ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.01.2020
Просмотров: 2156
Скачиваний: 5
Кибернетика устранила ту принципиально неполную научную картину мира, которая была присуща науке XIX и первой половины XX века. Классическая и неклассическая наука строила представление о мире на двух фундаментальных постулатах – матери и энергии. Кибернетика дала новое представление о мире, основанное на информации, управлении, организованности, обратной связи. Таким образом, можно утверждать, что кибернетика создала информационную картину мира, в которой не энергия, а информация является основным научным понятием.
В настоящее время кибернетика получила развитие в нескольких направлениях. Задачей теоретической кибернетики является разработка научного аппарата и методов исследования систем независимо от их природы. Техническая кибернетика исследует вопросы разработки и конструирования автоматов, создания технических средств сбора, передачи, хранения и преобразования информации, опознания образов и т.д. Биологическую кибернетику подразделяют на медицинскую (моделирование заболеваний и использование этих моделей для диагностики, прогнозирования и лечения), физиологическую (изучение и моделирование функций клеток и органов в норме и патологии), психологическую (моделирование психики на основе изучения поведения человека) и нейрокибернетику (моделирование процессов переработки информации в нервной системе). Синтезом биологической и технической кибернетики является бионика – наука об использовании моделей биологических процессов и механизмов в качестве прототипов для совершенствования и создания новых технических устройств. Социальная кибернетика изучает закономерности управления обществом в количественном аспекте. Социальная кибернетика не претендует на роль всеобъемлющей науки об управлении обществом, которое в значительной степени характеризуется неформализуемыми явлениями и процессами.
С философской точки зрения кибернетика дает новое представление о мире, основанное на роли управления, информации, организованности, обратной связи, целесообразности, вероятности. Социальное значение кибернетики заключается в новом представлении об обществе как организованном целом. Общенаучное значение кибернетики состоит в формулировке новых понятий, методов исследования, формировании гипотез о внутреннем составе и строении систем. Методологическое значение — изучая более простые технические системы, кибернетика выдвигает гипотезы о работе сложных систем (живых организмов, мышления людей). И, конечно же, наиболее известное техническое значение — создание на основе кибернетических принципов ЭВМ, роботов, персональных компьютеров и автоматизированных систем управления. ЭВМ работают по принципу "да-нет", и этого оказалось достаточно для создания вычислительных машин, хотя и уступающих мозгу в гибкости, но превосходящих его по быстроте выполнения вычислительных операций.
8.4 Синергетика и современный взгляд на мир.
Физические модели самоорганизации в экономике
В физической картине мира до 70-х годов XX века господствовали два закона классической термодинамики. Первый (закон сохранение энергии) фиксировал всеобщее постоянство и превращаемость энергии. Второй закон термодинамики выражал направленность перехода энергии от более нагретых тел к менее нагретым. В соответствии с классическими физическими представлениями в замкнутой системе происходит выравнивание температур, система стремится перейти в состояние термодинамического равновесия, соответствующее максимуму энтропии. Таким образом, в физической картине мира принцип возрастания энтропии означает одностороннее течение явлений в направлении хаоса, беспорядка и дезорганизации.
Однако эволюционная теория Ч.Дарвина утверждает, что живая природа развивается в направлении совершенствования и усложнения новых видов живых организмов. В обществе наблюдается процесс социального творчества, т.е. созидания нового. Каким же образом из всеобщей тенденции к увеличению энтропии может появиться порядок в живой системе и социуме? Ответить на этот вопрос в рамках научной картины мира того времени не удавалось. Считалось, что между живой и неживой природой существует непреодолимый барьер, и лишь живой природе присущи эффекты самоорганизации и самоуправления.
Объяснить противоречия удалось с учетом того факта, что живые системы являются открытыми, то есть способными обмениваться с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Открытая система не может быть равновесной, потому что ее функционирование требует непрерывного поступления энергии и вещества из внешней среды, вследствие чего неравновесие в системе усиливается. В конечном итоге прежняя взаимосвязь между элементами системы, т. е. ее прежняя структура, разрушается. В системе между элементами возникают новые согласованные связи.
Результатом таких размышлений явилось развитие нелинейной и неравновесной термодинамики необратимых процессов, которая стала основой современной концепции самоорганизации.
