Az önszervező rendszerek tulajdonságai. Filozófiai enciklopédia - önszerveződő rendszer A rendszerszemlélet fő eljárásai a következők
Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot
Azok a hallgatók, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik tanulmányaikban és munkájuk során használják fel a tudásbázist, nagyon hálásak lesznek Önnek.
közzétett http://www.allbest.ru/
közzétett http://www.allbest.ru/
Osztály "Általános szakmai és speciális tudományágak a jogtudományban"
Teszt
A tanfolyamon: "A modern természettudomány fogalma"
önszerveződési rendszer kérdése
Bevezetés
1. Koncepció önszerveződés
2. A rendszerek önszerveződése
3. Az önszerveződési folyamatok típusai
4. önszerveződés összetett rendszerek
5. Körülmények i önszerveződés megjelenése
6. Önszerveződés a vadon élő állatokban
Következtetés
Felhasznált irodalom jegyzéke
Bevezetés
Világunk, minden, ami benne megfigyelhető, folyamatos változásokon megy keresztül – folyamatosan figyeljük a fejlődését. Minden ilyen változás a belső kölcsönhatás erői miatt következik be, mindenesetre semmilyen külső erőt nem figyelünk meg vele kapcsolatban. Bohr elve szerint csak azt van jogunk létezőnek tekinteni, ami megfigyelhető vagy azzá tehető. Ezért ilyen erők nem léteznek. Így mindent, ami körülöttünk történik, önszerveződési folyamatnak tekinthetjük, vagyis olyan belső ösztönzés hatására zajló folyamatnak, amely nem igényli a rendszerhez nem tartozó külső tényezők beavatkozását. E folyamatok közé tartozik az Elme kialakulása és működése is, mert az evolúciója eredményeként született meg a rendszerben. Tehát a rendszerfejlődés egész folyamata az önszerveződési folyamat. A világ folyamatosan változik. Nem mondhatjuk, hogy az önszerveződési folyamat az egyensúlyi állapot elérését célozza (amit abszolút káoszként értünk), erre nincs alapunk, sokkal több bizonyíték szól az ellenkezőjéről - a világ folyamatosan fejlődik, és ebben a változásban van egy bizonyos irány, amely különbözik az egyensúlyozás vágyától.
Az önszerveződési folyamat alapjainak leírására célszerű (bár nyilvánvalóan nem elegendő) a darwini triász terminológiáját használni: öröklődés, változékonyság, szelekció, tágabb értelmet adva ezeknek a fogalmaknak. A változékonyság ebben a tágabb értelemben a véletlen és a bizonytalanság állandóan jelenlévő tényezői. Folyamatosan működő véletlenszerű tényezők feltételezése nélkül a rendszer folyamatos fejlődése, új minőségi jellemzők megjelenésével együtt láthatóan lehetetlen. Ami az „öröklődés” kifejezést illeti, ez csak azt jelenti, hogy a világ bármely rendszerének jelene és jövője a múltjától függ. Egy adott rendszer múlttól való függésének mértéke bármilyen lehet. Egyetértünk abban, hogy ezt a függőségi fokot a rendszer memóriájának nevezzük. A teljesen determinisztikus rendszerekben a múlt egyedileg határozza meg a jövőt (lehetséges az ellenkezője is - a múlt valóban meghatározni). Az ilyen rendszerek végtelen memóriájú (abszolút öröklődésű) rendszerek. Ez egy absztrakció, de jól értelmezi az élettelen világ egyes folyamatait – például a bolygók mozgását, amit megfigyelünk (természetesen csak egy bizonyos, véges, bár nagyon nagy időintervallumban. rendszer" valós rendszerekben abban az értelemben, ahogy mi definiáltuk, leggyakrabban korlátozottnak bizonyul: a végtelen memória és annak hiánya is csak absztrakciók, amelyek alkalmasak az értelmezésre. A memória nélküli rendszerre példa a kifejlesztett turbulens mozgás .
A „kiválasztás alapelvei” fogalma a legnehezebb a darwini triász fogalmai között. Az önszerveződési folyamatok bizonyos szabályokat, törvényeket követnek. Ez az állítás egyfajta empirikus általánosítás, e szabályok eredetének kérdése kívül esik a racionalizmuson, csakúgy, mint az Univerzum születésének kérdése.
Ebből kifolyólag részletesebben érinteni kell az önszerveződés fogalmát az élő és élettelen természetben, pontosabban egy új tudományos irányt, amely pontosan ezeket a folyamatokat vizsgálja a Földön és az Univerzumban - a szinergetikát.
1. Az önszerveződés fogalma
Az önszerveződés egy olyan folyamat, amelynek során egy komplex dinamikus rendszer szerveződése jön létre, reprodukálódik vagy fejleszthető. Az önszerveződési folyamatok csak nagy bonyolultságú és nagyszámú elemű rendszerekben valósulhatnak meg, amelyek közötti kapcsolatok nem merevek, hanem valószínűségiek. Az önszervező rendszerek fő tulajdonságai a nyitottság, a nemlinearitás és a disszipáció. Az önszerveződés elmélete nyitott nemlineáris disszipatív rendszerekkel foglalkozik, amelyek távol állnak az egyensúlytól.
Az önszerveződés tulajdonságai nagyon eltérő természetű objektumokat tárnak fel: élő sejtet, organizmust, biológiai populációt, biogeocenózist, emberi kollektívát stb. Az önszerveződési folyamatok a meglévők átstrukturálása és a rendszer elemei közötti új kapcsolatok kialakítása miatt valósulnak meg. Az önszerveződési folyamatok sajátossága a céltudatos, ugyanakkor természetes, spontán jellegük: ezek a folyamatok a rendszernek a környezettel való interakciója során mennek végbe, bizonyos mértékig önállóak és attól viszonylag függetlenek.
2. A rendszerek önszerveződése
Az utóbbi évtizedekben egyre inkább kialakult az a gondolat, hogy az anyag kezdetben nemcsak a rendet rombolja és az eredeti káoszhoz tér vissza, hanem egyre összetettebb és rendezettebb, különböző szintű rendszereket is kialakít. Az anyag pusztító tendenciájának gondolata a klasszikus fizika két ága - a statisztikus mechanika és a termodinamika - fejlődésének eredményeképpen alakult ki, amelyek az elszigetelt (zárt) rendszerek viselkedését írják le, vagyis olyan rendszerek, amelyek nem cserélődnek. energiát vagy anyagot a környezettel. Ebben az esetben különleges szerep hárul a termodinamika második főtételére, amely meghatározza az energiaátalakítási folyamatok visszafordíthatatlanságát egy zárt rendszerben. Az ilyen folyamatok előbb-utóbb elvezetik a rendszert a legegyszerűbb állapotába - a termodinamikai egyensúlyba, ami egyenértékű a káosszal, amikor nincs rend, és mindenféle energia hőenergiává alakul, átlagosan egyenletesen elosztva a rendszer összes eleme között. Korábban szóba került a termodinamika második főtételének a zárt rendszernek feltételezett univerzumra való alkalmazása. Ebből következett az Univerzum leromlására vonatkozó következtetés - termikus halála.
Ismeretes, hogy a legkisebbtől a legnagyobbig minden valós rendszer nyitott, azaz energiát és anyagot cserél a környezettel, és nincs termodinamikai egyensúlyi állapotban. Az ilyen rendszerekben növekvő rend kialakulása lehetséges. Ezen az alapon felmerült az anyagi rendszerek önszerveződésének ötlete
Az elmúlt évtizedekben az önszerveződési folyamatok vizsgálata három irányban zajlott: szinergetika, nem egyensúlyi folyamatok termodinamikája és matematikai katasztrófaelmélet.
A szinergetika egy szerkezet elemei (alrendszerei) közötti kapcsolatokat vizsgálja, amelyek nyílt rendszerekben (biológiai, fizikokémiai stb.) képződnek a környezettel való intenzív anyag- és energiacsere következtében nem egyensúlyi körülmények között. Az ilyen rendszerekben megfigyelhető az alrendszerek összehangolt viselkedése, aminek következtében a rendezettség foka nő, azaz az entrópia csökken. A szinergetika alapja a nem egyensúlyi folyamatok termodinamikája, a véletlenszerű folyamatok elmélete, a nemlineáris rezgések és hullámok elmélete. A szinergetika vizsgálati tárgyának, természetétől függetlenül, három feltételnek kell megfelelnie: nyitottságnak, jelentős egyensúlyhiánynak és a kritikus állapotból való hirtelen kilépésnek.
A nyitottság a rendszer nyitottságát jelenti, amelyhez energia és anyagcsere a környezettel lehetséges. A jelentős egyensúlyhiány kritikus állapothoz vezet, amelyet a stabilitás elvesztése kísér. A kritikus állapotból való hirtelen kilépés eredményeként minőségileg új, magasabb rendű állapot alakul ki. Az önszervező rendszerre példa az optikai kvantumgenerátor - egy lézer. Működése során a három felsorolt feltétel betartható: a kívülről energiával ellátott rendszer nyitottsága, szélsőséges egyensúlyhiánya, a kritikus szivattyúzási szint elérése, amelynél rendezett, monokromatikus sugárzás lép fel.
„Bárhová nézünk, ott van az evolúció, a formák változatossága és az instabilitás. Érdekes megjegyezni, hogy ilyen kép minden szinten megfigyelhető – az elemi részecskék területén, a biológiában, az asztrofizikában” – mondja a nem egyensúlyi folyamatok termodinamikájának egyik megalapítója, 1977-ben Nobel-díjas belga fizikus és fizikokémikus IL Prigozsi (szül. 1917).
Az önszerveződés minden rendszer fejlődésében magában foglalja a véletlenszerűséget és a szabályosságot, amelyben két fázis különböztethető meg: a sima evolúció, amelynek lefolyása meglehetősen szabályos és determinisztikus, és egy ugrás a bifurkációs ponton, amely véletlenszerűen megy végbe, és ezért véletlenszerűen határoz meg. az ezt követő szabályos evolúciós szakasz a következő ugrásig a bifurkációs ponton. Az önszerveződés fogalmához közvetlenül kapcsolódik a különböző hirtelen átmeneteket, spontán minőségi változásokat stb. leíró matematikai katasztrófaelmélet A katasztrófaelméletben meglehetősen összetett matematikai apparátust alkalmaznak - a dinamikus rendszerek topológiai elméletét.
3. Az önszerveződési folyamatok típusai
Az önszerveződési folyamatoknak három típusa van:
a szervezet spontán generációjának folyamatai, i.e. egy új, sajátos mintázatú integrált rendszer kialakulása egy bizonyos szintű integrál objektumok bizonyos halmazából (például többsejtű szervezetek keletkezése egysejtűekből);
folyamatok, amelyek révén a rendszer fenntart egy bizonyos szintű szervezettséget, amikor működésének külső és belső feltételei megváltoznak (itt elsősorban a homeosztatikus mechanizmusokat vizsgáljuk, különös tekintettel a negatív visszacsatolás elvén működő mechanizmusokra);
olyan rendszerek fejlesztésével és önfejlesztésével kapcsolatos folyamatok, amelyek képesek felhalmozni és felhasználni a múltbeli tapasztalatokat.
Az önszerveződés problémáinak speciális vizsgálata először a kibernetikában indult el. Az „önszervező rendszer” kifejezést W. R. Ashby angol kibernetikus vezette be 1947-ben. Az önszerveződés széles körű tanulmányozása az 1950-es évek végén kezdődött. 20. század hogy új elveket találjunk az emberi szellemi tevékenység különféle aspektusait szimulálni képes technikai eszközök megalkotására. Az önszerveződési problémák tanulmányozása a kibernetika, az információelmélet, a rendszerelmélet, a biológiai és rendszerismeret gondolatai és módszerei közötti behatolás egyik fő útjává vált.
A nemlineáris önszerveződő rendszerek világa sokkal gazdagabb, mint a zárt, lineáris rendszerek világa. A "nemlineáris világot" azonban nehezebb modellezni. A legtöbb felmerülő nemlineáris egyenlet közelítő megoldásához általában a modern analitikai módszerek és a számítási kísérletek kombinációja szükséges. A szinergetika megnyitja a precíz, kvantitatív, matematikai kutatások előtt a világ olyan aspektusait, mint instabilitása, a változási és fejlődési módok sokfélesége, feltárja az összetett struktúrák létezésének és fenntartható fejlődésének feltételeit, lehetővé teszi a katasztrófahelyzetek modellezését stb.
Szinergikus módszereket alkalmaztak számos bonyolult önszerveződő rendszer modellezésére: a biológia morfogenezisétől és az agyműködés egyes aspektusaitól a repülőgép szárnylebegtetéséig, a molekuláris fizikától és az önoszcilláló eszközöktől a közvélemény és a demográfiai folyamatok kialakulásáig. A szinergetika fő kérdése az, hogy vannak-e általános minták, amelyek irányítják az önszerveződő rendszerek kialakulását, struktúráit és funkcióit. Ilyen minták léteznek. Ezek a nyitottság, a nemlinearitás, a disszipativitás.
4. Összetett rendszerek önszerveződése
A fejlődő rendszerek jellegzetessége az önszerveződő képesség, amely a külső környezettel való belső kapcsolatok miatt a rendszer önkonzisztens működésében nyilvánul meg. A fejlődést a rendszer önszerveződésének folyamataként tekintve két fő fázist különítünk el benne: az adaptációt, vagyis az evolúciós fejlődést és a szelekciót. Az önszerveződő rendszereknek a változó belső és külső feltételekhez való folyamatos alkalmazkodóképesség (adaptáció) mechanizmusa, a magatartás folyamatos javítása, a korábbi tapasztalatok figyelembevételével. Az önszerveződési folyamatok vizsgálatánál abból a feltételezésből indulunk ki, hogy a fejlődő rendszerekben a szerkezet és a funkció szorosan összefügg egymással. A rendszer átalakítja szerkezetét annak érdekében, hogy a változó környezetben a meghatározott funkciókat el tudja látni.
A rendszer alkalmazkodása a változó feltételekhez a rendszer működéséhez szükséges tulajdonságokkal rendelkező elemek megjelenése miatt következik be, és nem csak az ilyen elemek megjelenése miatt (ez nem csak az új elemek megjelenését jelenti, hanem a megjelenést is). a "régi" elemek új jellemzői), de az ilyen elemek redundanciája -jelek. A rendszerek fokozatos fejlődésének hátterében a hasonló elemek számának növekedése áll, hiszen ez előfeltétele az elemek további szelekciójának, a struktúrák differenciálásának, integrálásának. Ugyanakkor a hasonló elemek számának növelése a legegyszerűbb eszköz a reprodukciós megbízhatóság növelésére, a funkciók fokozására, a külső környezettel való kapcsolatok bővítésére. Az alkalmazkodás (a rendszer stabilitása) időszaka megfelel a széles jelentőségű adaptív jellemzők állandó felhalmozódásának, a rendszer univerzalizmusának növekedésének. A rendszer ingadozása következtében olyan szabályozási jelzések keletkeznek, amelyek megváltoztatják, átalakítják a rendszer szerkezetét, hogy a rendszer továbbra is szükség szerint működjön.
Az alkalmazkodási időszak az evolúciós átalakulások időszaka, amelyek csak a rendszer mennyiségi változásaihoz kapcsolódnak. A szerkezeti stabilitás ebben az esetben nem sérül. A szerkezeti stabilitás fogalma fontos szerepet játszik az önszerveződés elméletében.
Az evolúció folyamata a rendszer és a külső környezet kölcsönhatásának eredménye, ezért ennek a folyamatnak a tanulmányozása során figyelembe kell venni a rendszer-külső környezet folyamatát.
Schmalhausen feltárja a külső és belső tényezők fontosságát az organikus evolúcióban, és az evolúciós folyamatot irányított folyamatként magyarázza: „A biogeocenózis szabályozó eszközként működik minden fajt alkotó populációjával kapcsolatban. következő generáció. Mindazok halála, teljes vagy részleges eltávolítása a szaporodásból, akik nem tudnak biogeokémiai funkciót ellátni, fenntartja a biogeocenózisban az anyag és az energia keringési folyamatainak stabilitását, és egyben biztosítja az egyes fajok fejlődését. Evolúció oldala, de elkerülhetetlen eredménye egy szervezethez képest magasabb rendű rendszer stabilitásának megőrzésének.A szelekció, az irányítás és szabályozás gyakorlása, azaz a biogeocenózis stacionárius állapotának fenntartása, ezáltal a szervezet fejlődésének hajtótényezőjévé válik. faj és biztosítja, hogy nem pusztán a rendszer, mint rendszer alakjának változása, ami annak pusztulásához vezethet, de a rendszer átmenete az egyik harmonikus (szabályozási elv szerint stabil) állapotból egy másik harmonikus állapotba.
A visszacsatolás elvén alapuló többszörös szabályozás, vagy a fejlődő szervezet önbeigazítása alapozza meg a stabil állapot fenntartását, biztosítja a fejlődési folyamat stabilitását szabálytalanul változó külső körülmények között, és biztosítja a rendszeres fejlődési eredmény elérésének megbízhatóságát. változó környezeti feltételek. Az önbeigazítás az alapja a szervezet környezethez való alkalmazkodóképességének és a szervek egymáshoz való kölcsönös alkalmazkodásának. De az alkalmazkodóképesség alapját is ez képezi, azonban az életszervezés egy másik - szupraorganizmus szintjén.
A rendszerfejlesztés szabályozó mechanizmusának hatása a szervezet különböző szintjein nyilvánul meg, és a külső tényezők változásaira adott reakciótól, a rendszer és a környezeti tényezők kölcsönhatásának formáitól függ. A külső tényezőkkel való kölcsönös függés a rendszerstruktúráltság szintjétől függően különböző formákban nyilvánul meg, mivel a rendszerszervezés különböző szintjeihez és a különböző folyamatokhoz kapcsolódik. A szabályozó szerepét a külső környezet, ezen belül a vizsgált rendszer tölti be. A külső környezetet két kommunikációs vonallal kell összekötni a fejlesztő rendszerrel - egy közvetlen vonallal, amely a külső környezet vezérlőjeleit továbbítja a rendszerhez, és egy visszacsatoló vezetékkel, amely a rendszer aktuális állapotáról információt továbbít a külső környezet felé. A rendszer működése során információkat továbbít a külső környezet felé a megfelelő elemek-tulajdonságok mennyiségi összetételéről, eloszlásáról. A külső környezetben ez az információ átalakul (a legértékesebb információ ellenőrzése és kiválasztása). A kiválasztott információ a külső környezetben felhalmozódik, és a rendszerelemek megfelelő tulajdonságainak (jellemzőinek) megjelenésével továbbítható a rendszerhez.
A biológiai rendszerekben a biogeocenózis szabályozóként működik. A biogeocenózis részét képező populáció két csatornán keresztül kapcsolódik hozzá. Az első kommunikációs csatorna a szerveződés molekuláris szintjén található, és arra szolgál, hogy az örökletes információkat a zigótától az érett egyed elsődleges csírasejtjeihez továbbítsa. A második kommunikációs csatorna az egyéni szerveződés szintjén található, és a fenotípusoktól a biogeocenózisig visszacsatolásra szolgál. E két csatorna közé „beszúrt” transzformációs mechanizmusok helyezkednek el, amelyek kapcsolatot biztosítanak közöttük, és ezzel lezárják az evolúciós változások elemi ciklusát.
Így kétirányú kommunikáció zajlik a külső környezet és az összetételében szereplő rendszer között. Közvetlen kapcsolat azonban nincs a két távvezeték között, mivel különböző szinteken vannak. A felhalmozott információk továbbítása közvetlen csatornán keresztül történik az egyes elemek attribútumai szintjén, a fordított információ pedig csak a rendszer elemeinek és összetevőinek szintjén. Mivel a rendszer fejlődésének szabályozó mechanizmusai a külső környezethez kapcsolódnak, számolni kell a különféle véletlenszerű külső hatások lehetőségével, amelyek torzítják az információátadást és megzavarják az átalakulások normális menetét.
Ha a biogeocenózis egésze az evolúciós folyamat szabályozó szerepét tölti be, akkor szükségszerűen "információkkal" kell ellátni a populáció állapotáról (a "visszacsatolás" vonal mentén), és tartalmaznia kell egy speciális mechanizmust ezen információk átalakítására. vezérlőjelekbe és az utóbbiak lakossághoz továbbításának eszközeibe. Így a transzformációs mechanizmuson kívül kommunikációs csatornákra van szükség az információ két irányú átviteléhez - a populációtól a biogeocenózisig és a biogeocenózistól a lakosságig. Mivel a populáció változása, mint elemi evolúciós folyamat, mindig együtt jár az egyedek örökletes változásával, a biogeocenózistól a populáció felé tartó vezérlőjelek valamilyen módon tartalmazzák az örökletes szerkezet megváltoztatásának lehetőségét. Ez utóbbi csak magában a biogeocenózisban (azaz a "szabályozóban") történhet meg az információ-átalakítás folyamatában. Mivel elsődleges evolúciós változások csak populációban (vagy egyedek generációiban, de egyedi egyedekben nem) lehetségesek, a legegyszerűbb változás a populáció genetikai összetételének legalább kismértékű változása, i. a különböző örökletes tulajdonságokkal (genotípusokkal) rendelkező egyedek számának arányában. A populációban bekövetkezett ilyen változásokkal kapcsolatos információk az egyedek örökletes apparátusán keresztül továbbíthatók, és például a csírasejteken keresztül továbbíthatók a következő generáció egyedeihez. Létezik ilyen apparátus, és kétségtelenül teljes mértékben biztosítja a populáció megbízható kapcsolatát a biogeocenózis szabályozó mechanizmusával és az információk további továbbítását az egyedek egyik generációjáról a másikra. Léteznek olyan eszközök is, amelyek a lakosság visszacsatolását továbbítják a biogeocenózisnak. A lakosság természetesen aktívan befolyásolja a biogeocenózist, legalábbis az élelmiszerek fogyasztása és létfontosságú tevékenységének termékeinek felhalmozódása révén. Bizonyos körülmények között a populáció jelentős változásokat hajthat végre a biogeocenózis szerkezetében. Így vannak visszacsatolási csatornák is.
Nincs azonban közvetlen kapcsolat az első csatornán (a biogeocenózisból) keresztül érkező örökletes információ és a második csatornán (a populációtól a biogeocenózisig) keresztül érkező visszacsatolási információ között. Itt a közvetlen kapcsolat megszakadni látszik, mivel mindkét kommunikációs vonal különböző szinten van. Az örökletes információ a szervezet intracelluláris (molekuláris) szintjén, a fordított információ pedig csak az egész egyén szervezettségének szintjén kerül továbbításra.
Az egyik kommunikációs vonalról a másikra való átmenet egy meglehetősen összetett transzformációs mechanizmuson keresztül valósul meg. Az örökletes információ az egyedfejlődés folyamatában a visszacsatolási információ továbbításának eszközévé alakul át, nevezetesen az egyed fenotípusához, amely az élet valódi hordozója és aktív résztvevője a biogeocenózis életerőforrásai elleni támadásnak ("küzdelem az életért". létezés"). A biogeocenózisban a természetes szelekció és a szaporodási folyamatok révén ennek az információnak az örökletessé való átalakulása következik be, amikor az egyén szervezettségi szintjéről (fenotípusokban) a sejt szerveződési szintjére (ivarsejtek, zigóták) lépnek át. Ezzel az evolúciós folyamat elemi ciklusában végbemegy az átalakulások teljes köre.
Így ismét elmondható, hogy a rendszer adaptációja az elemek-tulajdonságok redundanciája, a rendszerben a környezet állapotára vonatkozó információk felhalmozódása miatt következik be. A redundancia a legoptimálisabb lehetőségek kiválasztását, kiválasztását biztosítja.
A populációban előforduló formák sokféleségének oka természetesen a mutáció folyamata. A természetes szelekció stabilizáló formája megakadályozza az azonos mutációk felhalmozódását, az egyedek örökletes diverzitását látens állapotba helyezi át, és mindig meglehetősen magas szinten tartja a populációban az öröklődő információ mennyiségét. Az inverz információ mennyisége a populáció fenotípusaiban még magasabb szinten marad. Ezért a népesség entrópiája továbbra is magas. A populáció egy rosszul szervezett biológiai rendszer, és ez az alacsony szervezettségi szint, i.e. némi rendezetlenséget és bizonytalanságot a stabilizáló szelekció működése tart fenn. Ez fenntartja a populáció és a faj egészének magas evolúciós plaszticitását. A populáció (faj) és a külső környezet kapcsolatának megváltozása esetén (biogeocenózis) az egészséges egyedek elvesztik edzettségüket. A stabilizáló szelekció bizonyos szempontból (a jelentőségét vesztett tulajdonságokra) megszűnik, és ez a különböző mutációk számának növekedéséhez vezet. Az egyes egyének információmennyisége meredeken megnövekszik, a szervezet fellazul. Egyes mutációk és kombinációik azonban pozitív értékelést kaphatnak új környezeti feltételek mellett. Ez szabad felhalmozódásukhoz vezet a természetes szelekció hajtóformájának irányító hatása alatt.
A stabilizáló szelekciós forma valójában két különböző, de egyformán fontos eredményhez vezet: az egyén maximális stabilitásához és a lehetséges mobilitáshoz, i. a lakosság evolúciós plaszticitása.
A természetes szelekció stabilizáló formája olyan tényezőként működik, amely kialakítja és fenntartja az első kommunikációs csatorna megbízható működését a zigótától az elsődleges csírasejtig (sejtosztódásokon keresztül), és az így nyert információk összetéveszthetetlen átalakulását az egyedfejlődési folyamatokban. . Az egyedfejlődési apparátus létrejöttéhez és maximális stabilizálásához, valamint a populáció, egyedeinek és tulajdonságainak normalizálásához vezet.
A szelekció mozgató (transzformáló) formája a populációtól a biogeocenózis felé vezető második kommunikációs csatorna funkcióját kialakító és fenntartó tényezőként működik. Ez az örökletes apparátus (az első kommunikációs csatornában) és az egyéni fejlődési mechanizmus (az információ-transzformáció formáiban) szervezeti átalakulásához vezet, amelyek hozzájárulnak az új adaptációk megjelenéséhez; specializálódásra, a szerveződés általános bonyolítására és az egyes egyének aktivitásának növekedésére, i.e. az életformák, mint a második csatornán keresztüli kommunikációs eszköz megváltoztatására. A transzformatív szelekció felhasználja tevékenységében azt, amit a szelekció stabilizálásával érünk el - a normától való azon eltérések nagyfokú öröklődését, amelyeket a genotípus változása okoz.
Schmalhausen embriológiai munkája kimutatta, hogy a leggyorsabban fejlődő struktúrák azok, amelyek az embrionális fejlődés folyamatában a leginkább függetlenek a test többi részétől.
A legstabilabb struktúrák fejlődésének felgyorsításának gondolata volt a legmagasabb pont a stabilitás és az evolúció gondolatának szintézisében.
Schmalhausen tanulmányai azt mutatják, hogy egy rendszer kialakításához olyan rögzített jelekre van szükség, amelyek a külső környezethez való alkalmazkodás eredményeként jelentek meg, i. a memória valamilyen formájának jelen kell lennie a rendszerben. De az öröklődés önmagában nem elég a fejlődéshez, aktív csere szükséges a külső környezettel, a rendszernek nyitottnak kell lennie. A szervezeti formák nem jöhetnek létre speciálisan szervezett memória nélkül. De a „felhalmozott tapasztalattal” együtt a rendszernek képesnek kell lennie a tanulásra is.
Így Schmalhausen az evolúció egyik tényezőjét - a változékonyságot - összekapcsolta az információ átvitelének, átalakulásának, felhalmozódásának folyamataival. Ebben az esetben az „információ” fogalma a jellemzőelemek számához kapcsolódik. Az adaptációs szakaszban az információredundancia fontos szerepet játszik.
5. Az önszerveződés kialakulásának feltételei
A rendszer fejlődése belső mechanizmusok, önszerveződési folyamatok eredményeként és külső irányítási akciók hatására történik.
M. Eigen a nem egyensúlyi termodinamika és az információelmélet alapján kidolgozta az anyag önszerveződésének koncepcióját. Eigen a makromolekulák prebiológiai evolúciójának modellezésére korlátozódik, de az általa kidolgozott ötletek és módszerek általánosabb alapvető fontosságúak. Akárcsak Prigogine iskola művei, Eigen munkái is túlléptek az egyes tudományok keretein, és általános tudományos módszertani jelentőséggel bírnak.
Eigen elmélete szerint az önszerveződés az anyagnak nem nyilvánvaló tulajdonsága, amely minden körülmények között szükségszerűen megnyilvánul. Bizonyos belső és külső feltételeknek teljesülniük kell, mielőtt egy ilyen folyamat elkerülhetetlenné válna. Az önszerveződés a fluktuációval kezdődik. Az önszerveződési folyamat kialakulásához szükségesek a rendszer mikroszintű tanulságos tulajdonságai.
Az utasítás olyan információkat igényel, amelyek bizonyos funkciókat kódolnak. Az önszerveződő rendszerek számára érdekes a saját információtartalmuk reprodukálása vagy megőrzése. Az evolúció kialakulásához nem az információ mennyisége a lényeges, hanem az információ tanulságos tulajdonságai; nem a mennyiség a lényeg, hanem az információ értéke, ami közvetlenül összefügg a felhasználásával.
Meglehetősen nehéz produktív univerzális definíciót adni az információ értékére, mivel ez az információ mennyiségére vonatkozik. Az információ értéke ugyanazon rendszernél különböző célokra, eltérő környezeti feltételekre vonatkozik. Az érték a rendszerben felhalmozott információkészlettől függ. Az érték redundanciájának, pótolhatatlanságának mértéke.
Az evolúció során felhalmozott információ "értékelt" információ, a bitek száma keveset mond funkcionális jelentőségéről. Az információ felhalmozódása az adott attribútummal rendelkező elemek számának növekedését jelenti.
Minél nagyobb az információ értéke, annál kevesebb mód van egy adott funkció végrehajtására. Ha különböző funkciókat ellátó rendszereket hasonlítunk össze, akkor az értékkritérium már kevéssé használható, itt is, mint korábban, lehet kvantitatív információs kritériumot használni. A kvantitatív és pragmatikai információs kritériumokat nem külön-külön, hanem együttesen kell alkalmazni, csak ebben az esetben érhető el a szervezettség fokának legmegfelelőbb meghatározása mind funkcionális, mind sok más szempontból.
Az összehangolt irányított folyamatok rendszerben való megjelenéséhez szükséges az információ felhasználása a rendszer működésének folyamatában. Ha nincs haszna, akkor új funkciók jelennek meg az elemekhez, függetlenül attól, hogy más elemek milyen tulajdonságokkal rendelkeznek. Ha nincs információfelhasználás, akkor nem halmozódik fel a külső környezetben, és ezért a felhalmozott információ nem kerül át a külső környezetből a rendszerbe. A rendszerben való szerveződés a bizonyos jellemzőkkel rendelkező elemek lokalizációjával, ezen elemek koncentrációjával, azaz disszipatív struktúra kialakításával jár. A lokalizált disszipatív struktúrák egyfajta „primitív memória” révén képesek információt halmozni. Az ilyen lokalizáció az információhasználat önutasító folyamata miatt következik be.
Az információfelhasználás során kiválogatjuk azokat az elemeket-tulajdonságokat, amelyek a fejlesztés során előnyt jelentenek. Az információ felhasználása nem annak attribútuma, hanem csak egy tulajdonsága, amely bizonyos feltételek mellett megnyilvánul.
Az információk összehasonlításakor és kiválasztásakor ez minden esetben a minőségértékelés alapján történik. A visszacsatoló vonalakon mindig van egy művelet valódi eredményének összehasonlítása a programban kódolttal. Ez mindenekelőtt mindig az információ minőségének értékelését jelenti. Ha a külső környezetből származó információk élelmiszer-alapanyagok létezésére utalnak, akkor mindenekelőtt azokat tesztelik - összehasonlítva a minőségileg szükséges anyaggal. Ha a biocenózis az organizmusok új változatáról kap információt (aktivitása révén), akkor az új változatot mindig összehasonlítják a korábbi normával. A létért való küzdelemben az új változat kiválasztása nem mennyiségi, hanem csak minőségi mutatók alapján történik (a normához képest).
A kiválasztási folyamat öninstrukciós jellege a disszipáció csökkenéséhez vezet, mivel csökken a jellemzőelemek sokfélesége. Ez pedig csökkenti a rendszer stabilitását. A rendszer nemcsak távolodik az egyensúlyi állapottól, hanem egyre nagyobb sebességgel távolodik el, hiszen a kiválasztásban a többinél korábban keletkezett tökéletesebb struktúrák nyernek.
Az önszerveződés kialakulásának egyik feltétele a bizonyos minőségi (érték) mérőszámmal rendelkező információk szelekciójának megvalósítása. Az információ a felhasználás konkrét folyamatában nyer értéket. Az önszerveződési folyamat megindulásához szükséges, hogy a szelekció bizonyos feltételek mellett történjen, nevezetesen: a rendszernek távol kell lennie az egyensúlyi állapottól; az elemek számának növekedésének intenzitása elegendő legyen ahhoz, hogy a rendszert kihozza egy stabil állapotból.
Ha az új elemek számának növekedési üteme kicsi, akkor a kezdeti adatoktól függetlenül egy bizonyos idő elteltével stacionárius állapot jön létre. Az új elemek számának növekedési ütemének meg kell haladnia a "régi" elemek kihalásának ütemét. A növekedési folyamatnak "autokatalitikus" jellegűnek kell lennie, pl. egy új attribútum megjelenése az egyik elemben ugyanazon attribútum megjelenését kell, hogy okozza más elemekben is. Ha a növekedés üteme kisebb, mint a kihalás üteme, akkor a rendszer nem rendelkezik azzal a belső növekedési képességgel, amely a kevésbé hatékony tulajdonságokkal szembeni szelekcióhoz szükséges. Egy ilyen rendszer hordozná a korábbi elemek-tulajdonságok összes haszontalan információját, ami végül megakadályozná a további fejlődést. A kiválasztás megvalósításához információredundanciára van szükség.
Egy önszerveződő rendszerben a lehető legnagyobb rendezetlenséget növeli az új elemek rendszerbe adása. De egyszerűen csak elemek hozzáadása a rendszerhez nem teszi önszerveződővé. Amikor elemeket adunk a rendszerhez, a rendszer entrópiáját állandó szinten kell tartani. Ennek a feltételnek a teljesítéséhez a környezetből negatív entrópiát kell kinyerni, pl. energia, információ további bevitele a rendszerbe, ami a külső környezetből a rendszer felé felhalmozott információk átvitelében fejeződik ki.
Az értéknövekedéssel egy biológiai rendszer értékes információkat szelektáló képességének növekedése is összefügg. Ez a képesség kiváló a magasabb rendű állatoknál, amelyek érzékszerveit ilyen szelekcióra tervezték. Az értékes információk kiválasztása az ember alkotó tevékenységének alapja. Az ilyen kiválasztás nem igényel többlet energiaköltséget - egy bit információ energiaköltsége nem függ annak értékétől.
A természetes szelekció a fenotípusok összehasonlító értékelését jelenti egy adott ökológiai réshez viszonyítva, pl. keresse meg az optimális értéket.
Egy érdekes hasonlat származik a sakkból. Steinitz elmélete szerint pozicionálisan kell játszani, kis előnyöket felhalmozni. Ha ezek elegendőek, a sakkozónak meg kell keresnie a kombinációs döntő utat a győzelemhez. Ennek az elméletnek a nem trivialitása, amelyet E. Lasker részletesen érvel, a következő: ha a helyzeti előnyöket nem használják fel a megfelelő pillanatban, azok eloszlanak. Lasker ezt írta: "A mestereknél a kombinációs és a pozíciós játék kiegészíti egymást. A kombináció segítségével a sakkozó a hamis értékeket igyekszik megcáfolni, a pozíciós játékon keresztül pedig az igazi értékeket igyekszik megszilárdítani és használni."
Lasker a sakkot az "életharc" mintájának tekintette, de fel sem merült benne, hogy a sakk a természetes kiválasztódás, a létért való küzdelem modelljeként szolgálhat: az apró előnyök felhalmozása olyan, mint a mikroevolúció, a kombinációra való átmenet makroevolúció, egyfajta fázisátalakulás.
A funkcionális rendszerek elmélete, amelyet a kiváló fiziológus akadémikus, P.K. Anokhin azt állítja, hogy az emberi és állati viselkedés hajtóereje hasznos adaptív eredmény. Ezek lehetnek az optimális vérnyomás, a benne lévő elegendő oxigén- és tápanyagtartalom, külső tényezők, mondjuk az élelmiszer, a víz, a társadalmi aktivitás eredménye. A kitűzött célok elérése érdekében a szervezetben agyi struktúrák, különféle szervek, rendszerek átmeneti, "működő" társulásai jönnek létre, amelyek külön funkció ellátására mobilizálódnak. Ez a koncepció leírja azokat az általános elveket, amelyek alapján az ilyen asszociációk fiziológiai architektúrája kialakul.
A test kereső tevékenysége az egyik legfontosabb túlélési tényező. Növeli a külső környezettel való információcsere intenzitását, ezáltal növeli a stressz során kialakult új szervezeti struktúrák alkalmazását.
A nagy tudós, Hans Selye által kidolgozott modern stresszelmélet azt állítja, hogy egy erős külső inger hatására a szervezet egy rövid átstrukturálás, úgynevezett alkalmazkodás után a fokozott stabilitás állapotába kerül. De többé-kevésbé hosszú idő elteltével, a külső hatások folytatódásával ezt az időszakot hirtelen és minden további feltétel nélkül felváltja a kimerültség szakasza, amikor az ellenállás meredeken csökken. Vannak tények, amelyek ellentmondanak ennek az elméletnek. Egyes tudósok a keresési tevékenységnek döntő szerepet tulajdonítanak a szervezet stabilitásában.
Ha a keresés leáll, és az igény megmarad, akkor a kielégítésének lehetetlensége negatív élményekhez vezet és csökkenti a szervezet ellenállását. Ha egy ilyen igény gyengül vagy hiányzik, akkor az alacsony aktivitási szinthez nem járhatnak negatív érzelmek, de az alany még ebben az esetben is nagyon érzékeny a külső káros hatásokra.
A keresési tevékenység növeli a „cél eléréséhez” szükséges új funkcionális struktúrák kialakulásának folyamatának intenzitását, hogy tükrözze a káros tényezők hatását.
Áttérve a fejlődés fenti fogalmi modelljére, megjegyezzük, hogy a transzformatív szelekció szakasza az instabilitás állapotának felel meg, i.e. egy új rendszer keletkezésének és kialakulásának szakasza. A kialakulási szakaszból a kiválasztott állapot evolúciójába való átmenet fejlődési ugrásnak tekinthető.
Az önszerveződési folyamat vizsgálatai kimutatták, hogy a rendszer szerveződése, i.e. entrópiáját elsősorban két paraméter befolyásolja: a rendszer elemszámának növekedésének intenzitása és az elemek használatának intenzitása a rendszer működésének folyamatában. A rendszer elemszámának növekedése a rendszert instabil állapotba hozhatja, és megteremti az előfeltételeket a rendszer fejlesztéséhez szükséges legértékesebb elemek kiválasztásának napjára. Az elemek értékét használatuk folyamatában határozzák meg. Minél nagyobb intenzitású a rendszer elemszámának növekedése, annál gyorsabban hajlik a rendszer instabil állapotba, közelebb hozva a hirtelen változások pillanatát. Ám a szerkezeti szerveződés új minőségi szintjére való átmenet csak akkor következik be, ha a rendszerben szervező szerepet betöltő használat intenzitása elég nagy ahhoz, hogy csökkentse a rendszer entrópiáját és a rendszert új stabil állapotba vigye. . Így a rendszer paramétereinek, nevezetesen az elemek számának növekedési intenzitásának és használatuk intenzitásának változtatásával elindíthatjuk a rendszerben az önszerveződési folyamatot, lassíthatjuk vagy felgyorsíthatjuk azt. Ezzel együtt a rendszert egy új, tökéletesebb fejlesztési szintre vihetjük át, vagy tönkretehetjük.
A rendszer halála két esetben fordulhat elő. Először is, amikor a külső környezet véletlenszerű ingadozása a rendszer egyes elemeinek halálához, a köztük lévő kapcsolat megsemmisüléséhez vezet, aminek következtében a rendszer már nem képes ellátni a meghatározott funkciókat. Másodszor, amikor a rendszer elemeinek bizonyos tulajdonságaira vonatkozó információ nem használható fel a külső környezetben történő működés során. A külső környezetben nincs haszna, és ebből következően nem halmozódik fel az információ, aminek következtében a rendszer közvetlen kapcsolata a külső környezettel megszakad. A szabályozó mechanizmusok működése megszakad, ami a rendszer dezorganizációjához, ennek következtében a halálához vezet.
A rendszer önszerveződési folyamat vizsgált modellje lehetővé teszi a matematikai modellel szemben támasztott főbb követelmények megfogalmazását.
Mielőtt rátérnénk a rendszerfejlesztési folyamat elemzésére, meg kell határozni az elemek azon jellemzőit, amelyek invariánsai a vizsgált elemcsoport számára. És már ezeknél a kiválasztott elemeknél-tulajdonságoknál vegyük figyelembe a rendezettség mértékét, vegyük figyelembe pontosan ezeknek a tulajdonságoknak a növekedését és halálát.
A modellnek a rendszer dinamikus jellemzőit (növekedés intenzitása és jellemzőelemek használata) összefüggésbe kell hoznia a rendszer állapotfüggvényével, amely a rendjének változását jellemzi, pl. entrópiával. A modellnek nemlineárisnak kell lennie, mivel mind mennyiségi, mind minőségi változást kell tükröznie a rendszerben. A modellnek tükröznie kell a rendszer visszacsatolási mechanizmusát a környezettel.
6. Önszerveződés az élővilágban
Tekintsük az élőközösségek önszabályozási folyamatát egy meglehetősen egyszerű példán keresztül. Tegyük fel, hogy a nyulak és a rókák együtt élnek valamilyen ökológiai résben.
Ha a nyulakat egy bizonyos helyen bőséggel növő fűvel helyezik el, akkor a füvet fogyasztva intenzíven szaporodni kezdenek, pl. a reakció bekövetkezik: Nyúl + Fű => Több nyúl, vagy K + T => 2K (ahogy a kémikusok írták ezt a reakciót). Ez a folyamat nagyon hasonlít a folyamatos hőellátáshoz (fű) a Benard-cellák problémájában.
De ebbe az ökológiai résbe ragadozó rókákat helyeztek el, amelyek nyulakkal táplálkoznak és tenyésztik: Róka + Nyúl => Több róka, vagy vegyileg: L + K => 2L.
Viszont a rókák, akárcsak a nyulak, áldozatok. A rókák annak a személynek az áldozatai, aki szőrméért lelövi őket: Róka => Szőrme, vagy vegyileg: L => M.
Ennek az összetett reakciónak a végtermékét, a szőrt kihozzák a reakciózónából. Energiahordozónak tekinthető, kivonva abból a rendszerből, amelybe az energiát először betáplálták, például fű formájában. Így az ökológiai rendszerben is van energiaáramlás, hasonlóan ahhoz, ami egy vegyi reaktorban megy végbe.
Ezt az összetett folyamatot elemezve észrevehető, hogy két autokatalitikus szakasz (pozitív visszacsatolás) van benne, amelyek bizonyos szerepet játszanak az önszerveződésében. Az egyik a nyulak "előállítása" (születése) fűevő nyulakból, a második a rókák születése a nyulakat fogyasztó rókákból. Minél több a nyúl, annál több születik belőlük fűállomány jelenlétében. És ha nem lennének ragadozó rókák, a nyulak ellenőrizetlen szaporodása számuk ellenőrizetlen növekedéséhez vezetne. Ez történt Ausztráliában a 19. század közepén. A rókák azonos autokatalitikus szaporodása azonban lehetséges nagyszámú nyúl esetén. De ha ez megtörténik, az a nyúlpopuláció meredek csökkenéséhez vezet. Ez pedig a rókák populációjának csökkenéséhez vezet, mivel szaporodásukhoz nyulakat kell enniük. Amikor a rókapopuláció csökken, a nyúlpopulációnak lesz ideje újjáépíteni egyedszámát. A nyulak számának helyreállítása után a rókaállomány helyreáll, és így tovább. Ez az elemzés azt mutatja, hogy a rendszer időben önszerveződő. A valóságban a nyulak és rókák számának időszakos, időben eltolt ingadozása lesz, pl. környezeti szempontból fenntartható struktúra fog kialakulni.
Az elemzés azt mutatja, hogy a bioszférában nagyon sok erősen nem egyensúlyi rendszer található, így elmondható, hogy az önszerveződési feltételek kialakulása meglehetősen gyakori jelenség. És mivel az önszerveződés feltételei teljesülnek, az élet olyan kiszámíthatóvá válik, mint a benardi instabilitás vagy bármely más valószínű esemény. Az a tény, hogy a fiatal Földön ~4-10 évvel a kialakulása után (azaz 4-109 évvel ezelőtt) keletkezett élet, érv a kedvező körülmények között létrejött spontán önszerveződés mellett.
A nem egyensúlyi rendszerek viselkedésének vizsgálatát a pontokon, a stabilitás elvesztését vagy az egyik önszerveződési formából a másikba való átmenetet a bifurkációk elmélete, vagy más néven a katasztrófák elmélete végzi.
A "bifurkáció" szó elágazást jelent, és tág értelemben használják a különféle objektumok mindenféle minőségi átrendeződésére vagy metamorfózisára, a paraméterek zökkenőmentes megváltoztatásával, amelyektől függenek. A katasztrófák görcsös változások, amelyek a rendszer hirtelen reakciójaként jelentkeznek a külső körülmények zökkenőmentes megváltozására. Egy katasztrófa-robbanás következtében a rendszer nemcsak hirtelen megváltoztathatja állapotát, hanem össze is omolhat.
Következtetés
Elmondható, hogy a természeti rendszerek önszerveződésének folyamata a környezettel való egyre tökéletesebb dinamikus egyensúly megszerzésében áll.
Az egyetemes evolucionizmus eszméiben és a társadalmi emberi tudat tulajdonságaiban sok közös vonás van. Az egyetemes evolucionizmus magja egy olyan séma, amely az alacsonyabb mozgásformáktól a magasabbak felé haladó fejlődési vonalat tükrözi. Ez az átmenet lehetővé teszi a fejlesztést, bonyolítást, fejlesztést, melynek eredményeként a természet folyamatait, jelenségeit bizonyos egységes pozíciókból lehet szemlélni.
Az egyetemes evolucionizmus eszméi jelentős rugalmassággal rendelkeznek, és sokféle formát ölthetnek. Ennek következtében az evolucionizmus hatalmas számú változat és változat formájában létezik. Az evolucionizmus eszméi a világról alkotott, alapvetően eltérő elképzelések egész spektrumának keretét jelentik.
Jelenleg az a természetes vágy, hogy az élettelen és élő természet kialakulásának és fejlődésének fizikai alapelveit használjuk, valamint a szinergikus megközelítés ötlete a komplex, nem egyensúlyi önszerveződő rendszerek viselkedésének leírására és a társadalomtudományi problémák megoldására. a bölcsészettudomány egyre sürgetőbbé válik.
A szinergikus koncepciókon alapuló új ideológiai paradigma megszünteti a természettudomány és a társadalomtudomány közötti különbségeket, és lehetővé teszi egy univerzális evolúciós-szinergetikus világkép kialakítását. A szinergetika fogalmai és a nemlineáris gondolkodás apparátusa átalakítja a kezdetben humanitárius-intuitív, humanitárius jellegű objektumok és rendszerek leírásának kezdetben humanitárius-intuitív módszereit leíróból tudományosan megalapozotttá (kiszámítható; A fejlődés futurológiai kilátásai). Az emberiség evolúciója az anyagnak a valószínűbb kaotikus állapotokból a kevésbé valószínű, de valóban lehetséges és jobban szervezett, rendezett állapotokba való átmenetének lehetőségén alapul.
A szinergikus modellek fizikai reprezentációi keretein belül a civilizáció egésze és különösen egy adott társadalom összetett nem egyensúlyi rendszer, amelynek stabilitását a fejlődés külső és belső okainak kölcsönhatása biztosítja. Mechanizmusok összessége, beleértve az eszközöket és más anyagi tárgyakat, nyelveket, mitológiát, erkölcsöt stb., i.e. hogy mi alkotja a kultúra fogalmát, az önszerveződő rendszerek integrált evolúciós fejlődésének olyan paramétereiben is kifejezhető, mint a folyamatok nemlinearitása, az egyes fejlődési fázisok kettészakadása és az evolúciós katasztrófák.
A modern természettudomány lényegében poszt-non-klasszikus integratív tudománygá válik, amelyben mindenekelőtt az új szinergikus fizika vívmányait, irányzatait kell felhasználni. Ugyanakkor megfigyelhető a tendencia, hogy a tudomány tényleges kognitív lényegétől a gazdasági, társadalmi, politikai és kulturális természetű problémák megoldásának tudományos módszerére, valamint a jövőbeli fejlődésre vonatkozó ésszerű előrejelzések készítésére irányul. N.N. Moiseev írta:
Egy új kultúra küszöbén állunk – a globális spirituális tudat és a globális tudományos ismeretek szintézise.
Számos példát lehet felhozni annak alátámasztására, hogy a modern poszt-non-klasszikus fizika szinergikus modelljeit komplex humanitárius rendszerekre alkalmazzák a civilizációk dinamikus történetében, az etnikai csoportok megjelenésében, a társadalmi-gazdasági folyamatok önszerveződésében, válságokban. az emberi társadalom fejlődésében a globalizmus fenntartható fejlődésének elvei.
Ennek kapcsán a komplex rendszerek elemzésében jelentősen megnő a fizikai és matematikai modellek szerepe, és általában a különböző jellegű folyamatok modellezése, a konfliktushelyzetek figyelembevétele és a döntéshozatal.
Az Allbest.ru oldalon található
Hasonló dokumentumok
Az élettelen és élő természet fejlődése. Szerkezet és szerepe az élő rendszerek szerveződésében. Az anyag szerkezeti szerveződésének modern szemlélete. A szinergetikában vizsgált önszerveződési problémák, a szervezetépítés törvényszerűségei és a rend kialakulása.
teszt, hozzáadva: 2010.01.31
Az önszerveződés elméletének tanulmányozása. Az önszervező rendszerek kialakításának fő kritériuma. Nem egyensúlyi folyamatok és nyílt rendszerek. Disszipatív struktúrák önszerveződése. Belousov-Zhabotinsky kémiai reakciója. Önszerveződés a fizikai jelenségekben.
absztrakt, hozzáadva: 2010.09.30
Az önszerveződő rendszerek jellemzői. nyitottság. Nemlinearitás. dissziptivitás. A világ rendszermodellje. Az egyensúlytól távol álló komplex rendszerek önszerveződése és fejlődése. A rendszerek önszerveződésének elméletének alapjai. Szinergikus kép a világról.
absztrakt, hozzáadva: 2007.11.18
Az anyagcsere, mint a fő különbség az élő tárgyak és folyamatok között az élettelenektől. Az élő rendszerekben a biopolimerek két fő típusa a fehérjék és a nukleinsavak (DNS és RNS). Az élethez szükséges fizikai és kémiai feltételek. Az élő rendszerek tulajdonságai.
teszt, hozzáadva: 2009.05.22
A "nyitott rendszer" modern fogalma. Nyitott rendszerek integrális tulajdonságainak időtől függő elemzésének problémája. Az 1/f típusú folyamatok általánossága (villogó zaj típusú folyamatok) minden rendszerre. 1/f típusú folyamatok régi és új matematikai leírása.
szakdolgozat, hozzáadva 2011.11.23
A Dryopithecus mint az ember állati ősei. Az emberi evolúciós vonal képviselői - Australopithecus. Az emberi faj evolúciója. Az önszerveződés, mint az evolúció alapja. A rendszerek önszerveződésének alapfeltételei és előírásai. Két elmélet a kontinensek eredetéről.
ellenőrzési munka, hozzáadva 2009.10.08
A szinergetika az önkényes természetű komplex rendszerek fejlődési és önszerveződési folyamatainak tudománya. A lét és a válás szerkezeti elveinek jellemzése (homeosztatikus, hierarchikus, nem zárt, instabil, felbukkanó, megfigyelhető).
absztrakt, hozzáadva: 2011.03.14
Az élő rendszerek főbb jellemzői és rendszeren belüli kapcsolatai. Saját fejlesztési program megléte és az információval való aktív működés képessége. Az élő rendszerek fejlődésének periodikus törvénye. Hierarchikus funkcionális-strukturális szervezet.
szakdolgozat, hozzáadva 2009.07.22
A kibernetika és alapelvei. önszerveződő rendszerek. A kibernetika kommunikációja az önszerveződési folyamattal. A szinergetika, mint az interdiszciplináris kutatás új iránya. A különbség a szinergetika és a kibernetika között. Az önszerveződési folyamat strukturális összetevői.
absztrakt, hozzáadva: 2008.09.09
Az önszerveződés elmélete a modern természettudományban. Engels az Univerzum hőhalálának és a mozgásformák átalakulásának hipotéziséről. A termodinamika második főtétele az energialebontás törvénye. Az entrópia létezésének elve. A természetes folyamatok visszafordíthatatlansága.
A rendszerek között ma kiemelt helyet foglalnak el a dinamikus önszerveződő rendszerek, az anyagi rendszerek önszerveződésének problémája a tudomány egyik központi problémája. Az önszerveződő rendszerek nyitott rendszerek, szabadon cserélnek energiát, anyagot és információt a külső környezettel. Az önszerveződő rendszerek egyik fő jellemzője az entrópiatendenciáknak való ellenálló képesség, a változó feltételekhez való alkalmazkodás képessége, szükség esetén szerkezetük átalakítására. Az önszerveződésnek két fő megközelítése van: kibernetikus olyan megközelítés, amelyben a rendszer az irányító testület tevékenysége alapján szerveződik; szinergikus- maga a rendszer bizonyos szabályozási paraméterek halmazának segítségével „beindítja” az önszerveződési folyamatot, a rendszer maga, ellenőrző szerv nélkül választja meg fejlődésének útját egy magasabb szervezet felé.
Szinergetika- a tudományos kutatás interdiszciplináris iránya, amely a 70-es évek elején alakult ki. és fő feladatául tűzte ki az önszerveződési folyamatok alapjául szolgáló általános minták és elvek megismerését a nagyon eltérő természetű rendszerekben: fizikai, kémiai, biológiai, műszaki, gazdasági, társadalmi. Az önszerveződőnek nevezhető objektumok típusai meglehetősen eltérőek; példa rájuk egy élő sejt, egy szervezet, egy biológiai populáció, egy emberi társadalom. Az önszerveződés a szinergetikában a makroszkopikusan rendezett tér-idő struktúrák kialakulásának folyamatát jelenti összetett nemlineáris rendszerekben, amelyek egyensúlytól távol, speciális kritikus pontok - bifurkációs pontok közelében vannak, amelyek közelében a rendszer viselkedése alakul ki. instabillá válik. Ez utóbbi azt jelenti, hogy ezeken a pontokon a rendszer a legjelentéktelenebb hatások (fluktuációk) hatására drámaian megváltoztathatja állapotát. Ezt az átmenetet gyakran úgy jellemzik, mint a rend kialakulása a káoszból. Ezzel párhuzamosan a káosz fogalma is újragondolás alatt áll, a dinamikus (vagy determinisztikus) káosz fogalmát egyfajta szuperkomplex rendezettségként vezetik be, amely implicit módon, potenciálisan létezik, és rendkívül sokféle rendezett struktúrában megnyilvánulhat.
A szinergetika minőségileg eltérő világképet feltételez, nemcsak a klasszikus tudomány alapjául szolgálóhoz képest, hanem ahhoz is, amelyet a 20. század első felében a nem klasszikus természettudomány kvantumrelativisztikus képének neveznek. Elutasítják az elemi részecskékből - az anyag tégláiból - felépülő világról alkotott képet, a világról, mint nemlineáris folyamatok összességéről alkotott kép mellett. A szinergetika belsőleg pluralista, sokféle megközelítést és megfogalmazást foglal magában. Közülük a leghíresebb az I. Prigogine nevéhez fűződő disszipatív struktúrák elmélete és a német fizikus, G Haken koncepciója, akitől a „szinergika” elnevezés is ered.
A szinergetika kulcsgondolatai a társadalomra is extrapolálhatók, amely éppen egy önszervező rendszer. A társadalmi-gazdasági rendszerek nyitott, dinamikus, nem egyensúlyi rendszerek, amelyek spontán módon biztosítják az önszerveződés és az önkormányzatiság hatásának kialakulását. Ezen túlmenően az önszerveződési folyamat sokkal nagyobb lehetőségekhez jut az olyan jelenségek megjelenése miatt, mint a célkitőzés és a menedzsment. A gazdasági rendszer irányításának kibernetikai aspektusa magában foglalja a társadalmi-gazdasági információk feldolgozását, a rendszerre gyakorolt hatásról szóló döntések meghozatalát és a döntések végrehajtását. Így bennük az önszerveződést a szervezettség egészíti ki, hiszen a tudattal megajándékozott emberek viselkedésük motívumaitól, értékorientációjuktól vezérelve, meghatározott célokat kitűzve cselekszenek a társadalomban. Ezért az önszerveződés és a szerveződés – véletlen és szükségszerű – kölcsönhatása képezi a társadalmi rendszerek fejlődésének alapját.
