Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

в самоорганизации структур





 

Если же стационарное значение характеристики Х не линейно зависит от управляющего ограничения при некоторых значениях, то при одном и том же значении имеется несколько различных решений. Например, при ограничениях система имеет три стационарных решения, рисунок 24б. Такое универсальное отличие от линейного поведения наступает при достижении управляющим параметром некоторого критического значения, где проявляется бифуркация. При этом в нелинейной области небольшое увеличение может привести к неадекватно сильному эффекту – система может совершить скачок на устойчивую ветвь при небольшом изменении вблизи критического значения. Возмущениями могут служить либо внешнее воздействие, либо внутренние флуктуации в самой системе. Таким образом, системе с множественными стационарными состояниями присуще универсально свойствам внутренней возбудимость и изменчивости скачкам.

Бифуркация (раздвоение)в широком понимании – приобретение нового качества движениями динамической системы при малом изменении ее параметров (возникновение при некотором критическом значении параметра нового решения уравнений). Отметим, что при бифуркации выбор следующего состояния носит сугубо случайный характер, так что переход от одного необходимого устойчивого состояния к другому необходимому устойчивому состоянию проходит через границу случайного (диалектика необходимого и случайного).

Итак, при критическом значении параметром произошла бифуркация и возникла новая ветвь решений и, соответственно, новое состояние. В критической области, таким образом, событие развивается по такой схеме:

Флуктуация ® Бифуркация ® Неравновесный фазовый переход ® Рождение упорядоченной структуры.

Социальная система представляет собой определенное целостное образование, где основными элементами являются люди, их нормы и связи. Как целое система образует новое качество, которое не сводится к сумме качеств ее элементов. Понятийный и математический аппарат нелинейной неравновесной термодинамики и синергетики оказываются полезными в описании и анализе элементов самоорганизации в человеческом обществе.

Социальная самоорганизация – одно из проявлений спонтанных или вынужденных процессов в обществе, направленная на упорядочение жизни социальной системы, на большее саморегулирование. Социальная система является системой открытой способная, даже вынужденная обмениваться с внешним миром информацией, веществом, энергией. Социальная самоорганизация возникает как результат целенаправленных индивидуальных действий ее составляющих.

Особенность синергетических систем состоит в том, что их развитие протекает путем нарастающей сложности и упорядоченности. Процесс самоорганизации в открытых системах может быть описан следующим образом. С поступлением новой энергии или вещества в ходе постоянного обмена системы со средой, неравновесность в системе возрастает. В конечном счете, прежняя взаимосвязь между элементами системы, которая определяет ее структуру, разрушается. Между элементами возникают новые связи, приводящие к коллективному поведению элементов, их сотрудничеству. Эти изменения в состоянии системы имеют характер фазовых переходов.

Первая фаза – период плавного эволюционного развития с хорошо предсказуемыми линейными изменениями. Малые изменения начальных условий возрастают до макроскопического уровня, приводящего в итоге систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию.

Вторая фаза – одномоментный выход из критического состояния и переход в новое устойчивое состояние с большей степенью сложности и упорядоченности. Важная особенность второй фазы заключается в том, что переход системы в новое устойчивое состояние неоднозначен. Достигшая критических параметров (точки бифуркации) система из состояния сильной неустойчивости резко переходит в одно из многих возможных новых для нее устойчивых состояний. В этой точке эволюции путь системы разветвляется и выбирается одна из ветвей развития. Однако после того как система перешла в качественно новое устойчивое состояние – назад возврата нет. Здесь процесс необратим. Это значит, что развитие таких систем имеет принципиально непредсказуемый характер. Можно просчитать варианты возможных путей эволюции системы, но нельзя однозначно предсказать, какой из них будет выбран.

Процесс самоорганизации становится возможным при наличии ряда условий: система должна бытьоткрытой, неравновесной (находиться далеко от точки термодинамического равновесия),нелинейной (допускающей вариативность, множественность путей ее развития). Находясь вточке бифуркации, система выбирает один из возможных путей развития на основеслучайного поиска. Случайность, таким образом, встроена в механизм эволюции, она становится элементом развития, появления нового.

С помощью синергетики впервые было показано, что процессы самоорганизации могут проходить в простейших системах неорганической природы, если для этого имеются соответствующие условия.

Таким образом, весь окружающий мир и Вселенная представляют собой совокупность самоорганизующихся процессов. Идеи синергетики подводят базу под совершающийся в естествознании глобальный эволюционный синтез. Поэтому в ней видят одну из важнейших составляющих современной ЕНКМ.

Кроме того, эта гипотеза основывается на такой фундаментальной идее, как нарушение симметрий в процессе образования все новых и более сложных материальных структур и систем, которая лежит в фундаменте современного системного подхода и синергетической самоорганизации

Наиболее обобщенное выражение эволюционная идея в естествознании получила в концепцииглобального эволюционизма. «Все существующее есть результат эволюции» – лозунг современного естествознания.

Глобальный эволюционизм — это представление о всеобщем характере эволюции во Вселенной, подтверждаемое теорией Большого взрыва и неравновесной термодинамикой в физике, гипотезами предбиологической эволюции в химии, учением о дрейфе континентов в геологии, эволюционной генетикой и биологией, а также другими теоретическими построениями. По существу это одна из форм реализации диалектического принципа развития.

