Энциклопедия эпистемологии и философии науки - самоорганизация

САМООРГАНИЗАЦИЯ — процессы спонтанного упорядочивания, возникновения пространственных, временных, пространственно-временных или функциональных структур, протекающие в открытых нелинейных системах. С. имеет место не только в системах живой природы и человеческом обществе; установлено, что она может происходить и в определенном классе систем неживой природы. Общие закономерности (паттерны) С. сложных систем изучаются синергетикой, выполняющей тем самым синтетическую функцию метадисциплины, наводящей мосты между естествознанием и науками о человеке и обществе. Существует ряд подходов в изучении феномена С. сложных систем: синергетическая модель параметров порядка и принципа подчинения Г. Хакена, термодинамические модели неравновесных процессов (теория диссипативных структур) И. Пригожина, модели самоорганизованной критичности (С. на «краю хаоса») П. Бака и сложных адаптивных систем (М. Гелл-Манн), модели формирования и эволюции нестационарных структур в режимах с обострением А. А. Самарского и С.П. Курдюмова и др. Концепция С, разрабатываемая в синергетике и смежных с ней областях, служит естественнонаучной конкретизацией философского принципа самодвижения материи.

Класс систем, способных к С, — это неравновесные, открытые и нелинейные, диссипативные системы. Тогда как замкнутые выведенные из равновесия системы стремятся вернуться к равновесному состоянию и при этом энтропия (показатель степени хаотичности их поведения) стремится к максимальному значению (II начало термодинамики), открытые системы, находящиеся в сильно неравновесных условиях, могут совершать переход от беспорядка, теплового хаоса, к порядку. Вдали от равновесия в открытых системах могут спонтанно возникать новые типы структур (И. Пригожий). Открытость системы означает наличие в ней источников и/ или стоков, обмена веществом и/или энергией с окружающей средой. В случае самоорганизующихся систем источники и стоки, как правило, имеют место в каждой локальной области этих систем; это — объемные источники и стоки. Нелинейность системы означает, что эволюция этой системы описывается математическими уравнениями, содержащими искомые величины в степенях, больших 1, или коэффициенты, зависящие от свойств системы (нелинейными уравнениями), имеющими несколько качественно различных решений. Множеству решений нелинейного уравнения соответствует множество путей эволюции системы. Благодаря нелинейности имеет силу важнейший принцип «усиления флуктуации»: в результате разрастания малых изменений на уровне элементов может возникнуть новое макроскопическое состояние системы. Понятие нелинейности приобретает мировоззренческий смысл. Нелинейность означает необратимость и многовариантность эволюции, возможность неожиданных изменений темпа и направления течения процессов, наличие так называемых точек бифуркации, точек ветвления путей эволюции. Диссипативная система — это такая система, в которой протекают необратимые процессы, связанные с ростом энтропии, превращением механической энергии в тепловую и иные формы (диффузия, теплопроводность, трение, излучение). В далекой от равновесия открытой и нелинейной диссипативной системе эффект С. может возникать лишь тогда, когда работа объемных источников энергии, наращивающих неоднородности в сплошной среде, интенсивнее фактора, рассеивающего неоднородности — диссипативного фактора. Парадоксальность самоподдержания структуры, несмотря на размывающий неоднородности фактор, отражается в термине «диссипативная структура» (Пригожий). Структуры С. — это локализованные в среде процессы, имеющие относительно устойчивую пространственно-временную организацию.

Модели процессов С, имея первоначально естественнонаучную основу (физика лазеров, физика плазмы, изучение определенных типов химических реакций), ныне плодотворно применяются в разработке новых типов компьютеров, в понимании феномена человека, определенных явлений человеческой культуры и общества, в разгадывании тайн человеческого сознания и психики. Процесс распознавания образов понимается по аналогии с процессом спонтанного формирования (самодостраивания) структур ( Г. Хакен). Механизм интуиции может быть осмыслен как процесс самодостраивания мыслей и образов (Е.Н. Князева, СП. Курдюмов). Модели нелинейной динамики и С. сложных систем составляют основу современного динамического подхода в когнитивной науке, концепции воплощенного, или инактивированного, познания (Ф. Варела, Т. ван Гельдер).

См. также Синергетика.

Е.Н. Князева

Лит.: Пригожим И. От существующего к возникающему. Время и сложность в физических науках. М., 1985; Пригожий И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. М., 1986; Хакен Г. Синергетика: Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М., 1985; Князева Е.Н., Курдюмов СП. Интуиция как самодостраивание // Вопросы философии. 1994. № 2. 010—122; Самоорганизация и наука: опыт философского осмысления. М., 1994; Новое в синергетике: Загадки мира неравновесных структур. М., 1996; Князева Е.Н., Курдюмов СП. Антропный принцип в синергетике // Вопросы философии. 1997. № 3. С. 62—79. Gell-Mann М. The Quark and the Jaguar. Adventures in the Simple and the Complex. L., 1995; Kauffman S. At Home in the Universe. The Search for Laws of Self-organization and Complexity. L., 1995; Kelso J.A. Dynamic Patterns. The Self-organization of Brain and Behavior. Cambridge (MA, 1995; Haken H. Principles of Brain Functioning. A Synergetic Approach to Brain Activity, Behavior and Cognition. В., 1996; Bak P. How Nature Works: The Science of Self-Organized Criticality. Oxford, 1997; Maimer K. Thinking in Complexity. The Complex Dynamics of Matter, Mind, and Mankind. В., 1997; Varela E, Thompson E., Rosch E. The Embodied Mind: Cognitive science and human experience. Cambridge, 1991.

Энциклопедия эпистемологии и философии науки. М.: «Канон+», РООИ «Реабилитация»

И.Т. Касавин

2009