Главная | Обратная связь

Процеси самоорганізації

Синергетика займається дослідженням процесів самоорганізації в системах різної природи, динамікою взаємопереходів через кордон "порядок - хаос". Самоорганізація - здатність тих або інших систем до саморозвитку, самозародження, застосовуючи при цьому не лише і не стільки приплив енергії, інформації, речовини ззовні, скільки користуючись можливостями, закладеними усередині системи, тобто своїм внутрішнім потенціалом. Самоорганізація є ключовою для розуміння суті синергетики. Синергетику і визначають як науку про самоорганізацію або, більше розгорнуто, про мимовільне виникнення і самоподдержании впорядкованих тимчасових і просторових структур у відкритих нелінійних системах різної природи. Таким чином, синергетика - теорія динамічних, відкритих, нелінійних систем, що самоорганизующихся. На основі численних досліджень були сформульовані наступні умови самоорганізації систем:

1. Перша важлива і необхідна умова протікання процесу самоорганізації - відкритість систем. Відкритою називають ту систему, яка постійно здійснює введення і виведення речовини, енергії і інформації в середу. При цьому потрібно враховувати, що відкритість - поняття відносне, і що "абсолютну відкритість", так само як "абсолютну закритість", важко представити реально існуючими. Тому завжди, коли йдеться про відкритість або закритість будь-якої системи, мається на увазі певна переважаюча тенденція. А якби з'явилася можливість існування абсолютно відкритої системи, то вона загубила б свою цілісність. Умова відкритості для самоорганізації системи є необхідним, але недостатнім.

2. Процес еволюції, розвитку систем відноситься до нелінійних і протікає зі зміною ентропії. Це є другою умовою існування процесу самоорганізації. Система має бути ще і нелінійною. Синергетика вивчає нелінійні процеси. Це означає, що можливий перехід системи з одного стійкого стану в інший. Система, що Самоорганизующаяся, здатна сама регулювати, підтримувати, змінювати свій стан завдяки відкритості і нелінійності.

3. Третя умова існування процесу самоорганізації - нерівнованість і безповоротність процесу еволюції і розвитку систем, який протікає зі змінами ентропії. Пояснюється те тим, що рівноважний процес протікає повільно через дуже близькі один одному рівноважні стани, що не сприяє еволюції системи, оскільки ентропія залишається незмінною. У нерівноважних процесах система проходить через нерівноважні стани, що характеризуються неоднорідністю властивостей і характеристик в частинах системи. Нерівноважні процеси незворотні.

4. Тривала тривалість процесу еволюції системи є четвертою умовою утворення неумисного спонтанного порядку в системі. Ця умова самоорганізації обумовлена тим, що результати діяльності системи, наприклад, колективу підприємства, проявляються через такі критерії, як виробництво, ринок, гроші, тільки впродовж тривалого часу.

5. І нарешті, п'ята умова існування систем, що самоорганизующихся, - цілеспрямована організація, погоджена дія елементів системи, адаптована на дію зовнішнього середовища. Випадкові відхилення параметрів розвитку від їх середнього значення (флуктуації) накопичуються і приводять систему поступово в нестійкий стан. Відкритість, нерівнованість, безповоротність і нелінійність систем може привести до руйнування колишньої структури (дезорганізації) і створення нового спонтанного просторово-часового порядку (самоорганізації).

Системи, що самоорганізуються, мають здатність оптимальним чином змінювати свої параметричні характеристики, структуру функціональних стосунків в цілому, відповідно до зовнішніх умов, що змінюються, і так, щоб ентропія системи або зменшувалася, або залишалася незмінною або, у гіршому разі, росла повільно. Вони удосконалюють функціональні стосунки між їх складниками, іншими системами і зовнішнім середовищем. У соціально-економічних системах, що самоорганизующихся, процес розвитку спонтанно спрямований на підвищення продуктивності праці і якості продукції, на підвищення результативності виробництва при одночасному зниженні рівня витрачання енергії і речовини. Динаміка систем, що самоорганизующихся, на тривалу перспективу важко передбачувана. Проте в їх розвитку, як би не мінялися умови, функціональні процеси завжди спрямовані на самозбереження, самовідтворення, на поліпшення режиму розвитку, на зменшення ентропії. Для систем, що самоорганизующихся, на будь-який наперед заданий момент часу рівень їх організованості, впорядкованості підвищується за заданих умов розвитку. Системи, що Самоорганизующиеся, розвиваються за рахунок дії двох типів потоків речовини, енергії і інформації протилежної творчої спрямованості : потік речовини і енергії, що формує систему, завжди породжує потік зворотної дії. Більше того, системи не можуть нормально розвиватися у відсутність дезорганизующего потоку. Їх діалектична суперечлива єдність і обумовлює формування і розвиток саморегульованих целостностей. Цією ж єдністю визначається формування нових шляхів розвитку системи як результату взаємодії цих різноспрямованих потоків.