Выделим основные черты, характеризующие содержание идеи глобального эволюционизма:

– основными предпосылками обоснования глобального эволюционизма являются современные эволюционные теории в биологии, космологии и других науках. Глобальный эволюционизм разрабатывается на основе анализа естественнонаучных представлений о развитии, т.к. именно они выражают главные принципы эволюции мира;

– в глобальном эволюционизме отображаетсяуниверсальная связь между неживой, живой и социальной материей. С точки зрения глобального эволюционизма, вся познанная история Вселенной как самоорганизующейся системы – от Большого взрыва до возникновения человечества – представляется в виде единого процесса с генетической и структурной преемственностью 4-х типов эволюции – космической, химической, биологической и социальной.

Как уже отмечалось выше, механизм эволюции определен Ч. Дарвином в его классической триаде: наследственность, изменчивость, естественный отбор. Достижения генетики, молекулярной биологии, общие положения теории самоорганизации потребовали пересмотра основ дарвиновской теории эволюции. Изменчивость в классической триаде предполагает случайное возникновение наследуемого изменения признака, подвергающегося затем действию естественного отбора, беспощадно отбраковывающего все то, что не приспособлено к условиям существования объекта. По современным понятиям минимальной, элементарной единицей эволюции биосферы считается не особь, а популяция – совокупность индивидов одного вида, способных скрещиваться между собой. Закрепление признака означает, что частота его появления в популяции превышает некоторый пороговый уровень. Дарвиновская изменчивость теперь связывается с мутациями, спонтанно возникающими в генном наследствен ном аппарате (геноме). Мутировавший ген создает у особи новый признак. Если он полезен для популяции, то закрепляется в ней. Эффективность мутировавшего гена определяется частотой возникновения в популяции признака, связанного с этим геном. Изложенные представления позволили сформировать синтез классического дарвинизма с новейшими достижениями генетики, получивший название синтетической теории эволюции. Но и такой синтез не решил все трудностей классической теории эволюции.

Многочисленные факты, полученные в наши дни, позволяют все более уверенно говорить о направленном характере биологической эволюции. Кроме того, отмечается ускорение эволюции со временем. Известны многочисленные примеры того, что направленно возникают новые свойства, новые поведения реакции, и их невозможно объяснить в рамках классической триады. Поэтому одним из направлений поиска стало выяснение тех факторов и механизмов, которые создают ускорение биологической эволюции. При этом обращают внимание на следующие обстоятельства: 1) не всякая мутация гена вызывает изменчивость связанного с ним признака; 2) существует, механизм стабилизации генома и даже реставрации поврежденных его участков; 3) известны случаи изменения признака без мутации гена, такие события вызываются внезапными изменениями положения так называемых скачущих генов, они не занимают в хромосоме раз и навсегда заданного места и могут неожиданно менять свое расположение в ней (скачущие гены составляют до 10 % генома); 4) мутации и перемещения скачущих генов не совсем случайны; предполагается, что изменения генома на самом деле регулируются и управляются пока неизвестным нам механизмом.

Таким образом, изменчивость генома можно рассматривать как один из факторов направленной биологической эволюции. Другим фактором можно считать вирусы. В последнее время становится все более очевидной роль вирусов как переносчиков генетической информации от одного вида к другому. Эта идея объясняет важную особенность жизни: ее генетико-информационное единство, которое вместе с единой химической основой и историческим единством характеризует живой мир как непрерывно обогащающуюся систему. Новые научные данные показывают, однако, что естественный отбор – не единственный движущий фактор эволюции.

К сказанному остается добавить, что эволюционный процесс в биосфере носит многоуровневый характер. В разное время эволюция протекала и продолжает протекать в наши дни на молекулярном, клеточном, тканевом уровнях, на уровне органов, организмов, популяций, биоценозов. Различаясь на каждом из этих уровней, процессы эволюции сливаются в единый процесс развития биосферы.

Человек – феномен природы. С биологической точки зрения появление человека разумного – вполне ординарное событие. Но человек – носитель разума, мысли – это особый феномен природы.

Итак, можно отметить основными направлениями развития современного естествознания являются:

1. Интеграция естественнонаучной и гуманитарной культур

2. Уровни организации материи

3. Уровни в познании веществ (химические, физические, биологические)

4. Принципы симметрии

5. Принципы относительности

6. Неопределенность квантовой механики

7. Системность

8. Неравновесность в системах

9. Место человека во Вселенной

10. Самоорганизация в природе и обществе

11. Синергетика

12. Эволюция

13. Модели механизма управления







Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 376. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Схема рефлекторной дуги условного слюноотделительного рефлекса При неоднократном сочетании действия предупреждающего сигнала и безусловного пищевого раздражителя формируются...

Уравнение волны. Уравнение плоской гармонической волны. Волновое уравнение. Уравнение сферической волны Уравнением упругой волны называют функцию , которая определяет смещение любой частицы среды с координатами относительно своего положения равновесия в произвольный момент времени t...

Условия приобретения статуса индивидуального предпринимателя. В соответствии с п. 1 ст. 23 ГК РФ гражданин вправе заниматься предпринимательской деятельностью без образования юридического лица с момента государственной регистрации в качестве индивидуального предпринимателя. Каковы же условия такой регистрации и...

Седалищно-прямокишечная ямка Седалищно-прямокишечная (анальная) ямка, fossa ischiorectalis (ischioanalis) – это парное углубление в области промежности, находящееся по бокам от конечного отдела прямой кишки и седалищных бугров, заполненное жировой клетчаткой, сосудами, нервами и...

Основные структурные физиотерапевтические подразделения Физиотерапевтическое подразделение является одним из структурных подразделений лечебно-профилактического учреждения, которое предназначено для оказания физиотерапевтической помощи...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия