди живой природы, примерами самоорганизации синергетисты считают:

1. «вполне правдоподобную» гипотезу самосборки ДНК и целой клетки в Первобытном бульоне и «факт» эволюции видов;

2. явление (само) агрегации клеток слизистого гриба с последующей дифференциацией ранее идентичных клеток, самовозобновление отрезанного тела гидры, самосборку предварительно расчленованных вирусов и рибосом и, наконец, самоорганизационные процессы в интеллектуальных гиперструктурах.

Как отмечают сами эволюционисты, «Синергетика возникла в ответ на кризис стереотипного, линейного мышления, которое себя исчерпало...» Идейная новизна синергетики заключается в префиксе «син» - не просто действие, асодействие. «Если каждый фактор в отдельности и не является организационно способным, то их совокупность, общее действие, является способной». Вполне логичная гипотеза перехода количества в качество.

В настоящее время синонимами термина самоорганизации являются, помимо общей теории эволюции в биологии, - тектология А.А. Богданова, общая теория систем У.Р. Эшби, синергетика Г. Хакена, диссипативные структуры И. Пригожина, универсальный эволюционизм Н.Н. Моисеева, автопоэзис У. Матураны и Ф. Варелы, гиперцикл М. Эйгена, эволюционная концепция развития вселенной Э. Янча, единая трансдисциплинарная теория Э. Ласло, теория самоорганизации А.А. Самарского и С.П. Курдюмова, основанная на базе режимов с обострениями решений дифференциальных уравнений, теория самоорганизованной критичности П. Бэка, сетевая, бутстрапная теория Ф. Капры. Комбинации различных идей и подходов концепции самоорганизации формируют ядро так называемых наук о жизни, которое известно также как теория сложности. Вплотную к этим наукам примыкают теория детерминированного хаоса и фрактальная геометрия природы Б. Мандельброта.

Если физико-математическую часть теории самоорганизации можно считать относительно хорошо развитой, то формирование остальной ее части сопровождается многочисленными попытками сформулировать основу единства самого движения самоорганизации, поисками первичной материи, могущей стать основой построения аналитических методов, которые могли бы связать понятия на уровне, приближенном к дедуктивным системам математики. Но при всей насущности этих попыток теория самоорганизации на сегодняшний день, наука в значительной степени авторская. В едином ряду здесь появляются методы нелинейных уравнений, термодинамика открытых систем, переосмысление представлений о причинности, первичность фрактального подхода к описанию внешнего мира, описание действительности вне декартовых систем координат - клеточные автоматы, активные среды и нейросетевые модели. Основной методологической трудностью на пути постижения единства, по мнению многих авторов, является сомнительная ценность и даже практическая невозможность перенесения традиционных математических методов в область наук о жизни.[6]

5. Проблемы в толковании самоорганизации

Теоретическое осмысление самодвижения и самоорганизации материи ставит серьезные методологические вопросы. В первую очередь это вопрос о том, чем заменить такие понятия как сила, скорость и им подобные динамические категории, которыми всегда описывалось движение. Далее, по мнению многих исследователей, относительный неуспех математических методов в естественных науках связан с принципиально иной природой представлений о времени в этих областях. Линейное параметрическое время математики и физики не позволяет достичь адекватного уровня понимания, например, процессов развития и эволюции, которые характерны для естественных процессов. В частности в психологии, неясно как описать бесконечный внутренний мир человека - без такого описания человек вновь будет отторгнут от Мира. Весьма актуален вопрос о собственном времени систем - это вопрос, в конечном счете, об описании эволюционных процессов.

Существует ряд проблем, ограничивающих расширительное толкование представлений о синергетической самоорганизации как «общей теории самоорганизации и эволюции».

Во-первых, что самое главное, диссипативные структуры - это не системы. Диссипативные структуры - это не структуры элементов, объединенных однозначными связями, а лишь некие внешне временные или пространственные (геометрические) формы организации среды. Они не обладают никакими свойствами, системными качествами и т.д.

Во-вторых, формирование диссипативных структур столь же закономерно и однозначно воспроизводимо в экспериментах, как упомянутые процессы образования молекул, кристаллов и атомов. Для этого требуются лишь более экзотические условия, чем, к примеру, традиционные для химии и физики температурные ограничения. Таким образом, формирование диссипативных структур принципиально не может рассматриваться как эволюционный феномен, то есть невоспроизводимый и необратимый процесс.

Следовательно, формирование диссипативных структур можно представлять как самоорганизацию, лишь в смысле перехода некой среды (потока) из одного состояния в другое - из менее упорядоченного, во внешне более упорядоченное.

Резонно задать вопрос: какие в достаточной степени обособленные биологические или социумные системы можно представить как самоорганизующиеся? Обычно в качестве примеров самоорганизующихся систем мимоходом, не акцентируя внимания и не вдаваясь в подробности, упоминают биологические организмы или социальные институты, чаще экономические предприятия.

