Synergetik

Synergetik (fra andet græsk συν-  - et præfiks med betydningen af ​​kompatibilitet og ἔργον "aktivitet") er en tværfaglig gren af ​​videnskaben , der forklarer dannelsen og selvorganiseringen af ​​modeller og strukturer i åbne systemer , der er langt fra termodynamisk ligevægt [1 ] .

Det grundlæggende koncept for synergetik er definitionen af ​​en struktur som en tilstand, der opstår som et resultat af den multivariante og tvetydige adfærd af sådanne multi-element strukturer eller multifaktorielle miljøer, der ikke nedbrydes til den termodynamiske type gennemsnitsstandard for lukkede systemer . men udvikler sig på grund af åbenhed, en tilstrømning af energi udefra, ikke-lineariteten af ​​interne processer, fremkomsten af ​​specielle opblæsningsregimer og tilstedeværelsen af ​​mere end én steady state. I de angivne systemer er hverken termodynamikkens anden lov eller Prigogines sætning om minimumshastigheden for entropiproduktion gældende, hvilket kan føre til dannelsen af ​​nye strukturer og systemer, herunder dem, der er mere komplekse end de oprindelige. I nogle tilfælde har dannelsen af ​​nye strukturer en regulær bølgekarakter, og så kaldes de autobølgeprocesser (i analogi med selvsvingninger ).

Der er også en udvidet fortolkning af begrebet "synergetik", hvor man forsøger at udvide dets rækkevidde til alle systemer, herunder biologiske, miljømæssige, sociale osv. [2] Med denne tilgang er synergetik positioneret som "global evolutionisme" eller "universel evolutionsteori" , som giver et samlet grundlag for at beskrive mekanismerne for fremkomsten af ​​enhver nyskabelse. En udvidet fortolkning af anvendeligheden af ​​synergetiske metoder kritiseres også [3] (se også )

Historie

Forfatteren til udtrykket synergetik er Hermann Haken , en tysk teoretisk fysiker. Selvom Ch. Sherrington længe før ham kaldte synergistisk , eller integrerende, den koordinerede virkning af nervesystemet (rygmarven) til at kontrollere muskelbevægelser.

I praksis med at forske i komplekse systemer overbevist om, at både de analytiske og numeriske tilgange til løsning af ikke-lineære problemer er begrænsede, kom I. Zabuskiy i 1967 til den konklusion, at en enkelt "synergetisk" tilgang er nødvendig, hvilket betyder med denne "... den fælles brug af konventionel analyse og numerisk maskinel matematik til at opnå løsninger på rimeligt stillede spørgsmål om det matematiske og fysiske indhold af ligningssystemet” [4] . Definitionen af ​​begrebet "synergi", tæt på den moderne forståelse, blev introduceret af Hermann Haken i 1977 i sin bog "Synergi" [5] .

Emne, metoder og synergetikskoler

Forskningsfeltet i synergetik er ikke klart defineret og kan næppe begrænses, da dets interesser strækker sig til alle grene af naturvidenskaben. Et fælles træk er overvejelsen af ​​dynamikken i alle irreversible processer og fremkomsten af ​​grundlæggende innovationer. Synergetikkens matematiske apparat er kombineret fra forskellige grene af teoretisk fysik : ikke-lineær ikke- ligevægtstermodynamik , katastrofeteori , gruppeteori , tensoranalyse , differentiel topologi , ikke-ligevægtsstatistisk fysik . Der er flere skoler, hvor der udvikles en synergistisk tilgang:

  1. Hermann Haken Skolen for ikke-lineær optik , kvantemekanik og statistisk fysik , siden 1960 professor ved Institut for Teoretisk Fysik i Stuttgart I 1973 forenede han en stor gruppe videnskabsmænd omkring Springer-serien af ​​bøger om synergetik, inden for hvilken 69 bind er blevet udgivet til dato med en bred vifte af teoretiske, anvendte og populærvidenskabelige værker baseret på synergetikkens metodologi : fra solid state fysik og laserteknologi og til biofysik og problemer med kunstig intelligens.
  2. Fysisk-kemiske og matematisk-fysiske Bruxelles-skole af Ilya Prigozhin , i overensstemmelse med hvilken de første teoremer blev formuleret (1947), blev en matematisk teori om opførsel af dissipative strukturer (Prigozhins udtryk) udviklet, historiske præmisser blev afsløret og det ideologiske grundlag af teorien om selvorganisering blev udråbt som et paradigme for universel evolutionisme. Denne skole, hvis hovedrepræsentanter nu arbejder i USA, bruger ikke udtrykket "synergetik", men foretrækker at kalde den metodologi, de udviklede, for "teori om dissipative strukturer" eller blot " ikke- ligevægtstermodynamik ", der understreger kontinuiteten i deres skole. med Lars Onsagers pionerarbejde inden for irreversible kemiske reaktioner (1931).

