Теория самоорганизации (синергетика), От моделирования простых к моделированию сложных систем - Развитие естествознания
От моделирования простых к моделированию сложных систем
Классическое и неклассическое естествознание объединяет одна общая черта: предмет познания у них - это простые (замкнутые, изолированные, обратимые во времени) системы. Но, в сущности, такое понимание предмета познания является сильной абстракцией. Вселенная представляет из себя множество систем. И лишь некоторые из них могут трактоваться как замкнутые системы, т. е. как "механизмы". Во Вселенной таких "закрытых" систем меньшинство. Подавляющее большинство реальных систем открытые. Это значит, что они обмениваются энергией, веществом и информацией с окружающей средой. К такого рода системам относятся и такие системы, которые больше всего интересуют человека, значимы для него - биологические и социальные системы.
Человек всегда стремился постичь природу сложного. Как ориентироваться в сложном и нестабильном мире? Какова природа сложного и каковы законы его функционирования и развития? В какой степени предсказуемо поведение сложных систем?
В 70-е годы ХХ века начала активно развиваться теория сложных самоорганизующихся систем, получившая название синергетики. Результаты исследований в области нелинейного (порядка выше второго) математического моделирования сложных открытых систем привели к рождению нового мощного научного направления в современном естествознании - синергетики. Как и кибернетика, синергетика - это некоторый междисциплинарный подход.
Но в отличие от кибернетики, где акцент делается на процессах управления и обмена информацией, синергетика ориентирована на исследование принципов построения организации, ее возникновения, развития и самоусложнения.
Мир нелинейных самоорганизующихся систем гораздо богаче мира закрытых, линейных систем. Вместе с тем, "нелинейный мир" и сложнее поддается моделированию. Большинство возникающих нелинейных уравнений не может быть решено аналитически. Как правило, для их (приближенного) решения требуется сочетание современных аналитических методов с большими сериями расчетов на ЭВМ, с вычислительными экспериментами.
Синергетика открывает для исследования - необычные для классического и неклассического естествознания - стороны мира: его нестабильность, многообразие путей изменения и развития, раскрывает условия существования и устойчивого развития сложных структур, делает возможным моделирование катастрофических ситуаций и др.
Методами синергетики было осуществлено моделирование многих сложных самоорганизующихся систем в физике и гидродинамике, в химии и биологии, в астрофизике и в обществе: от морфогенеза в биологии и некоторых аспектов функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики и автоколебательных процессов в химии (т. н. реакция самоструктурирования химических соединений Белоусова - Жаботинского) до эволюции звезд и космологических процессов, от электронных приборов до формирования общественного мнения и демографических процессов.
Похожие статьи
-
Теория самоорганизации (синергетика) - Естественно научные аспекты современных технологий
Классическое и неклассическое естествознание объединяет одна общая черта: предмет познания у них - это простые (замкнутые, изолированные, обратимые во...
-
ОСОБЕННОСТИ ОПИСАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ - Концепции современного естествознания
Те практические задачи, которые сегодня решаются, требуют глубокого изучения отдельных объектов и явлений природы. Большое число задач связано с...
-
К важным концепциям современного естествознания, вызывающим внимание и интерес научной общественности, можно отнести: - концепцию системности...
-
Заключение - Закономерности и особенности развития современного естествознания
Говоря о закономерностях и особенностях развития современного естествознания как целостной науки о природе, отметим следующие моменты: Во-первых,...
-
Звезды. На современном этапе эволюции Вселенной вещество в ней находится преимущественно в звездном состоянии. 97% вещества в нашей Галактике...
-
Основные положения СТЭ, их историческое формирование и развитие - Теория эволюции
Генетические идеи проникли в систематику, палеонтологию, эмбриологию, биогеографию. Термин "современный" или "эволюционный синтез" происходит из названия...
-
Естествознание и образование - Закономерности и особенности развития современного естествознания
Еще в древности было известно, что чем больше сфера знания, то тем еще больше сфера незнания. Вот почему важно разобраться в структуре запаса информации...
-
Современные биотехнологии - Краткий очерк теории эволюции. Концепции современного естествознания
Биотехнологии основаны на использовании живых организмов и биологических процессов в промышленном производстве. На их базе освоено массовое производство...
-
История развития химии, алхимия - Естествознание на молекулярном уровне
История химии изучает и описывает сложный процесс накопления специфических знаний, относящихся к изучению свойств и превращений веществ; ее можно...
-
Прежде всего, если мы рассматриваем научное естествознание, то ему присущи закономерности развития науки как таковой, но с учетом специфики развития...
-
"Наша способность к самообмену по поводу работы собственного мозга почти безгранична главным образом потому, что часть, о которой мы можем сообщить,...
-
Предмет и цели естествознания - Закономерности и особенности развития современного естествознания
Как и любая предметная область знания, предмет естествознания имеет свою историю и логику развития, которые естественно не совпадают, как и не совпадают...
-
Научное познание: структура и методы - Естествознание - единая наука о природе
Структура научного познания Понятие метода и методологии (и границы научного метода) Классификация методов научного познания Главное назначение научной...
