Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Самоорганизация в синергетике. Синергетическая теория управления (СТУ)

Материалы по биологии и химии / Самоорганизация в синергетике / Самоорганизация в синергетике. Синергетическая теория управления (СТУ)

Страница 1

Самоорганизация

- процессы спонтанного упорядочения (перехода от хаоса к порядку), образования и эволюции структур в открытых, сильно неравновесных и нелинейных средах (системах).

Самоорганизация

- понятие, выражающее способность сложных систем к упорядочению своей внутренней структуры. Самоорганизация в сложных и динамичных открытых системах возможна лишь при наличии достаточно большого числа взаимодействующих элементов. Причем поведение взаимодействующих элементов должно быть кооперативным и когерентным. Это относится и к природе, и к обществу - системам биологическим и социальным. Самоорганизация в открытых нелинейных системах не исключает развития системы, перехода ее в новое качество.

Например, организм человека как и другие биологические системы может в процессе самоорганизации перейти из предболезненного состояния в болезнь, а может и выздороветь. Созревание, взросление, старение живых организмов - новые качественные состояния самоорганизации. Семья как микросоциальная система, как и общество в целом, и отдельное государство могут менять свою структуру и качественное состояние в процессе самоорганизации.

Поскольку основной задачей синергетики является изучение условий и механизмов процессов самоорганизации в материальных системах, следует в первую очередь рассмотреть в обобщённом виде, наиболее фундаментальные свойства материальных систем (вещественных, полевых, смешанного типа).

. Системы возникают, эволюционируют и дезинтегрируются в пространственно-временном континууме.

. Системы могут быть простыми или сложными, т.е. состоять из нескольких или многих одинаковым или разнородных (фрактальных) частей, которые находятся во взаимодействии друг с другом.

. Системы могут быть закрытыми или открытыми, т.е. обмениваться с окружающей средой энергией (в частном случае веществом) и/или информацией, иными словами существовать в потоках энергии (вещества) и/или информации.

. Системы могут стремиться к термодинамическому равновесию, либо существовать вблизи/вдалеке от него за счёт внутренних колебаний или внешних воздействий.

. Системы могут стать стабильными (устойчивыми) или нестабильными (неустойчивыми).

. По пространственной организации системы могут быть изотропными или анизотропными

. Процессы, происходящие в системах, могут быть линейными, либо не линейными.

. Структуры и процессы в системах могут быть упорядоченными или хаотическими.

Анализ обширнейшей литературы по критериям феномена самоорганизации в различных системах: физической (от элементарных частиц до Вселенной), химической, биологической, социальной природы позволяет выделить ключевые характеристики систем, являющиеся необходимыми и достаточными условиями возможности протекания в них процессов самоорганизации новых структур (диссипативных структур) - «порядка из хаоса».

Такие системы должны быть:

сложными;

открытыми и сильно удаленными от состояния термодинамического равновесия;

анизотропными по структуре;

процессы взаимодействия между частями системы и между системой в целом и внешними факторами должны быть нелинейными.

При выполнении этих условий системы становятся нестабильными, в них возникают отрицательные обратные связи (определяющие колебательные процессы) и положительные обратные связи (определяющие способность малых и сверхмалых флуктуаций к разрастанию, а не к нивелированию). Следствием вышеотмеченного являются качественные изменения в этих системах, появление у них новых эмерджентных свойств (возникающие в целостной сложной системе и отсутствующие в её составных частях), включая возникновение из «хаоса» пространственных, временных, пространственно-временных или функциональных «диссипативных» структур, что и означает появление качественно нового свойства - способности к самоорганизации.