Ifølge tilhængerne af synergetik er kilden til udvikling tilfældighed, irreversibilitet og ustabilitet. Det grundlæggende princip for selvorganisering er fremkomsten af ​​en ny orden og komplikationen af ​​systemer gennem fluktuationer (tilfældige afvigelser) af tilstandene i deres elementer og undersystemer. Sådanne udsving neutraliseres normalt i alle ligevægtssystemer på grund af negative tilbagekoblinger, som sikrer bevarelsen af ​​strukturen og systemets tilstand tæt på ligevægt. Men i mere komplekse åbne systemer, på grund af tilstrømningen af ​​energi udefra og styrkelsen af ​​ikke-ligevægt, stiger afvigelser med tiden, akkumuleres, forårsager effekten af ​​den kollektive adfærd af elementer og delsystemer og fører i sidste ende til en "løsnelse" af den tidligere orden og gennem en relativt kortvarig kaotisk tilstand af systemet føre til enten ødelæggelsen af ​​den gamle struktur eller til fremkomsten af ​​en ny orden. Da udsving er tilfældige i naturen, skyldes fremkomsten af ​​enhver innovation i verden virkningen af ​​summen af ​​tilfældige faktorer. De gamle filosoffer Epicurus (341-270 f.Kr.) og Lucretius Carus (99-45 f.Kr.) talte om dette.

En anden grund til udvikling er "tiltrækning". Når man studerede selvorganiseringsprocesserne, blev det registreret, at blandt de mulige grene af udviklingen af ​​et system er langt fra alle sandsynlige, "at naturen ikke er ligeglad, at den har "tilbøjeligheder" i forhold til visse tilstande, ” i denne henseende kalder synergetik sluttilstandene for disse systemer som "attraktører" (lat. attractio - attraktion). En attraktor er defineret som en tilstand, som et system graviterer mod. [6]

"Resultaterne af synergetik vender os så at sige tilbage til de gamles ideer om potentialet og det umanifesterede. Især er de tæt på Platons ideer om bestemte prototyper og perfekte former i idéverdenen, som ting i den synlige, altid uperfekte verden stræber efter at blive som. Eller til Aristoteles ' ideer om entelechi, om en form for indre energi, der er iboende i stoffet, der tvinger det til at antage en bestemt form. [7]

I Rusland

Et konceptuelt bidrag til udviklingen af ​​synergetik blev givet af akademiker N. N. Moiseev  - ideerne om universel evolutionisme og sam- evolution af mennesket og naturen.

Katastrofeteoriens matematiske apparat , egnet til at beskrive mange selvorganiseringsprocesser , blev udviklet af den russiske matematiker VI Arnold og den franske matematiker Rene Thom .

Inden for rammerne af skolen for akademiker A. A. Samarsky og korresponderende medlem af det russiske videnskabsakademi S. P. Kurdyumov blev en teori om selvorganisering udviklet på grundlag af matematiske modeller og et beregningseksperiment (herunder teorien om udvikling i blow-up tilstand ).

Den synergetiske tilgang i biofysik er udviklet i værker af korresponderende medlemmer af det russiske videnskabsakademi M. V. Volkenshtein og D. S. Chernavsky .

En synergistisk tilgang i teoretisk historie ( historisk matematik ) med underafsnit af kliodynamik og kliometri er udviklet i værker af D. S. Chernavsky, G. G. Malinetsky , L. I. Borodkin , S. P. Kapitsa , A. V. Korotaev , S. Yu. V. P. Turchin , P. Yan . [8]

Anvendelser af synergetik er fordelt på forskellige områder :

Synergetisk tilgang i naturvidenskab

Grundlæggende principper

[15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23]

Synergetics forklarer processen med selvorganisering i komplekse systemer som følger:

  1. Systemet skal være åbent. Et lukket system, i overensstemmelse med termodynamikkens love, skal til sidst komme til en tilstand med maksimal entropi og stoppe enhver evolution.
  2. Et åbent system skal være langt nok væk fra punktet for termodynamisk ligevægt . Ved ligevægtspunktet har et vilkårligt komplekst system maksimal entropi og er ikke i stand til nogen selvorganisering. I en position tæt på ligevægt og uden tilstrækkelig tilstrømning af energi udefra, vil ethvert system til sidst komme tættere på ligevægt og stoppe med at ændre sin tilstand.
  3. Det grundlæggende princip for selvorganisering er fremkomsten af ​​en ny orden og komplikationen af ​​systemer gennem fluktuationer (tilfældige afvigelser) af tilstandene i deres elementer og undersystemer. Sådanne fluktuationer undertrykkes normalt i alle dynamisk stabile og adaptive systemer på grund af negative tilbagekoblinger , som sikrer bevarelsen af ​​strukturen og systemets tilstand tæt på ligevægt. Men i mere komplekse åbne systemer, på grund af tilstrømningen af ​​energi udefra og styrkelsen af ​​ikke-ligevægt, stiger afvigelser med tiden, akkumuleres, forårsager effekten af ​​den kollektive adfærd af elementer og delsystemer og fører i sidste ende til en "løsnelse" af den tidligere orden og gennem en relativt kortvarig kaotisk tilstand af systemet føre til enten ødelæggelsen af ​​den gamle struktur eller til fremkomsten af ​​en ny orden. Da udsvingene er tilfældige, bestemmes systemets tilstand efter bifurkationen af ​​virkningen af ​​summen af ​​tilfældige faktorer.
  4. Selvorganisering, som resulterer i dannelsen af ​​en ny orden eller nye strukturer gennem kaosstadiet, kan kun forekomme i systemer med et tilstrækkeligt kompleksitetsniveau, der har et vist antal elementer, der interagerer med hinanden, har nogle kritiske forbindelsesparametre og relativt høje værdier af sandsynligheden for deres udsving. Ellers vil virkningerne af synergistisk interaktion være utilstrækkelige til fremkomsten af ​​den kollektive adfærd af systemets elementer og derved fremkomsten af ​​selvorganisering. Utilstrækkeligt komplekse systemer er ikke i stand til hverken spontan tilpasning eller i endnu højere grad udvikling, og når en overdreven mængde energi modtages udefra, mister de deres struktur og kollapser irreversibelt.
  5. Stadiet af selvorganisering forekommer kun i tilfælde af overvægt af positiv feedback , der virker i et åbent system over negativ feedback. Funktionen af ​​dynamisk stabile, ikke-udviklende, men adaptive systemer - og dette er homeostase i levende organismer og automatiske enheder - er baseret på modtagelse af feedback fra receptorer eller sensorer vedrørende systemets position og efterfølgende justering af denne position til starttilstanden af aktuatorer. I et selvorganiserende, udviklende system elimineres de opståede ændringer ikke, men akkumuleres og intensiveres på grund af systemets overordnede positive reaktivitet, hvilket kan føre til fremkomsten af ​​en ny orden og nye strukturer dannet af elementer i systemet. tidligere, ødelagt system. Sådanne er for eksempel mekanismerne for faseovergange af stof eller dannelsen af ​​nye sociale formationer.
  6. Selvorganisering i komplekse systemer, overgange fra en struktur til en anden, fremkomsten af ​​nye niveauer af stoforganisation ledsages af symmetribrud. Når man beskriver evolutionære processer, er det nødvendigt at opgive tidssymmetrien, som er karakteristisk for helt deterministiske og reversible processer i klassisk mekanik. Selvorganisering i komplekse og åbne dissipative systemer , som omfatter både liv og sind , fører til den irreversible ødelæggelse af det gamle og fremkomsten af ​​nye strukturer og systemer, som sammen med fænomenet ikke -aftagende entropi i lukkede systemer, forårsager tilstedeværelsen af ​​en " tidspil " i naturen.