-
Введение - Естествознание, его место и роль в современной науке
Естествознание наука фундаментальный Современное науковедение под естествознанием понимает систему наук о природе: физику, химию, биологию, астрономию,...
-
Немецкий физик-теоретик, один из основателей синергетики, правнучатый племянник Карла Маркса. Изучал физику и математику в ун-тах Галле (1946--1948) и...
-
Естествознание на современном этапе - Естествознание - единая наука о природе
(современное естествознание) Современная наука ведет свой отчет с 10-20-х гг. ХХ в. Для нее характерна ассоциация математических, гуманитарных и...
-
В настоящее время в области фундаментальной теоретической физики выделяются три уровня строения материи: микромир - мир предельно малых, непосредственно...
-
Представление о саморегуляции физиологических функций нашло наиболее полное отражение в теории функциональных систем, разработанной академиком П. К....
-
К двигательным качествам относятся сила, скорость (быстрота), ловкость, гибкость и выносливость. Они обусловлены ростом и развитием всего организма....
-
Заключение, Список литературы - Биофизика сложных систем. Биофизика дыхания
Не сложно убедиться, что процесс дыхания является довольно сложным и важным процессом в нашем организме. Для подробного его изучения необходимо принять...
-
Участие глии в процессах развития и регенерации в нервной системе - Нейроглия и нервная деятельность
Сведения о роли глиальных клеток в развитии нервной системы касаются отдельно участия макро - и микроглии в процессах, протекающих в ЦНС и в шванновских...
-
Материалы и методы. Обследовано 105 больных туберкулезом органов дыхания. Наряду с клинико-рентгенологическими и лабораторными обследованиями изучали...
-
История развития естествознания - Основы естествознания
Понять, представить себе или усвоить естествознание можно только в его развитии. Дело в том, что современное естествознание включает в себя не только...
-
Заключение - Естествознание, его место и роль в современной науке
Границы изложения концепций современного естествознания по возможности широты и глубины освещения научных проблем настолько велики, что вряд ли могут...
-
Синергетика - Принципы биологической эволюции
Одним из результатов внедрения принципа универсального эволюционизма было возникновение синергетики. В классической науке господствовало убеждение, что...
-
Заключение - Эволюция современного естествознания
Естествознание появилось более 3000 лет назад. Тогда не было разделения на физику, биологию, географию. Науками занимались философы. С развитием торговли...
-
Литература - Современные концепции естествознания
Бабушкин А. Н. Современные концепции естествознания: Лекции по курсу. М., 2000. Голубева О. Н., Суханов А. Д. Концепции современного естествознания:...
-
Говоря о состоянии цивилизации, необходимо различать понятия "кризис", "катастрофа" и "коллапс". Кризис означает переломный момент, решительный исход, т....
-
Ответ: Электронная аналогия Проявляется у элементов, имеющих сходные электронные формулы. Элементы, входящие в подгруппу электронных аналогов, аналогичны...
-
Оформление естествознания как научной дисциплины происходило постепенно. В обобщенном виде историю развития естествознания часто принято представлять в...
-
Дарвинисткая теория-истина или пустой хлопок - Концепции современного естествознания
Споры о достоверности дарвинизма и роли естественного отбора в процессах видообразования - это споры не просто об истинности положений той или иной...
-
Мнение научного сообщества о теории эволюцианизма - Концепции современного естествознания
"У идеи естественного отбора удивительная судьба, - пишет В. И. Назаров, - родившись в биологии, она захватила умы физиков, химиков, математиков,...
-
Темперамент -- проявление типа нервной системы в деятельности человека, индивидуально-психологические особенности личности, в которых проявляется...
-
Характеристика развития естественных наук в античное время - Зарождение науки естествознания
Наука - это сложное многогранное общественное явление. Вне общества наука не может ни возникать, ни развиваться. Но наука появляется тогда, когда для...
-
Этапы развития нервной системы человека - Особенности нервной системы у детей
1)Дорзальная индукция или Первичная нейруляция - период 3-4 недели гестации; 2)Вентральная индукция - период 5-6 недели гестации; 3)Нейрональная...
-
К началу XIX века главные открытия в анатомии человека были сделаны. На долю последующих поколений анатомов оставалось тщательное, максимально полное...
-
История развития учений о воспалении - Теории воспаления
Гиппократ считал воспаление результатом локального избытка одного из соков организма (IV век до н. э.). Феноменологически, основные признаки воспаления...
-
Таким образом, управление жизнедеятельностью организма путем организации ФС гомеостатического и поведенческого уровней обладает рядом свойств,...
-
Приспособительный результат - определенное соотношение организма и внешней среды, которое прекращает действие, направленное на его достижение, и делает...
-
Клеточная теория строения организмов - Клетка как элементарная живая система
Для прокариот и простейших, низших грибов и некоторых водорослей понятия "клетка" и "организм" совпадают. Можно сказать, что клетка - это элементарная...
Теория самоорганизации (синергетика), От моделирования простых к моделированию сложных систем - Развитие естествознания