Реферат: Устойчивость и изменчивость. Законы развития в сложных системах. Деградация

КЫРГЫЗСКО-РОССИЙСКИЙСЛАВЯНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТЕСТЕСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

РЕФЕРАТ НАТЕМУ:

«УСТОЙЧИВОСТЬ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ. ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ В СЛОЖНЫХ СИСТЕМАХ.ДЕГРАДАЦИЯ.»

ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР. ИВТ-1-97

ШИЛОВ ПАВЕЛ

БИШКЕК 2000<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Прежде чем перейти к непосредственномурассмотрению само организационных концепций развития, необходимо определиться втаких основных понятиях, как развитие, эволюция, рост, поскольку выработаннаяфилософией единая, общепринятая точка зрения на них, к сожалению, в рамкахсистемной теории и методологии нередко игнорируется, что крайне затрудняетвозможности оперирования ими.

Общепринятоеопределение понятия «развитие» звучит следующим образом. Развитиепредставляется необратимым, направленным, закономерным изменением материи исознания, их универсальным свойством; в результате развития возникает новоекачественное состояние объекта — его состава или структуры. На наш взгляд, вданном определении есть нуждающиеся в существенной корректировке положения.Во-первых, необратимыми являются процессы изменения открытых систем, и, хотятаковых большинство, все же существуют и закрытые системы, в которых происходятобратимые изменения. Во-вторых, в результате развития изменяется не толькоструктура системы, но и ее поведение, функционирование. В системных и даженекоторых синергетических определениях развития указанные недостаткиприсутствуют, а его достоинства нередко не реализуются.

Всемногообразие взглядов на развитие можно представить в виде четырех групп.Первая группа исследователей связывает развитие с реализацией новых целей,целенаправленностью изменений, но это не является необходимым условием, а темболее атрибутом развития. Вторая рассматривает его как процесс адаптации кокружающей среде, что также является лишь его условием — необходимым, но отнюдьне достаточным. Третья группа подменяет развитие его источником — противоречиями системы. Четвертая — отождествляет развитие с одной из его линий- прогрессом, или усложнением систем, либо одной из его форм — эволюцией.

Отсутствиеадекватного определения развития в системных концепциях побуждает нас вновьобратиться к общепринятой трактовке, приняв во внимание ее недочеты. На нашвзгляд, под развитием следует понимать качественное изменение состава, связей(т.е. структуры и функционирования системы, или, кратко, любое качественноеизменение системы.

Количественноеизменение состава и взаимосвязей системы выражает понятие «рост» иего темпы (следовательно, рост не следует отождествлять с развитием, чтохарактерно для многих экономистов.

Развитиеможет идти как по линии прогресса, так и регресса, и выражаться в эволюционнойили революционной форме.

Революцияв теориях самоорганизации получила название скачка, фазового перехода иликатастрофы. Трудно согласиться с распространенной точкой зрения насчет эволюциисистемы, отождествляемой то с развитием, то с ростом системы, то с еепрогрессом и регрессом, иногда и со всем перечисленным одновременно, либо сизменением, дифференциацией, а в узком смысле — с количественным изменением.Поскольку эволюция является формой развития, а последнее представляет собойкачественное изменение, было бы нелогично понимать под эволюциейколичественное, постепенное изменение (тем более что количественное изменение отражаетсяпонятием «рост», под эволюцией мы будем подразумевать поступательное,медленное, плавное качественное изменение, а под революцией, как это и принято,- скачкообразное, быстрое качественное изменение.

Встаеттакже вопрос о соотношении понятий «организация»,«развитие» и базового для синергетики понятия«самоорганизация». Под самоорганизацией понимается процессустановления в системе порядка, происходящий исключительно за счеткооперативного действия и связей ее компонентов и в соответствии с ее предыдущейисторией, приводящий к изменению ее пространственной, временной илифункциональной структуры. Фактически, самоорганизация представляет собойустановление организованности, порядка за счет согласованного взаимодействиякомпонентов внутри системы при отсутствии упорядочивающих воздействий состороны среды. Это требует уточнения понятия «организация»,введенного ранее, вернее, разделения на организацию как взаимодействие частейцелого, обусловленное его строением, которое может быть задано как самой системой,так и внешней средой; организацию как упорядочивающие воздействия среды; атакже организацию как объект такого воздействия. В концепциях самоорганизацииорганизация понимается в двух последних смыслах.

Чтокасается соотношения понятий развития и самоорганизации, то первое следуетпризнать более широким, поскольку оно включает как организующие воздействиясреды, так и самоорганизацию; как прогрессивные процессы (которые в основномисследуют концепции самоорганизации, так и регрессивные. Чтобы система быласамоорганизующейся и, следовательно, имела возможность прогрессивноразвиваться, она должна удовлетворять, по крайней мере, следующим требованиям:система должна быть открытой, т.е. обмениваться со средой веществом, энергиейили информацией; процессы, происходящие в ней, должны быть кооперативными(корпоративными, т.е. действия ее компонентов должны быть согласованными друг сдругом; система должна быть динамичной; находиться вдали от состоянияравновесия. Главную роль здесь играет условие открытости и неравновесности,поскольку, если оно соблюдено, остальные требования выполняются почтиавтоматически.

Так какдвижение и развитие равновесных и неравновесных, закрытых и открытых системподчинено разным закономерностям, их необходимо рассматривать отдельно,первоначально проанализировав состояния равновесия — неравновесия ссистемно-синергетической точки зрения.

Подравновесием понимается состояние закрытой системы, при котором еемакроскопические параметры остаются неизменными, т.е. сохраняется установившаясяструктура, функционирование, параметры ее входов и выходов. И. Пригожин и И.Стенгерс иллюстрируют равновесное состояние на примере племени: еслирождаемость и смертность в нем примерно равны, то численность его остаетсяпостоянной, что соответствует (в данном аспекте, конечно равновесномусостоянию; небольшое превышение рождаемости при обильных источниках ресурсов неоказало бы существенного влияния, т.е. система находилась бы в состоянии,весьма близком к равновесию.

Состояниеравновесия может быть устойчивым (стационарным и подвижным. О стационарноравновесном состоянии говорят в том случае, если при изменении параметровсистемы, возникшем под влиянием внешних или внутренних возмущений, системавозвращается в прежнее состояние. Состояние подвижного (неустойчивогоравновесия имеет место тогда, когда изменение параметров влечет за собойдальнейшие изменения в том же направлении и усиливается с течением времени.Длительное время в состоянии равновесия могут находиться лишь закрытые системы,не имеющие связей с внешней средой, тогда как для открытых систем равновесиеможет быть только мигом в процессе непрерывных изменений. Равновесные системыне способны к развитию и самоорганизации, поскольку подавляют отклонения отсвоего стационарного состояния, тогда как развитие и самоорганизацияпредполагают качественное его изменение. Особенно это относится ксамоорганизации, так как если развитие полностью не исключено при подвижномравновесии, но, по крайней мере, сильно замедлено, то процесс самоорганизации дажеи в этом случае невозможен до тех пор, пока система из него не выйдет, ибо онпредполагает упорядочивание за счет кооперативного взаимодействия компонентов,а последние в условиях равновесия, в том числе и подвижного, являютсяинерционной силой, способной лишь на изменение количественных характеристик.

Взакрытых системах постепенно возрастает энтропия (хаос, беспорядок, что следуетиз сформулированного для закрытых систем второго начала термодинамики, которымпользуются теории самоорганизации при описании закрытых систем. Рост энтропиивызывается диссипацией энергии и может быть объяснен логически: поскольку взакрытых системах упорядоченность не увеличивается, то, не получаянегэнтропийных воздействий из среды, они постепенно наращивают энтропию. Остановитьнаращивание энтропии может лишь налаживание каналов взаимодействия с внешнейсредой. Именно поэтому можно сказать, что абсолютно закрытых (как и абсолютнооткрытых систем не существует. В не полностью закрытых системах сдерживаниеэнтропии достигается внешними по отношению к системе упорядочивающимивоздействиями со стороны среды. Например, в странах, пытающихся осуществитьавтаркию, в странах с тоталитарным режимом экономическая жизнь подверженамощному государственному регулированию и контролю, т.е. управляется внешней поотношению к рынку системой.