Виділяють три процеси самоорганізації: процеси виникнення якісно нового цілісного формування з деякої сукупності об'єктів певного рівня; процеси, що підтримують певний рівень організації при обліку зовнішніх і внутрішніх умов її функціонування; процеси вдосконалення організацій, здатні накопичувати і використати минулий досвід. Основною характеристикою самоорганізації будь-якої системи, її еволюції являється безповоротність, що виражається в певній спрямованості її змін. Дійсно, оскільки організація як сукупність активностей не може бути замкнутою, її розвиток спрямований не лише всередину системи, але і за межі системи, де організація стикається з іншими сукупностями активностей, долає їх опір і рухається далі. Безповоротність або неповторність процесу означає неможливість змінити спрямованість процесів самоосвіти в кожен цей момент. Самоорганізація - процес розвитку системи, для якого характерні два принципи : принцип негативного зворотного зв'язку, що показує, як підтримується спонтанно виникаючий порядок; принцип позитивного зворотного зв'язку, згідно з яким прогресивні зміни, що виникають в системі, не пригнічуються, а накопичуються і посилюються.

Постійний компроміс між цими принципами реалізується за допомогою структурних змін, посилення нерівнованості і виходом системи на новий діапазон розвитку. Система може функціонувати, не лише зменшуючи небажані відхилення, але і збільшуючи бажані за допомогою позитивного зворотного зв'язку. Процеси, в яких взаємодія підсистем запускає позитивний зворотний зв'язок, нестримно переводять систему в новий стан, не завжди сприятливий, але потрібний з якихось причин для системи. Самоусиление системи триває до виникнення нових негативних зв'язків, що стабілізують систему, але ведучих до нового рівня безладу. Було помічено, що системи, надані самі собі, зменшують ентропію і формують порядок з хаосу. Сказане можна проілюструвати за допомогою рис. 6.2.

Рис. 6.2. Формування порядку з хаосу

Для самоорганізації системи характерні такі риси, як спонтанність і випадковість. Сьогодні це твердження знайшло підтвердження в синергетиці.

Характерною умовою самоорганізації є властивість автономності, що означає, що система реагує, передусім, на внутрішні зв'язки, т. е. орієнтується на особисті цілі. Зовнішнє середовище у кращому разі ініціює певні зміни. При цьому підсумок зміни станів також визначається саме взаємозв'язками у внутрішній структурі, а не зовнішнім поштовхом. Процес самоорганізації системи підтверджує, що з посиленням організації ефективність раціональних і цілеспрямованих дій слабшає, організація сама "створює" себе, іноді протидіючи свідомому керівництву. Дослідження процесів самоорганізації дають можливість не лише виявляти механізм автономного циклічного самоподдержания, але і дозволяють знайти можливість запускати цей механізм.

При цьому на певному етапі розвитку в механізм самоорганізації системи втручається розум людини, здатний внести в цей процес якісно нові елементи. Головна властивість розуму в здатності передбачати окремі фрагменти майбутнього розвитку, оцінювати окремі наслідки відбору, тим самим впливаючи на його характер. Виявилось, що відносно соціальної організації неможливо говорити про її повну самоорганізацію, оскільки розум людини дозволяє удосконалити структуру зворотних зв'язків, тобто здійснювати цілеспрямовані зміни в інтересах суспільства. У системах, що самоорганизуються, впорядкованість і саморозвиток обумовлені утворенням кооперативних зв'язків з безладу, властивого нерівноважному стану. Поняття організації як альтернативи поняттю самоорганізації пов'язано зі свідомою діяльністю людини. Результатом такого симбіозу є процес коэволюции як спільний розвиток природних і виробничих технологій у рамках системи взаємодії (у біології, наприклад, - взаємне пристосування видів). В процесі коеволюції вирішальну роль грають не боротьба за існування, а взаємодопомогу, узгодженість і співпрацю. Коеволюційний підхід виділяє з усієї сукупності змін ті, які зв'язані, взаємно адаптовані.

Взаємозв'язаність коеволюційних змін виконує двояку функцію - збереження цілісності системи і участь в становленні нової цілісності. В той же час, проте, коэволюционный підхід стверджує, що у реальному світі протистоять одна іншій не дві суті - природа і суспільство, а три: природна природа, суспільство і "створюваний людиною предметний світ". Визнання самоорганізуючих властивостей системи в розвитку організації дозволяє побачити останню в новому світі, по-новому інтерпретувати знайомі явища і, можливо, впоратися з окремими проблемами, які при традиційному підході здаються нерозв'язними. Процес самоорганізації підтверджує, що будь-хто, навіть сприятливий стан справ треба розглядати як скороминуще в проміжному еволюційному процесі оновлення. Необхідно адаптуватися навіть не до змін, а до темпів змін. Важливо усвідомити ідею, що метою системи є те, що вона робить, і, якщо поведінка організації не здається раціональною, значить, певне розуміння цілей відрізняється від справжніх цілей організації.