Самоорганизация, по определению немецкого физика Г.Хакена, — спонтанный переход системы от неупорядоченного состояния к упорядоченному за счет совместного, кооперативного (синхронного) действия многих подсистем. Этот процесс носит необратимый характер и приводит к образованию более сложной структуры всей системы.
Г.Хакен ввел в науку термин «синергетика» (от греч. synergeia – сотрудничество, совместное действие), назвав так научное направление, объединившее исследования в области самоорганизации систем различной природы. Идеи самоорганизации получили развитие в работах И.Пригожина, разработавшего теорию необратимых процессов в открытых неравновесных системах (теорию диссипативных структур).
Синергетика смогла объяснить эволюционные процессы в природе, дополнив кибернетику и общую теорию систем. Кибернетика и общая теория систем изучают процессы гомеостаза, т.е. поддержания динамического равновесия посредством механизма отрицательной обратной связи (внешние воздействия гасятся). При этом подразумевается заранее поставленная цель и внешнее управление.
В синергетике в противоположность кибернетике исследуются механизмы возникновения в процессе самоорганизации новых состояний, структур и форм, а не сохранения и поддержания старых форм. Поэтому она опирается на принцип положительной обратной связи, когда изменения, возникающие в системе, не подавляются и корректируются, а, наоборот, постепенно накапливаются. В итоге это приводит к разрушению старой и возникновению новой системы. Синергетика изучает качественные изменения, когда положительная обратная связь рассматривается как автокатализ, увеличивающий отклонения от равновесного состояния.
Синергетика сформулировала принцип самодвижения в неживой природе: создание более сложных систем из более простых. С синергетикой в физику проник эволюционный подход, в рамках которого наука приходит к пониманию творения как создания нового. Синергетика ввела случайность на макроскопический уровень, тем самым подтвердив выводы механики для микроскопического уровня. Она подтвердила вывод теории относительности о взаимопревращении вещества и энергии. Синергетика пытается ответить на вопрос, как образовались все те макросистемы, в которых мы живем.
Синергетика акцентирует свое внимание на неравновесности, нестабильности как естественном состоянии открытых нелинейных систем, на множественности и неоднозначности путей их эволюции. Неравновесность связана с адаптацией к внешней среде (система вынуждена изменять свою структуру). Синергетика исследует нестационарные структуры, которые возникают в системах в результате внутреннего (самоорганизация) или внешнего (вынужденная организация) воздействия.
Основным понятием в синергетике является неустойчивость, которая проявляется через флуктуации – случайные колебания внешних условий и внутренних параметров состояния системы. При флуктуациях состояние системы колеблется в окрестностях некоторого среднего положения. В этих условиях пропадает определенность (детерминизм) дальнейшего пути эволюции системы. Чем сложнее система, тем многочисленнее типы флуктуаций, угрожающие ее устойчивости. Система как бы колеблется перед выбором одного из нескольких путей ее эволюции. В критический момент даже небольшая флуктуация может послужить началом эволюции в совершенно новом направлении, которое резко изменит все поведение системы.
Развитие системы осуществляется через случайный выбор одного из возможных путей дальнейшей эволюции в точке бифуркации (от лат. bifurcus – раздвоенный). Под точкой бифуркации понимается состояние рассматриваемой системы, после которого возможно некоторое множество вариантов ее дальнейшей эволюции. В этой точке система начинает развитие в новом направлении, изменив свое поведение. В точке бифуркации случайность подталкивает систему на новый путь развития, а после того как один из многих возможных вариантов выбран, вновь вступает в силу детерминизм — и так до следующей точки бифуркации. В развитии системы случайность и необходимость взаимно дополняют друг друга.
Синергетика отвечает на вопрос, за счет чего происходит эволюция в природе. Везде, где создаются новые структуры, необходим приток энергии и обмен со средой (эволюция, как и жизнь, требует метаболизма). Развитие в синергетике понимается как процесс становления качественно нового, того, что еще не существовало в природе и предсказать которое можно только с некоторой вероятностью. С точки зрения синергетики энергия как бы застывает в виде кристаллов, превращаясь из кинетической в потенциальную. Энергия характеризует способность производить работу, и не только механическую, но и работу по созданию новых структур. Энергия творит более высокие уровни организации.
