Для процесу самоорганізації характерні наступні структурні компоненти і властивості.
Структурні компоненти процесу самоорганізації
Структурними компонентами, за допомогою яких освоюється інформація, є:
1. механізм управління, представлений в тому чи іншому вигляді і відповідає за отримання, оцінку, переробку інформації і формулювання інформаційної програми у відповідь дії.
2. канал зворотного зв'язку.
Властивості самоорганізовується
До властивостей процесу самоорганізації відносяться наступні:
1. самоорганізована система охороняє стан термодинамічної рівноваги.
2. негаенропійний характер самоорганізовується забезпечується використанням інформації.
3. самоорганізована система має функціональною активністю, що виражається в протидії зовнішнім силам.
4. самоорганізована система має вибором лінії поведінки.
5. цілеспрямованість дій.
6. гомеостаз і пов'язана з ним адаптивність системи.
Розглянемо основні ознаки систем, що самоорганізуються:
1. Самоорганізаційна система - це система динамічна, її рух носить нелінійний характер. Особливості феномена нелінійності полягають у наступному.
По-друге, певні класи нелінійних відкритих систем демонструють інше важливе властивість - порогові чутливості. Нижче порога все зменшується, стирається, забувається, не залишає ніяких слідів в природі, науці, культурі, а вище порога, навпаки, все багаторазово зростає.
По-третє, нелінійність породжує свого роду квантовий ефект - дискретність шляхів еволюції нелінійних систем (середовищ). Тобто в даній нелінійної середовищі можливий не будь-який шлях еволюції, а лише певний набір цих шляхів, який визначається спектром стійких станів, структур-атракторів.
По-четверте, нелінійність означає можливість несподіваних, званих в філософії емерджентними, змін напрямку течії процесів. Нелінійність процесів робить принципово ненадійними і недостатніми вельми поширені досі прогнози - екстраполяції від готівкового, бо розвиток відбувається через випадковість вибору шляху в момент якісних перетворень системи, а сама випадковість зазвичай не повторюється знову
Самоорганізована система - це система відкрита, що забезпечує матеріально-енергетичний та інформаційний обмін з середовищем. Відкрита система має як «джерелами» - зонами підживлення її енергією навколишнього середовища, дія яких сприяє нарощуванню структурної неоднорідності даної системи, так і «стоками» - зонами розсіювання енергії, в результаті дії яких відбувається згладжування структурних неоднорідностей в системі. Відкрита система має здатність засвоювати зовнішні впливи і знаходиться в постійній зміні. Самоорганізована система - це система нерівноважна, так як процеси самоорганізації можливі тільки у відкритих нерівноважних системах, що знаходяться досить далеко від точки термодинамічної рівноваги.
Рівновага, стійкість - властивості, які в класичній парадигмі мислення, як правило, ототожнювалися і характеризували стаціонарний стан системи. В синергетичної концепції ці поняття конкретизуються в залежності від типу системи. В ідеальних, закритих системах стійкість, дійсно, позначає високий ступінь упорядкованості і організованості системи. Але в закритій системі неминуче настає момент, коли внутрішні резерви системи виявляються вичерпані, далі - за законами термодинамічної незворотності - відбувається наростання ентропії (безладдя, дезорганізації), і в кінцевому результаті абсолютна рівновага може позначати фактичну «смерть» системи (словами Г. Спенсера), її розпад, повернення до стану термодинамічної хаосу.
Описане стан характерно і для відкритих систем з високим рівнем ентропії, коли система як би флуктуірует близько кінцевого (найбільш ймовірного) стану, відхиляючись від нього лише на невеликі відстані і на короткі проміжки часу. Ці відхилення пов'язані з тими незначними змінами умов, які виникають завдяки її відкритого стану. В кінцевому рахунку, вона неминуче перейде в один з мікроскопічних станів, відповідних макроскопическому станом хаосу. І. Пригожин називає такий стан (за його «неминучість») глобальним, асимптотично стійким станом, або глобальним аттрактором - виключно сильною формою стійкості, пов'язаної з неухильним зростанням ентропії. Таким чином, в моделі даного типу стійкості ми зустрічаємося з першим парадоксом (а точніше - взаємодоповнюючим описом) хаосу і порядку: максимально стійке, рівноважний і симетричне стан системи, відповідне інтуїтивного образу порядку, є опис молекулярного, термодинамічної хаосу.
Інший тип стійкості відкритих динамічних систем І. Пригожин називає «стаціонарний стан». Як утворюється такий стан? Щоб зрозуміти це, необхідно врахувати ті зміни, які розгортаються у відкритій системі за рахунок «переробки» нею зовнішнього вкладу енергії та ресурсів. Зміни ентропії в часі в даному випадку пов'язані з двома протилежними процесами: «потоком ентропії», залежать від обміну системи з навколишнім середовищем (негентропії), і «виробництвом ентропії», обумовленим незворотними процесами всередині системи. У стаціонарному стані позитивне виробництво ентропії компенсується негативним потоком ентропії за рахунок обміну з навколишнім середовищем. Так виникає особливого роду стійкий стан в системі, що знаходиться далеко від рівноваги (сильно нерівноважної), тобто стійкий стан сильно нерівноважної системи. Разом з тим таке «сталий стаціонарний стан» є вкрай нестійким в своєму тендітному балансі Ентропійно-НЕГЕНТРОПІЙНОЇ потоків. Ця нестійкість проявляється в тому, що такий стан надзвичайно чутливо до флуктуацій. Якщо розглянута раніше рівноважна система з високою ентропією з легкістю гасила такі флуктуації, то сильно нерівноважна система може реагувати на них найрішучішим чином. Можливість втрати стійкості станів в системах, далеких від рівноваги, при певних умовах відкриває шлях процесам самоорганізації. Саме самоорганізація в даній ситуації виступає механізмом впорядкування системи. Синергетика вивчає два типи структур: дисипативні (виникають в результаті самоорганізації, для здійснення якої необхідний розсіює - дисипативний - фактор) і нестаціонарні (виникають за рахунок активності нелінійних джерел енергії). Дослідження дисипативних структур відображено, зокрема, в роботах І. Пригожина, нестаціонарних - в роботах С.П. Курдюмова і Е.Н. Князєвої.
Структура змінюється системи характеризується єдністю стійкості і нестійкості. Кожна така система має (як мінімум) два різних стаціонарні стани, з яких в даний момент стійко лише одне. Більш того, один і той же стаціонарний стан такої системи при одних умовах може визначатися як стійке, а при інших - як нестійке, тобто можливий перехід в інший стаціонарний стан. Властивість системи мати в своїй структурі різні стаціонарні стани, які відповідають різним допустимим законам поведінки цієї системи обумовлено нелінійним характером її розвитку. Зовнішні впливи можуть викликати відхилення такої системи від її стаціонарного стану в будь-якому напрямку, тому еволюція поведінки даного типу систем складна і неоднозначна, прогноз в області нестійкості може спиратися тільки на попередній опит.Такім чином, ми в черговий раз переконалися, наскільки важливо, застосовуючи терміни «стійкість», «стационарность», «рівновага», враховувати методологічний контекст їх інтерпретації.
Важливою відмінною рисою процесу виникнення структур є поява синергетичного ефекту - колективного руху мікроелементів системи.
Самоорганізована система - це система, в утворенні якої вирішальну роль відіграють кооперативні процеси, що грунтуються на когерентном, або узгодженому, взаємодії елементів системи. Змінюється сам тип молекулярного поведінки. І. Пригожин характеризує ці зміни, використовуючи наступний образ: «У рівноважному стані молекули поводяться незалежно: кожна з них ігнорує інші. Такі незалежні частки можна було б назвати гіпнонамі ( "сомнамбула"). Кожна з них може бути як завгодно складною, але при цьому "не помічати" присутності інших молекул. Перехід в нерівноважний стан пробуджує гіпнони і встановлює когерентність, зовсім чужу їх поведінки в рівноважних умовах »
Умовою появи узгодженості, когерентності, «колективної поведінки» молекулярних частинок є синхронізація просторово розділених процесів.
Якщо Ви помітили помилку в тексті виділіть слово і натисніть Shift + Enter