Неравновесность,цикличность является всеобщей формой организации материи, возникающей подвлиянием внешней среды. Неравновесность можно определить как состояние открытойсистемы, при котором происходит изменение ее макроскопических параметров, т.е.ее состава, структуры и поведения. Для поддержания неравновесности системануждается в том, чтобы из среды в нее поступал поток отрицательной энтропии повеличине, по крайней мере, равный внутреннему производству энтропии, а также,согласно принципу неравновесности, система должна постоянно осуществлятьработу, чтобы сохранить условия своего существования. Именно это делаетвозможным для неравновесной системы повышение своей упорядоченности,организованности, отсутствующих у равновесных систем. Возможно, именнокооперативной «работе» компонентов неравновесные системы обязаныотмеченным в литературе по теории самоорганизации эффектом, заключающимся втом, что они проявляют чрезвычайную чувствительность к внешним воздействиям:слабый сигнал на входе может привести в значительному и нередко неожиданномуизменению на выходах, что означает неприменимость к ним жесткихпричинно-следственных зависимостей, в которых следствие если не тождественно,то пропорционально причине. На этом эффекте основано действие резонансноговозбуждения, представляющего собой особую чувствительность системы квоздействиям, согласующимся с ее внутренними свойствами. Вследствие этогомалые, но согласованные с внутренним состоянием системы внешние воздействия нанее могут оказаться более эффективными, чем большие (для этого можетпотребоваться соблюдение некоторых условий, например, чтобы значения параметровсистемы не выходили за пределы какой-либо области, а появление нового признакаили нового элемента у одного компонента системы приводит к появлению их и удругих компонентов.

Системыи их компоненты подвержены флуктуациям (колебаниям, изменениям, возмущениям,которые в равновесных, закрытых системах гасятся сами по себе. В открытыхсистемах под воздействием внешней среды внутренние флуктуации могут нарастатьдо такого предела, когда система не в силах их погасить. Фактически внутренниефлуктуации рассматриваются в концепциях самоорганизации как безвредные, итолько внешние воздействия оказывают более или менее значимое влияние. Впоследнее время в это положение вносятся существенные коррективы, касающиеся, вчастности, «естественного отбора» флуктуаций: чтобы процессысамоорганизации имели место, необходимо, чтобы одни флуктуации получали подпиткуизвне и тем самым обладали преимуществом над другими флуктуациями. Тем не менееи в этом случае недооценивается роль в движении системы флуктуаций внутреннегопроисхождения. Лишь теория катастроф указывает на то, что скачок может бытьследствием одних лишь внутренних флуктуаций. Если в материалистическойдиалектике недооценивалась роль среды, то в концепциях самоорганизации — рольсамой системы (и ее подсистем в ее развитии.

Впоследнее время концепции самоорганизации стали отводить внутренним флуктуациямбольшую роль, чем прежде. Об этом свидетельствует приводимая ниже типологияфлуктуаций, согласно которой различаются свободные колебания, вынужденные иавтоколебания. К свободным относят колебательные движения, постепеннозатухающие в реальной системе (как затухают колебания свободно подвешенногомаятника, достигающей, таким образом, состояния равновесия. Вынужденныефлуктуации возникают при воздействии на систему совершающей колебания внешнейсилы (к примеру, человека, подталкивающего маятник, в результате которогосистема раньше или позже будет флуктуировать с частотой и амплитудой,навязываемыми внешним влиянием. Автоколебания — это незатухающие,самоподдерживающиеся колебания, происходящие в диссипативных (макроскопическихоткрытых, далеких от равновесия системах, т.е. системах, определяющихсяпараметрами, свойствами и природой самой системы. Вынужденные колебания иавтоколебания характерны для открытых систем, а свободные — для закрытых,стремящихся к равновесию.

Влияниена систему как внешних, так и внутренних флуктуаций различных видов (включаярезонансные с системой основано на действии двух эффектов: петли положительнойобратной связи и кумулятивного эффекта.

Петляположительной обратной связи делает возможным в далеких от равновесия состоянияхусиление очень слабых возмущений до гигантских, разрушающих сложившуюсяструктуру системы, волн, приводящих систему к революционному изменению — резкому качественному скачку. Такой подход может помочь глубже разобраться вприроде многих социально-экономических процессов, включая экономическоеразвитие, экономические циклы, НТР и т.д.

Кумулятивныйэффект заключается в том, что незначительная причина вызывает цепь следствий,каждое из которых все более существенно. Нередко он непосредственно связан спетлей положительной обратной связи.