U.R. Ashby kiadja: W. R. Ashby Principles of the Self-Organizing Dynamic System, Journal of General Psychology, 1947, vol. 37. o. 125-128, ahol először használta a kifejezést „önszervező rendszer”.
"Kibernetikus és pszichiáter W. Ashby bevezette az önszervező rendszerek fogalmát. Ezekben a rendszerekben a változásokhoz való alkalmazkodás vagy az irányítási folyamatok optimalizálása az egyes alrendszerek, vezérlési algoritmusok, az alrendszerek közötti kapcsolatok, és általában a szerkezeti és funkcionális komponensek megfelelő változtatásával valósul meg.
Borushko A.P., A jövő választása: Quo vadis, Minszk, "Design PRO", 2004, 64. o.
Ez a fogalom széles körben megtalálható a kibernetikában, a biológiában, a szociológiában és más, összetett rendszerekkel foglalkozó tudományokban. Íme egy tipikus példa:
"... hozd működésbe a zenekart, és látni fogod, hogy ez így lesz természetes hajlamos arra, hogy változatosságot teremtsen azáltal, hogy hibákat visz be egy zenemű egyes zenészek általi interpretációjába. Emellett a zenekar a véletlenszerűség további elemeit is bevezeti az előadásba a zenészek közötti elégtelen kommunikáció miatt. A karmester (vagy szabályozó) célja az általa irányított rendszer bonyolultságának csökkentése azáltal, hogy körülbelül nyolcvanöt embert úgy játszik, mintha csak bizonyos szereplők lennének a kottában.
A természet és a társadalom különféle jelenségeit vizsgáló tudományok sokféle szerveződési folyamata mellett gyakran találkozunk önszerveződési folyamat- a szerkezetek megjelenése és fejlődése kezdetben homogén környezetben. Ebben az esetben nincs szükség három elemre, ami a szervezési folyamatra jellemző. Ez elég kettőnek, akikben megvan a vágy és a képesség, hogy kölcsönhatásba lépjenek egymással.
Az önszerveződés egy rendszer azon képessége, hogy a belső tényezőknek köszönhetően önállóan, külső befolyás nélkül növelje rendezettségét. Az önszerveződő folyamatok, amelyek a külső környezettel való interakció következtében „önmaguktól” mennek végbe, de attól viszonylag függetlenül. Ezzel szemben a szervezeti folyamatokat valaki végrehajtja vagy irányítja. Az önszerveződési folyamatok céltudatosak, spontának, természetesek.
A. Prigogine az elsők között, akik megállapították, hogy "a magukra hagyott rendszerek minden eddig ismert elképzeléssel ellentétben csökkenthetik az entrópiát". Ezt a hatást „rend a káoszból” néven nevezik. Ennek a hatásnak a legnyilvánvalóbb megnyilvánulásai először a természettudományokban, majd a gazdaság- és társadalomtudományokban önszerveződő tendenciákhoz kapcsolódnak. Az önszervező magatartás jellemző feltétele a tulajdon autonómia, ami azt jelenti, hogy a rendszer reakcióit elsősorban annak szerkezete, belső kapcsolatai határozzák meg, nem pedig külső erők és jelek.
Az önszerveződéssel kapcsolatban G. Haken Ezt írta: „Önszerveződőnek nevezünk egy rendszert, ha valamilyen térbeli, időbeli funkcionális struktúrára tesz szert konkrét külső hatás nélkül. Konkrét befolyás alatt azt értjük, ami struktúrát vagy működést kényszerít a rendszerre.
Az önszerveződő rendszer hatásmechanizmusa kedvező körülmények között mintegy lezárja a kimenetet a bemenettel, elzárva azt a külső környezettől, keverve az okot és okozatot. N. Moiseev azt sugallja, hogy az önszerveződő rendszerek fejlődésében a negatív visszacsatolások tartják fenn a homeosztázist (a dinamikus egyensúly állapotát), a pozitív visszacsatolások pedig segítik a változékonyság kívánt szintjének fenntartását és a külső energiafogyasztást. Ezt a két egymásnak ellentmondó tendenciát nevezi a világ önszerveződési folyamatának legfontosabb jellemzőinek. A köztük lévő állandó kompromisszum a szerkezeti változásokkal, az egyensúlyhiány erősödésével és a homeosztázis új tartományába lépéssel valósul meg.
Által A. Bogdanov„az emberiség önszerveződése harc belső, biológiai és társadalmi spontaneitásával; benne az eszközök nem kevésbé szükségesek számára, mint a külső természettel való küzdelemben - a szervezés eszközei.
Az első eszköz az szó. A szó révén szerveződik az emberek minden tudatos együttműködése: munkára való felhívás, kérés vagy parancs formájában, egyesíti a dolgozókat; a munkában betöltött szerep elosztása közöttük; cselekvéseik sorrendjének és összefüggésének jelzése, munkára ösztönzés, erők összpontosítása.
Egy másik, összetettebb és finomabb eszköz az - ötlet. Egy ötlet mindig egy szervezeti diagram, akár technikai szabály, akár tudományos ismeretek, akár művészi koncepció formájában, akár szavakban, akár más jelekben, vagy művészetképekben fejeződik ki. Ötlet műszaki közvetlenül és nyilvánvalóan koordinálja az emberek munkaerõfeszítéseit; tudományos - ugyanezt csak közvetettebben és nagyobb léptékben, magasabb rendű eszközként teszi, ami szemléletes példa - korunk tudományos technológiája; ötlet művészetiélő eszközként szolgál a csapat összefogására az észlelés, érzés, hangulat egységében, - az egységet a társadalomban való életre neveli, felkészíti a csapat szervezeti elemeit, bevezeti a belső struktúrájába.
Harmadik fegyver - társadalmi normák. Mindegyikük - szokás, törvény, erkölcs, tisztesség - létrehozza és formalizálja a csapatban lévő emberek kapcsolatát, megszilárdítsa kapcsolataikat.
Az önszerveződés folyamatnak és jelenségnek tekinthető. Az önszerveződés folyamatként egy olyan cselekvési halmaz kialakításából, fenntartásából vagy megszüntetéséből áll, amelyek a szabályok és eljárások szabad megválasztásán alapuló, stabil kapcsolatok és kapcsolatok létrehozásához vezetnek a rendszerben. Az önszerveződés jelenségként olyan elemek összessége, amelyek egy program vagy cél megvalósítását szolgálják. Tárgytól függően megkülönböztetünk technikai, biológiai és társadalmi önszerveződést (2.3. ábra).
Technikai önszerveződés mint folyamat a cselekvési program automatikus változása, amikor a vezérelt objektum tulajdonságai, az irányítási cél vagy a környezeti paraméterek megváltoznak (például rakéta-homing rendszer, modern számítástechnikai rendszerek szoftver erőforrásainak önhangolása). A technikai önszerveződés mint jelenség alternatív intelligens adaptív rendszerek összessége, amelyek a működési feltételektől függetlenül adott teljesítményt biztosítanak (pl. redundáns kommunikációs eszközök halmaza, tűzoltás stb.) Ilyen önszerveződés a készülék meghibásodása esetén. Ezután egy másik sokszorosító eszközt vagy az elemek új interakciós sémáját csatlakoztatják a helyére.
Biológiai önszerveződés mint folyamat a faj megőrzését szolgáló genetikai programon alapuló cselekvéseket reprezentálja, és az objektum szomatikus (testi) felépítését hivatott biztosítani. A biológiai önszerveződés mint jelenség a vadon élő állatok sajátos változásai (mutációk), amelyek alkalmazkodnak az adott létfeltételekhez.
Társadalmi önszerveződés hogyan épül a folyamat a társadalmi kapcsolatok harmonizálását célzó tevékenységekre, beleértve az egyén és a csapat szükségleteinek és érdekeinek prioritásainak, értékeinek, motívumainak és céljainak megváltoztatását célzó cselekvéseket. A társadalmi önszerveződés hordozói a fokozott társadalmi felelősséggel rendelkező emberek. A társadalmi önszerveződés az ember jellemének sajátossága, valamint az érzékenység, az érzékenység, a szerénység, a bátorság stb. lehet veleszületett, vagy a társadalom erkölcsi normáit figyelembe vevő nevelés révén szerzett. A társadalmi önszerveződés a következőkön keresztül valósul meg: önképzés, önképzés és önkontroll (2.4. ábra).
Rizs. 2.4. A társadalmi önszerveződés típusai
Példák a természetben zajló önszerveződési folyamatokra: növények önbeporzása, kristálynövekedés, önoszcillációs folyamatok, turbulens folyadékáramlás. A társadalomban az önszerveződés példái az egyik osztályrendszerből a másikba való átmenet forradalmak, osztályok közötti konfliktusok révén. Az önszerveződő magánkereskedelmi cégnek is nevezhető, amely az államitól eltérően a tevékenység típusát, céljait, feladatait, struktúráját maga választja meg.
Az önszerveződési folyamatok alakulását jelentősen befolyásolják az evolúciós átalakulások, amelyek nemcsak az élő és élettelen természetben, hanem a társadalomban is előfordulnak. Ha a biológiai evolúció során tisztán genetikai tulajdonságok, tényezők öröklődnek és adódnak át, akkor a társadalmi evolúció során készségek, ismeretek, viselkedési szabályok és egyéb társas tapasztalatok kerülnek át, pl. szociokulturális hagyományok. Ugyanakkor mind a biológiai, mind a társadalmi változásokat a környezet állapota határozza meg, és az élő szervezetek és létezésük társadalmi formáinak ehhez való alkalmazkodásának eredménye.
