Синергетика и прогнозы будущего
Шрифт:
80. Malinetskii G.G. "Historical mechanics" and nonlinear dynamics// Phystech J. 1996. V.2. N5, p74-85.
81. Малинецкий Г.Г. Хаос, структуры, вычислительный эксперимент. Введение в нелинейную динамику. М.: Наука, 1997.
82. Мелик-Гайказян Н.В. Синергетическая интерпретация проблемы "двух культур" и межпредметные связи/ Сб. "Синергетика и образование". М.: Гнозис. 1997.
83. Назаретян А.П. Модели самоорганизации в науках о человеке и обществе/ Там же, с.95-104.
84. Шупер В.А. Самоорганизация городского расселения. М.: Наука. 1995.
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
(по Г.А.Котельникову)
АВТОПОЭЗИС — самовоспроизводство и самосохранение живых систем в процессе развития природы.
АЛГОРИТМ — точное, пунктуальное описание последовательности действий, преобразований, операций, приводящих к необходимому результату.
АТТРАКТОР (от латинского — притягивать) — означает некоторую совокупность условий, при которых выбор путей движения или эволюции разных систем происходит по сходящимся траекториям, и, в конечном счете, как бы притягивается к одной точке. Наглядно это можно представить в виде конуса бытовой воронки, направляющей движение частиц жидкости или сыпучих тел (например, песка) к своему центру (вершине конуса — горловине воронки) независимо от первоначальных траекторий. Пространство внутри конуса воронки (аттрактора), где любая частица (система), туда попавшая, постепенно смещается в заданном направлении, называют "зоной аттрактора". Различают несколько разновидностей аттрактора, среди которых можно выделить так называемый "странный аттрактор". При состояниях системы, характеризуемых странным аттрактором, становится невозможным определить положение частиц (их поведение) в каждый данный момент, хотя мы и уверены, что они находятся в зоне аттрактора. Фазовый портрет странного аттрактора - это не точка и не предельный цикл, как это имело место для устойчивых, равновесных систем, а некоторая область, по которой происходят случайные блуждания. С помощью алгоритмов странного аттрактора наука выходит на описание изменений в климате, погодных процессов, движения некоторых небесных тел, поведения многих элементарных частиц, явлений тепловой конвекции и т.д.
БИФУРКАЦИЯ — этим понятием обозначается состояние системы, находящейся перед выбором возможных вариантов функционирования или путей эволюции. В математике это означает ветвление решений нелинейного дифференциального уравнения. В точке бифуркации система находится в неравновесном состоянии, где малейшие флуктуации или случайные обстоятельства могут кардинально изменить направление дальнейшего развития, закрывая тем самым возможности движения альтернативным путем. Характеризуя такие состояния, И.Р. Пригожин подчеркивает "уникальность точек бифуркации, в которых состояние системы теряет стабильность и может развиваться в сторону многих различных режимов функционирования" (Пригожин И.Р. Переоткрытие времени // Вопросы философии. — 1989. — №3. — С. 11). Поскольку проблема выбора режимов функционирования возникает перед любой самоорганизующейся системой, в синергетике приступили к построению и исследованию бифуркационных моделей с тем, чтобы попытаться обнаружить закономерность в самой случайности.
ВСЕЛЕННАЯ — вся совокупность качественно различных форм материи, доступных наблюдению или теоретическому осмыслению (вся иерархия структурных уровней самоорганизации материи). В более узком смысле — объект космологических исследований, т.е. совокупность звездных систем, галактик и метагалактик, которые уже известны науке или потенциально могут быть открыты.
ГРАЖДАНСКОЕ ОБЩЕСТВО — общество открытого типа, где права и свободы граждан конституционно оформлены и защищены от любого политического господства и властного вмешательства. Гарантией этого служит разделение властей, наличие легальной оппозиции, верховенство закона над всеми видами произвола, юридически оформленные свобода слова, печати, плюрализм мнений в средствах массовой информации.
ДИССИПАТИВНЫЙ — диссипативные (в переводе с английского — рассеивающие). Этим термином обозначаются открытые нелинейные системы, где преобладают процессы размывания, рассеивания неоднородностей. Происходит перевод (спуск) избытков поступлений вещества и энергии на нижележащие уровни (в более простые формы) или вывод их за пределы системы. Таким образом, диссипация означает переструктурирование "чужого" в "свое" и рассеяние "лишнего" (инородного). "Диссипативные процессы, - указывает И.Р. Пригожин, — ведут не к равновесию, но к формированию диссипативных структур, тождественных процессам, которые из-за взаимной компенсации приводят к равновесию" (Пригожин И.Р. Переоткрытие времени // Вопросы философии. — 1989. — №3. — С. 11). Функционирование такой непрерывно взаимодействующей с окружающей средой системы как бы противоречит второму закону термодинамики и для его адекватного описания и объяснения необходимы нетрадиционные подходы, связанные с нелинейным мышлением. Большинство объектов природы (наше солнце, другие звезды, галактики и т.д.) являются диссипативными системами. Ими являются и все живые существа, которые могут существовать только на основе такого рода включенности в окружающую среду. Крупные социальные объекты (например, города, государства) также можно отнести к диссипативным структурам.