Флуктуации,воздействующие на систему, в зависимости от своей силы могут иметь совершенноразные для нее последствия. Если флуктуации открытой системы недостаточносильны (особенно это касается флуктуаций управляющего параметра или подсистемы,система ответит на них возникновением сильных тенденций возврата к старомусостоянию, структуре или поведению, что раскрывает глубинную причину неудачмногих экономических реформ. Если флуктуации очень сильны, система можетразрушиться. И, наконец, третья возможность заключается в формировании новойдиссипативной структуры (см. ниже и изменении состояния, поведения и/илисостава системы.

Любаяиз описанных возможностей может реализоваться в так называемой точкебифуркации, вызываемой флуктуациями, в которой система испытываетнеустойчивость. Точка бифуркации представляет собой переломный, критическиймомент в развитии системы, в котором она осуществляет выбор пути; иначе говоря,это точка ветвления вариантов развития, точка, в которой происходит катастрофа.Термином «катастрофа» в концепциях самоорганизации называюткачественные, скачкообразные, внезапные («гладкие» изменения, скачкив развитии.

Поведениевсех самоорганизующихся систем в точках бифуркации имеет общие закономерности,многие из которых уже раскрыты концепциями самоорганизации. Рассмотрим наиболееважные из них.

1.Точки бифуркации часто провоцируются изменением управляющего параметра илиуправляющей подсистемы, влекущей систему в новое состояние.

2.Потенциальных траекторий развития системы много и точно предсказать, в какоесостояние перейдет система после прохождения точки бифуркации, невозможно, чтосвязано с тем, что влияние среды носит случайный характер (это не исключаетдетерминизма между точками бифуркации Такое объяснение вряд ли можно признатьдостаточным: хотя случайность и оказывает влияние на поведение системы в точкебифуркации, есть и другие факторы и эффекты, которые признаны синергетикой исистемными исследованиями всеобщими, но в контексте данной проблемы они неучитываются. Речь идет прежде всего о резонансном возбуждении, обратных связяхи кумулятивном эффекте. В соответствии с первым система, подталкиваемаяфлуктуациями, должна выбрать ту ветвь развития, которая согласуется с еевнутренними свойствами и прошлым (концепции самоорганизации нередконедооценивают резонансное возбуждение как фактор развития. Петля положительнойобратной связи бусловлена наличием в процессоре системы«катализаторов», т.е. компонентов, само присутствие которых стимулируетопределенные процессы в системе, она связывает выбор пути с предыдущимсостоянием. Катализаторы и предыдущие состояния системы также притягивают ее копределенной ветви или ветвям развития, как магнит — железо. Отрицательныеобратные связи, наоборот, отталкивают соответствующие ветви. Кумулятивныйэффект способствует накоплению определенных свойств системы и/или подвоздействием внешних флуктуаций «запускает» в системе усиливающийсяпроцесс. Все это дает возможность предсказывать вероятность выбора системой тойили иной ветви, поскольку и случайные флуктуации подвержены действию этихэффектов.

Н.Д.Кондратьев полагал, что случайность вообще не может быть поставлена рядом скатегорией причинности. Во всяком случае, это касается регулярности событий.Случайными могут быть только некоторые иррегулярные события. Категориюслучайности следует отнести скорее к особенностям мышления, чем считатькатегорией бытия. Поэтому случайными Н.Д. Кондратьев называл такие иррегулярныесобытия, причины которых при данном состоянии научного знания и его средств немогут быть определены. Даже если мы не знаем времени наступления события, этоне означает, что его появлению не предшествовала цепь породивших его причин.

3.Выбор ветви может быть также связан с жизненностью и устойчивым типом поведениясистемы. Согласно принципу устойчивости среди возможных форм развитияреализуются лишь устойчивые; неустойчивые если и возникают, то быстроразрушаются.

4.Повышениеразмерности и сложности системы вызывает увеличение количества состояний, прикоторых может происходить скачок (катастрофа, и числа возможных путей развития,то есть чем более разнородны элементы системы и сложны ее связи, тем более онанеустойчива, что отмечал еще А.А. Богданов. Впоследствии эта закономерностьстала известна как «закон Легасова» — чем выше уровень системы, темболее она неустойчива, тем больше расходов требуется на ее поддержание.

5. Чемболее неравновесна система, тем из большего числа возможных путей развития онаможет выбирать в точке бифуркации.

6. Дваблизких состояния могут породить совершенно различные траектории развития.