Az önszerveződési folyamatoknak három típusa van:
■ a rendszer spontán létrejöttének folyamatai (pl. többsejtű élőlények fejlődése egysejtűekből);
■folyamatok egy bizonyos szervezettségi szint fenntartására (például egy mechanizmus homeosztázis(az élő szervezet belső környezetének állandó szinten tartása);
■a rendszer javításának és önfejlesztésének folyamatai (emberi fejlődés, társadalmi szervezetek).
Ha a természetben való önszerveződés elvileg kizárja a szerveződést, és ebben az értelemben egybeesik a szerveződéssel, akkor egy olyan társadalomban, ahol tudatos emberek cselekszenek, az önszerveződést egy külső szerveződés egészíti ki, amelyet az emberek tudata és akarata vezérel.
MEGBESZÉLHETŐ KÉRDÉSEK ÉS FELADATOK
1. Mutassa be a folyamatszemlélet lényegét, mint az általános tudományos megközelítések egyikét!
2. Mondjon példákat a természetben és a társadalomban zajló szervezeti folyamatokra!
3. Határozza meg az önszerveződő, szervezett és vegyes folyamatok fogalmait!
4. Az emberek tevékenysége mindig szervezeti jellegű, a természeté pedig - dezorganizációs?
5. Fogalmazzuk meg az „önszerveződés” fogalmát.
6. Ismertesse az önszerveződési folyamatok típusait!
7. Mi az önszerveződés mechanizmusa?
8. Mit jelent a társadalomban az önszerveződés? Miben különbözik egy szervezettől?
9. Ismertesse a természeti piac és a gazdaság piaca közötti kapcsolatot és kölcsönhatást!
10. Mondjon példákat a termelés megszervezésére, a munkaszervezésre és a gazdálkodás megszervezésére!
11. Tekintsük a folyamatok osztályozását egy saját magunk által kiválasztott rendszer életciklusának fázisai szerint (műszaki, biológiai vagy társadalmi). Jellemezze őket a rendszerben bekövetkező változások szempontjából. Töltse ki a táblázatot.
Rendszer: (például egy személy)
|
A folyamat típusa |
A folyamat jellemzői |
|
Rendszerképző folyamatok | |
|
Rendszernövekedési folyamatok | |
|
Rendszerfejlesztési folyamatok | |
|
Működő folyamatok | |
|
Elutasítási folyamatok | |
|
Regressziós folyamatok | |
|
Rendszerromboló folyamatok |
Az önszerveződési folyamatok csak nagy számú elemből álló rendszerekben valósulhatnak meg, amelyek közötti kapcsolatok nem merevek, hanem valószínűségiek. Ezek a folyamatok a meglévők átstrukturálása és a rendszer elemei közötti új kapcsolatok kialakítása miatt következnek be. Az önszerveződési folyamatok sajátossága a céltudatos, ugyanakkor természetes, spontán jellegük: ezek a folyamatok, amelyek a rendszer és a környezet kölcsönhatása során lépnek fel, bizonyos mértékig autonóm, attól viszonylag függetlenek.
Az önszerveződési folyamatoknak három típusa van. Az első a szervezet spontán generációja, i.e. egy bizonyos szintű objektumhalmazból egy új, sajátos mintázatokkal rendelkező integrálrendszer kialakulása. A második típus azok a folyamatok, amelyek révén a rendszer fenntart egy bizonyos szintű szervezettséget, amikor működésének külső és belső feltételei megváltoznak (különösen a homeosztatikus mechanizmusok, amelyek a visszacsatolás elvén működnek). A harmadik típus az olyan rendszerek fejlesztéséhez és önfejlesztéséhez kapcsolódik, amelyek képesek felhalmozni és felhasználni a múltbeli tapasztalatokat. Az „önszervező rendszer” kifejezést Ashby W.R. angol kibernetikus vezette be. (1947).
Tágabb értelemben az önszerveződés fogalma a Természet alapelvét tükrözi, amely az anyag szerveződésének kevésbé bonyolulttól összetettebb és rendezettebb formái felé történő megfigyelt fejlődés hátterében áll. De ennek a fogalomnak szűkebb jelentése is van, ami közvetlenül jellemzi az egyszerűről a bonyolultabbra való átmenet megvalósulását. Ebben az értelemben az önszerveződést természetes ugrásfolyamatoknak nevezzük, amelyek a fejlődésében kritikus állapotba jutott nyitott, nem egyensúlyi rendszert egy új, stabil állapotba helyezik át, amely összetettebb és rendezettebb a kezdeti állapothoz képest. A kritikus állapot az a szélsőséges instabilitás állapota, amelyet egy nyitott, nem egyensúlyi rendszer a zökkenőmentes, evolúciós fejlődés előző időszakában ért el.
Az "egyszerű" és az "összetett" fogalmak mindig relatívak, jelentésük csak a kapcsolódó objektumok tulajdonságainak összehasonlításakor derül ki. Így a proton a kvarkokhoz képest összetett, a hidrogénatomhoz képest viszont egyszerű; az atom bonyolult egy protonhoz és egy elektronhoz képest, de egyszerű a molekulához képest stb. Ugyanakkor azt látjuk, hogy az összetett objektumok olyan új tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek hiányoznak az őket alkotó eredeti egyszerű elemekből. Így a Természet összetettebbé váló elemek láncaként ábrázolható.
Az „egyszerű” elemek kombinálásának folyamata „bonyolult” rendszerek kialakításával csak bizonyos feltételek teljesülése esetén megy végbe. Például, ha a környezet hőmérséklete (energiája) meghaladja két részecske kötési energiáját, akkor nem tarthatók együtt. Amikor a hőmérséklet olyan értékekre csökken, amelyeknél a közeg energiája és a részecskék kötési energiája egyenlő, akkor egy kritikus pillanat következik be, és a hőmérséklet további csökkenése lehetővé teszi a részecskék rögzítését (például egy proton és egy elektron) hidrogénatomban. A helyzet sokkal bonyolultabb, ha az atomokat molekulákká egyesítik. Itt is vannak paraméterek küszöbértékei (hőmérséklet, sűrűség), úgynevezett kritikus értékek, amelyek elválasztják a lehetséges képződés területét attól a területtől, ahol ez a folyamat nem lehetséges.
Aztán jönnek az anyag összetettségének és rendezettségének új szintjei. A tudomány által ismert legmagasabb szintű rendet az élet és az általa generált elme jelensége mutatja. Sokáig azt hitték, hogy az élet jelensége ellentmond az uralkodó fizikai elképzeléseknek, amelyek az anyag káosz felé való törekvéséről szólnak. Az életet az anyag rendezett és szabályos viselkedésének tekintették, amely nemcsak a rendből a rendetlenség felé való hajlamon alapult, hanem részben a rend meglétén, amelyet folyamatosan fenntartanak. Ezt a problémát először a híres elméleti fizikus, E. Schrodinger „Mi az élet?” című könyvében fogalmazták meg egyértelműen. Az általa végzett elemzés kimutatta, hogy az élet jelensége megsemmisíti azt a posztulátumot, amely az anyag fejlődésének egyetlen irányzatáról szól - a véletlenszerű sorrendtől a rendezetlenségig, amely a klasszikus termodinamika szülte. Az élő rendszerek képesek voltak fenntartani a rendet a „természetes” tendencia ellenére.
Schrödinger könyvének megjelenése után furcsa helyzet állt elő: az élő anyagról felismerték, hogy képes a rend rombolására és annak megőrzésére egyaránt. És az élettelen természet számára, mint korábban, csak egy tendenciát ismertek fel - elkerülhetetlenül megsemmisíteni minden olyan rendet, amely az egyensúlytól való véletlenszerű eltérések eredményeként keletkezett. És csak viszonylag nemrég vált világossá, hogy az élettelen természetben ugyanolyan mértékben benne van az alkotásra, a kevésbé rendezett állapotból a rendezettebb állapotba való átmenetre, vagyis az önszerveződésre. Csak a megfelelő feltételekre van szükség ahhoz, hogy megnyilvánuljon.
Kiderült, hogy minden többléptékű önszerveződő rendszer, függetlenül attól, hogy melyik tudományágat tanulmányozzák, legyen az fizika, kémia, biológia vagy társadalomtudományok, egyetlen algoritmussal rendelkezik a kevésbé bonyolult és kevésbé rendezett rendszerről a bonyolultabbra való átmenetre. és rendezettebb állapotok.
Az önszervező rendszerek külső beavatkozás nélkül nyerik el belső struktúrájukat vagy funkcióikat. Általában ezek a rendszerek nagyszámú alrendszerből állnak. Amikor bizonyos feltételek, amelyeket szabályozási paramétereknek nevezünk, megváltoznak, minőségileg új struktúrák alakulnak ki a rendszerben. Ezek a rendszerek képesek egy homogén, differenciálatlan nyugalmi állapotból egy heterogén, de jól rendezett állapotba, vagy több lehetséges állapot valamelyikébe lépni.
Ezek a rendszerek a rájuk ható külső tényezők megváltoztatásával irányíthatók. Az energia vagy az anyag áramlása egy fizikai, kémiai, biológiai vagy társadalmi rendszert távol tart a termodinamikai egyensúly állapotától. A hőmérséklet, sugárzási szint, nyomás stb. változtatásával kívülről tudjuk irányítani a rendszereket Az önszerveződő rendszerek a külső környezet hatásának kitéve képesek megőrizni a belső stabilitást, megtalálják az önfenntartás módjait, hogy ne omoljanak össze és még szerkezetüket is javítani.