Pseudo-synergetik

Der er tilfælde, hvor man bruger synergetikkens terminologi til at give vægt til pseudovidenskabelig forskning [24] . Det bemærkes, at nogle videnskabsmænd begyndte at forestille sig og den brede offentlighed synergetik som et "universalmiddel", der løser grundlæggende spørgsmål inden for alle videnskaber, inklusive humaniora, ofte på baggrund af en ukritisk afvisning af klassiske og gennemprøvede tilgange og teorier:

Faren for en så intensiv introduktion af "synergetik" i videnskaberne, især i de offentlige videnskaber, var i en fuldstændig misforståelse af, hvad synergetik er, i den uundgåelige brug af den synergetiske tilgang til blot at ledsage ordet "synergetik" med forskellige ubegrundede udsagn, der maskerer sig som videnskabelige, og den deraf følgende afvisning af normale, etablerede metoder, specifikke videnskaber. Og denne formelle og overfladiske "appel til synergetik", der af indlysende grunde blev til masse, burde have givet anledning til et helt, fuldstændigt uafhængigt og endda isoleret, fællesskab af gensidigt tilfredse, støttende hinanden og ikke kritiseret af nogen involveret i skolastisk pseudovidenskab .

[…] de foreslåede forslag om nye, en slags synergistiske tilgange her bliver faktisk først og fremmest til afvisningen af ​​tidligere, allerede afprøvede tilgange og teorier, afbrydelsen af ​​den naturlige udvikling af viden og videnskaber og forslaget i stedet for tidligere, nu i bedste fald tomme skaller - blot vage forord og løfter, og i værste fald - aflede opmærksomheden fra normal videnskab og miskreditere den.

- Bulletin nr. 1 i almanakken " Til forsvar for videnskaben " fra Kommissionen for det russiske videnskabsakademi til bekæmpelse af pseudovidenskab og forfalskning af videnskabelig forskning .- M: Nauka, 2006.

Som D. S. Chernavsky bemærker , "i synergetik betragtes beherskelse af det matematiske apparat ( dynamisk systemteori , matematisk modellering ) som en nødvendig betingelse." [25]

I en bredere forstand er pseudosynergetik enhver ræsonnement, der bruger dette koncept, der ikke tager højde for historien om dets forekomst, og sådan er udsagn fra både almindelige elskere af smukke ord og overfladiske synspunkter og repræsentanter for akademisk videnskab, som forstår synergetik som givet i 1977 af G. Haken i definitionen af ​​bogen med samme navn, i det væsentlige relateret til fysikken i selvorganiserende systemer i det "post-ikke-klassiske" (betegnelse for akademikeren fra Det Russiske Videnskabsakademi V. S. Stepin ) udviklingsperiode.

Forskere bemærker, at synergetik, introduceret fra termodynamikken, er uegnet til at løse problemer med selvorganisering af naturlige systemer, og endnu mere sociale objekter [26] .

Ordet "synergi" blev oprindeligt foreslået og forklaret i dets etymologi i 1927 af den amerikanske opfinder og filosof R. B. Fuller som en del af hans revision af nogle aspekter af klassisk mekanik og beslægtede geometriske strukturer, udvidet til en bred vifte af naturfænomener i en pan-vitalistisk ånd. Den mest fuldstændige afsløring af dette koncept er dog givet i hans to-binds afhandling, første gang udgivet i 1975: SYNERGETICS Explorations in the Geometry of Thinking af R. Buckminster Fuller i samarbejde med EJ Applewhite Først udgivet af Macmillan Publishing Co. Inc. 1975, 1979 . Fra et synspunkt om "normalvidenskab" i betydningen af ​​T. Kuhn tilbyder R. B. Fullers synergetik virkelig et nyt paradigme , nemlig en ny læsning af en række mekaniske og matematiske begreber kendt siden Euklids tid, R. Descartes , L. Euler og andre videnskabsmænd. Hans syn på naturgeometri og den konsekvente selvorganisering af naturkræfter (hans afhandling "energi har form" og andre), såvel som universalismen af ​​ideer om verden inspirerede en hel generation af unge forskere i 1960'erne og 1970'erne og fandt et svar inden for fysik, biofysik, kybernetik og en række andre grene, hvor hans ideer har sat sig så fast, at de med tiden begyndte at blive opfattet som en del af disse videnskabers autentiske sprog. I dag er Fuller en internationalt anerkendt autoritet inden for eksakte videnskaber, teknik og design, og hans opfindelser er meget brugt i civile og militære teknologier.

Se også

Noter

  1. H. Haken. Synergetik. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 1982, ISBN 3-8017-1686-4
  2. Knyazeva E. N. Encyclopedia of Epistemology and Philosophy of Science. - M . : "Canon +", ROOY "Rehabilitering", I. T. Kasavin, 2009.
  3. Boldachev A.V. Innovations. Domme i tråd med det evolutionære paradigme St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg. un-ta, 2007. - 256 s. ISBN 978-5-288-04227-0
  4. Zabusky I. Ikke-lineære partielle differentialligninger - NY: Acad. presse, 1967, s. 223
  5. Haken G. Synergetics. M.: Mir, 1980
  6. Mozheiko M. A. Synergetics // Den seneste filosofiske ordbog. - Mn. : Boghuset, 2003.
  7. Knyazeva E. N., Kurdyumov S. P. Universets udvikling ud fra synergetikkens synspunkt .
  8. Se for eksempel: Historie og synergetik. Forskningsmetodologi Arkiveret 10. april 2020 på Wayback Machine . M.: Forlaget LKI/URSS, 2009, 2. udg.
  9. Piotrovsky R. G. Tekstens synergetik . Minsk: MSLU, 2005.
  10. Piotrovsky R. G. Sproglig synergetik: indledende bestemmelser, første resultater, udsigter. St. Petersborg: Filologisk fakultet, St. Petersburg State University, 2006.
  11. Belyaeva L. N. Tekstsynergetik og oversættelsesproblemer // Faktiske problemer med teoretisk og anvendt lingvistik og optimering af undervisning i fremmedsprog. Materialer fra II international videnskabelig konference. - Tolyatti: TSU, 2010, s. 20-26.
  12. Belyaeva L. N., Borodina O. A. Synergetik af teksten og tilstrækkeligheden af ​​oversættelsen af ​​terminologi. Sproglig synergetik. - Perm: PGTU, 2010.
  13. Kamshilova O. N. Global English: towards the formation of a synergistic hypothesis // V International Scientific Conference "Applied Linguistics in Science and Education" St. Petersburg, Lema, 2010, s.152-157 (0,25 s.l.) - Institut for Uddannelsesteknologier i filologi RSPU dem. A. I. Herzen. Vores publikationer - 2010. https://sites.google.com/site/kotphil52/nasi-publikacii/-2010 Arkiveret 1. oktober 2015 på Wayback Machine .
  14. Synergetisk lingvistik vs sproglig synergetik: materialer fra den internationale videnskabelige og praktiske konference (Perm, 8.-10. april 2010) https://books.google.ru/books/about/Synergistic_ling.html Arkiveret kopi af 6. december 2021 kl. Wayback- maskinen
  15. Nicolis G., Prigogine I. Selvorganisering i ikke-ligevægtssystemer: Fra dissipative strukturer til orden gennem fluktuationer. M.: Mir, 1979. - 512 s.
  16. Haken G. Synergetics. Hierarkier af ustabilitet i selvorganiserende systemer og enheder. M.: Mir, 1985
  17. Prigogine I., Stengers I. Orden ud af kaos: En ny dialog mellem mennesket og naturen. Moskva: Fremskridt, 1986.
  18. Prigogine I. Fra eksisterende til kommende: Tid og kompleksitet i de fysiske videnskaber. Moskva: Nauka, 1985.
  19. Nicolis G., Prigozhin I. Kendskab til komplekset. — M.: Mir, 1990
  20. Haken G. Information og selvorganisering: En makroskopisk tilgang til komplekse systemer. M.: Mir, 1991
  21. I. Prigogine, I. Stengers Tid, kaos, kvante: På vej mod en løsning på tidens paradoks. Moskva: Fremskridt, 1994
  22. Haken G. Principper for hjernen: En synergistisk tilgang til hjerneaktivitet, adfærd og kognition. M.: Forlaget Per Se, 2001. - 353 s.
  23. Haken G. Naturens hemmeligheder. Synergetik: læren om interaktion. - Moskva-Izhevsk: Institut for computerforskning, 2003, 320 s.
  24. Gubin V. B. Om pseudovidenskabens metodologi Arkivkopi af 9. december 2013 på Wayback Machine . — M.: PAIMS, 2004. — 172 s.
  25. Chernavsky, 2004 , s. 82.
  26. Soloviev V.S. Moderne Filosofi. Forlaget Litres, 2021. ISBN 5041229937 , ISBN 9785041229931

Litteratur

Links

Kritik af misbrug af synergetik "Synergi" i ordbøger