Да, действительно, в этих примерах мы наблюдаем реальное формирование систем - объединение разрозненных элементов (химических молекул, людей и технических устройств) в сложные структуры. Формирование, к примеру, конкретного единичного биологического организма как системы определяется не набором его исходных элементов (которые, по сути, одинаковы и для амебы, и для слона), а предзаданной, предшествующей, внешней для организма генетической программой биологического вида. Мы же не считаем процесс сборки автомобиля по чертежам его самоорганизацией. Хотя, конечно, «сборка» биологического организма - это нечто другое. Он сам себя собирает. Но ведь «по чертежам» же - согласно внешне предопределенной программе. А что не предопределено этой программой, то задается параметрами среды - то есть опять теряется «самость».

Аналогично и любые социальные образования нельзя представить как результат локальной спонтанной самосборки из разрозненных элементов. Формы общественных институтов, их внутренняя структура однозначно определяются внешними для них параметрами экономической, политической и других систем - в общем, состоянием всей социосистемы как целого.

Но в любом случае, как бы не трактовать процесс формирования конкретного биологического организма или социального института - перед нами лишь процесс воспроизводства уже существующих систем и их видоизменение под воздействием внешней среды - то есть никак не самоорганизация.

Следовательно, решение проблемы самоорганизации не может сводиться к ответу на вопрос: как воспроизводятся существующие системы (физические, химические, биологические, социумные). Проблематичен сам факт первого, новационного образования систем - новационного системогенеза. Возвращаясь к вопросу самоорганизации биологического организма, акцент с реализации предзаданной программы следует сместить на происхождение самой программы.

В рамках эволюционной парадигмы постановка проблемы самоорганизации - это прежде всего формулирование вопроса о новационном, исторически первом образовании системы, то есть о новационном системогенезе, который не представим как самоорганизация (самосборка), а есть продукт сложного взаимодействия иерархии систем.

И возвращаясь опять к синергетике, главные выводы из предшествующих суждений. Применить формализм самоорганизации диссипативных структур к новационному появлению и последующему воспроизводству биологических или социумных систем принципиально невозможно, поскольку последние не являются средами со стохастически распределенными элементами, а представляют собой сложные системы с фиксированными структурами.[10]

Заключение

Решение отмеченных вопросов позволит полнее взглянуть на проблему необратимости, которая остается на сегодняшний день дискуссионной. Так вот, мы неизбежно приходим к выводу, что проблема самоорганизации в широком философском смысле не является как таковой проблемой «самоорганизации систем». Формулируемая в терминах самосборки систем из элементов, проблема самоорганизации сводится к решению частных задач воспроизводства систем (физических, химических и т.д.). Научные выводы из учения об организации важны для экономики на микроуровне прежде всего, поскольку они делают возможным объяснение проблем, для которых ранее не существовало объяснения. Например, всесторонне рассматривается поражение запланированного организационного изменения. Происходит это потому, что члены организации интерпретируют направленные на изменения запланированные мероприятия как «нападение» на самих себя и потому блокируют их проведение. Сложность в понимании связей между подсистемами внутри предприятия или организации является еще одной проблемой. Работающими в различных подструктурах людьми она тоже может быть сведена до различных интерпретаций действительности.

Также, эти научные выводы имеют важное значение, для реализации самоорганизации на предприятии. Они иллюстрируют отсутствие однозначности внешних предписаний и, тем самым, сильную неуверенность в успешном протекании организованных извне мероприятий. Одновременно они обосновывают необходимость введения прочной культуры предприятия.

На основе ассимилирующихся друг с другом теорий синергетики, была создана целостная теория развития, выводы которой могут успешно использоваться другими областями знания, включая общественные науки. Фактически, концепции самоорганизации выполнили оформленный системными исследованиями «заказ»: в середине 1980 гг. в рамках системных теорий остались неисследованными проблемы развития как системы прерывного и непрерывного, реализуемых и нереализуемых альтернатив. Концепциям самоорганизации удалось в полной мере восполнить этот пробел.[8]

синергетика самоорганизация эволюция

Список используемой литературы

1. Бранский В.П, Пожарский С.Д. Социальная синергетика и акмеология. - СПб: Политехника, 2002.

2. Горелов А.А. Концепция современного естествознания/ А.А. Горелов - М: Высшее образование, 2005. - 335 с

4. Карпенков С.Х. Концепция современного естествознания: учебник / С.Х. Карпенков - М: ЮНИТИ, 1997. - 320 с.

5. Князева Е.Н, Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. - Москва: Наука, 1994.

6. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: учебное пособие / В.М. Найдыш. - М: Гардарики, 2003. - 476с.

7. Синергетические методы управления сложными системами. Энергетические системы / под общ. ред. А.А. Колесникова. - М: УРСС: КомКнига, 2006. - 247 с.

8. Г. Хакен. Информация и самоорганизация. - М. 1991.

9. Г. Хакен. Синергетика. - М. 1980.

10. Тимофеев И.Е. Картина мира глазами синергетики. / И.Е. Тимофеев - Тольятти: СамВен, 1993.

Размещено на Allbest.ru