ИНВАРИАНТНОСТЬ (от латинского — неизменный) — свойство величин, уравнений, законов оставаться неизменными, сохранять свое качество при определенных преобразованиях пространственных и временных координат.
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЩЕСТВО — характеризуется наиболее высоким уровнем свободы распространения и доступностью информации для всех слоев населения независимо от государственных границ. Предполагает соответствующее развитие средств массовой информации и коммуникации, повсеместное распространение информационных сетей типа Интернет и создание технических возможностей беспрепятственно ими пользоваться в любом населенном пункте.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ — особый вид компьютерных технологий, используемых для сбора, хранения, обработки, передачи информации и доведения ее до пользователя.
КОГЕРЕНТНОСТЬ (от латинского — внутренняя связь, сцепление) — согласованное протекание во времени колебательных или волновых процессов, разность фаз которых постоянна (например, световые волны). Когерентные волны при сложении либо усиливают друг друга, либо ослабляют (наблюдается интерференция волн).
МЕЖУРОВНЕВЫЙ ИНТЕРВАЛ — показатель прерывности, указывающий на величину разрыва между пространственными, временными и другими (например, масса) линейными характеристиками частиц, выполняющих схожие функциональные роли в соседствующих структурных уровнях самоорганизации материи (СУСМ). Например, если сравнить СУСМ-2 и СУСМ-3, то это может быть разница в размерах электрона и планеты, протона и звезды, равная 15-и порядкам.
НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРОСТРАНСТВО —
своеобразное открытое поле функционирования и взаимодействия источников научной информации и духовной культуры, накопленных человеческой цивилизацией знаний, умений, навыков, производственных и социальных технологий, которые призваны обслуживать непрерывность поступательного развития в процессе преемственности поколений.
НЕЛИНЕЙНОСТЬ — является фундаментальной характеристикой открытой системы и предполагает непрерывность выбора альтернатив ее развития. Нелинейная система обязательно многомерна, многовариантна и не поддается классическим методам описания, что порождает потребность в выработке таких методов, которые отвечали бы условиям задачи. В математике нелинейными называют такие уравнения, которые имеют несколько качественно различных решений. Множеству способов решения задач, связанных с нелинейными уравнениями, соответствует множество путей эволюции, описываемой этими уравнениями. Необходимость анализа подобных ситуаций в познавательной деятельности привела многих ученых к разработке методологии решения эвристических проблем в нелинейных средах. Эта методология получила название нелинейного мышления.
НЕПРЕРЫВНОСТЬ ПРЕРЫВНОСТИ — свойство, состояние и закономерность бытия материи (определенное соотношение конечного и бесконечного), когда каждый конкретный ее объект (частица) конечен в пространстве и времени, а материальный мир в целом бесконечен по всем своим измерениям.
ОНТОЛОГИЯ — учение о бытии. Система всеобщих понятий бытия, постигаемых, помимо обычных методов познания, с помощью сверхчувственной и сверхрациональной интуиции.
ОТКРЫТОСТЬ СИСТЕМЫ — означает прежде всего такое ее свойство, при котором она имеет возможность непрерывного обмена веществом, энергией и информацией с окружающей средой. Причем возможности такого обмена существуют в каждой точке системы, а не только через фиксированные каналы. Еще одним свойством открытых систем является возможность управления всеми ресурсами системы из любой ее точки. Так должна выглядеть открытая система в идеале. На практике же мы встречаемся с целой гаммой переходных состояний: от полной открытости до полной изоляции.
РАЗВИТИЕ — можно представить как результат антиэнтропийной эволюции в самоорганизации материальных систем. Оно связано с необратимостью некоторых процессов во Вселенной, т.е. накоплением таких качественных и количественных изменений, которые временно как бы изымают часть вещества из кругооборота материи за счет включения его во все более сложные формы движения. Это происходит путем вплетения физических форм движения материи в другие формы или же в физические формы движения на следующем структурном уровне самоорганизации материи (СУСМ).
РЕДУКЦИОНИЗМ — концепция (в философии), утверждающая возможность полного сведения высших явлений к низшим, основополагающим. В неопозитивизме редукционизм проявился в стремлении "избавить философию от метафизики", свести научные знания к высказываниям об ощущениях или физических экспериментах и измерениях. Сам же термин "редукция" (от латинского — отодвигание назад, возвращение) означает восстановление прежнего состояния развившегося объекта или знания о нем, приведение сложного к более простому, удобному для анализа.