Понятие энтропии характеризует ту часть полной энергии системы, которая не может быть использована для производства работы. В открытых системах так же, как и в изолированных, возникает энтропия, происходят необратимые процессы, но за счет получения материальных ресурсов, энергии и информации система сохраняется, а энтропию выводит в окружающую среду. То есть самоорганизация системы и возникновение в ней нового порядка – более высокого уровня – возможны за счет увеличения хаоса в окружающей среде.
Таким образом, с точки зрения синергетики эволюцию можно рассматривать как неограниченную последовательность процессов самоорганизации. При этом хаос выступает и как разрушитель, и как созидатель, через него осуществляется конструктивное развитие: из хаоса рождается порядок.
Главенствующую роль в эволюции окружающего мира играет не порядок, стабильность и равновесие, а неустойчивость и неравновесность, т. к. все системы непрестанно флуктуируют. В точке бифуркации флуктуация достигает такой силы, что организация системы не выдерживает и разрушается, и принципиально невозможно предсказать: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более дифференцированный и высокий уровень упорядоченности, который называют диссипативной структурой. Новые структуры называются диссипативными, потому что для их поддержания требуется больше энергии, чем для поддержания более простых структур, на смену которым они приходят. С одними и теми же граничными условиями оказываются совместимыми множество различных диссипативных структур. Это — следствие нелинейного характера сильно неравновесных ситуаций. Малые различия могут привести к крупномасштабным последствиям. И. Р. Пригожин назвал структуры диссипативными, поскольку они образуются за счет диссипации, или рассеяния, энергии, использованной системой, и получения из окружающей среды новой, «свежей» энергии.
Следовательно, случайность встроена в механизм эволюции, и невозможно осуществлять жесткий контроль за развитием систем, испытывающих бифуркационные разветвления. Варианты развития системы можно предвидеть, но какой именно из них будет выбран, предсказать нельзя.
В литературе встречается образное название синергетики – философия надежды, так как именно синергетика может послужить основой проектирования дальнейшего движения человечества. Это обеспечивается междисциплинарным характером знания, диалогом и синтезом науки и искусства, диалогом науки и религии, западного и восточного мировоззрений. Кроме того, обеспечивается новая методология понимания путей эволюции социальных систем, причин эволюционных кризисов, угрозы катастроф, надежности прогнозов и принципиальных пределов предсказуемости в экологии, экономике, социологии, геополитике.
Физические представления нелинейной динамики развития сложных открытых систем, возникновения порядка из хаоса вполне могут быть применимы к различным экономическим системам.
В настоящее время есть все основания предполагать, что в экономической науке наступает момент коренного изменения ее развития. Новым подходом может быть разработка общего алгоритма динамики общества на основе универсальной модели самоорганизации, предлагаемой синергетикой.
Применение синергетических представлений в экономике обусловлено:
1. большим разнообразием факторов, влияющих на развитие экономической системы;
2. необходимость удовлетворения экономических интересов общества в достаточно короткие промежутки времени;
3. неэффективностью административно-командных методов управления при государственном планировании и прогнозировании, основанных на линейных представлениях;
4. нелинейностью поведения экономических систем: одна и та же экономическая модель дает разные результаты в странах с различными социально-экономическими укладами.
В 20-е годы прошлого века Н.Д. Кондратьевым была разработана модель длинных волн в экономике, которая широко используется и в настоящее время. Ученый пришел к выводу, что колебательные движения в экономике представляют собой процессы отклонений от равновесных состояний, к которым стремится экономика, и при этом отклонения носят циклический характер.
Циклический процесс развития экономики, по мнению Н.Д. Кондратьева, состоит в чередовании четырех фаз цикла: повышательной волны, перелома повышательной волны, понижательной волны, перелома понижательной волны. В процессе колебательного процесса развития от подъемов до кризисов в недрах каждой предыдущей фазы зарождаются предпосылки для образования последующей.
Н.Д. Кондратьев и его последователи подчеркивали, что необходимо анализировать не только кризисы, но и всю совокупность волнообразных движений в экономике. С этой точки зрения представляет интерес равновесное состояние экономики.
В физическом понимании рынок — это экономическое пространство—время, в котором происходит купля—продажа произведенных товаров и услуг с помощью денег, взаимоотношение между производителем и покупателем—потребителем через спрос и предложение. Поведение экономической системы обусловлено, таким образом, совокупным спросом и совокупным предложением, взаимоотношение между которыми регулируется конкуренцией.