7. Однии те же ветви или типы ветвей могут реализовываться неоднократно. Например, вмире социальных систем есть общества, многократно выбиравшие тоталитарныесценарии.

8.Временная граница катастрофы определяется «принципом максимальногопромедления»: система делает скачок только тогда, когда у нее нет иноговыбора.

9. Врезультате ветвления (бифуркации возникают предельные циклы — периодическиетраектории в фазовом пространстве, число которых тем больше, чем болееструктурно неустойчива система.

10.Катастрофа изменяет организованность системы, причем не всегда в сторону ееувеличения.

Такимобразом, в процессе движения от одной точки бифуркации к другой происходитразвитие системы. В каждой точке бифуркации система выбирает путь развития,траекторию своего движения.

Множества,характеризующие значения параметров системы на альтернативных траекториях,называются аттракторами. В точке бифуркации происходит катастрофа — переход системыот области притяжения одного аттрактора к другому. В качестве аттрактора можетвыступать и состояние равновесия, и предельный цикл, и странный аттрактор(хаос. Систему притягивает один из аттракторов, и она в точке бифуркации можетстать хаотической и разрушиться, перейти в состояние равновесия или выбратьпуть формирования новой упорядоченности.

Еслисистема притягивается состоянием равновесия, она становится закрытой и доочередной точки бифуркации живет по законам, свойственным закрытым системам. Еслихаос, порожденный точкой бифуркации, затянется, то становится возможнымразрушение системы, вследствие чего компоненты системы раньше или позжевключаются составными частями в другую систему и притягиваются уже ееаттракторами. Если, наконец, как в третьем случае, система притягиваетсякаким-либо аттрактором открытости, то формируется новая диссипативная структура- новый тип динамического состояния системы, при помощи которого онаприспосабливается к изменившимся условиям окружающей среды.

Выбортой или иной ветви производится, помимо указанных выше закономерностей, всоответствии с принципом диссипации, являющимся одним из основных законовразвития, заключающимся в следующем: из совокупности допустимых состоянийсистемы реализуется то, которому отвечает минимальное рассеяние энергии, или,что то же самое, минимальный рост (максимальное уменьшение энтропии.

Наступлениереволюционного этапа в развитии системы — скачка — возможно только придостижении параметрами системы под влиянием внутренних и/или внешних флуктуацииопределенных пороговых (критических или бифуркационных значений. При этом чемсложнее система, тем, как правило, в ней больше бифуркационных значенийпараметров, т.е. тем шире набор состояний, в которых может возникнутьнеустойчивость. Когда значения параметров близки к критическим, системастановится особенно чувствительной к флуктуациям: достаточно малых воздействий,чтобы она скачком перешла в новое состояние через область неустойчивости. Ксожалению, в синергетических и системных исследованиях не отмечена еще однанемаловажная деталь: для скачка системы в другое состояние определенныхзначений должны достигнуть параметры не только самой системы, но и среды.

Длясовершения системой революционного перехода необходимо, чтобы ее параметры, каки параметры среды, достигли бифуркационных значений и находились в«области достижимости». Это требование, сформулированноесинергетикой, подтверждает выводы, сделанные в рамках системных исследований,гласящие, что порождение новой формы в недрах недостаточно зрелой старой, как изарождение в недрах зрелой формы более высоких, но непосредственно не следующихза ней форм, невозможно.

Происходящиев точке бифуркации процессы самоорганизации — возникновения порядка из хаоса,порождаемого флуктуациями, — заставляют иначе взглянуть на роль, исполняемуюхаосом. Энтропия может не только разрушить систему, но и вывести ее на новыйуровень самоорганизации, так как за периодом хаотичной неустойчивости следуетвыбор аттрактора, в результате чего может сформироваться новая диссипативнаяструктура системы, в том числе и более упорядоченная, чем структура,существовавшая до этого периода. Таким образом, при определенных условиях хаосстановится источником порядка в системе (также как и порядок в результате егоконсервации неизбежно становится источником роста энтропии. Толькопротивоположения порядка и хаоса, их периодическая смена и непрестанная борьбадруг с другом дают системе возможность развития, в том числе и прогрессивного.

Энтропияможет как производиться внутри самой системы, так и поступать в нее извне — изсреды. Среда играет большую роль в энтропийно-негэнтропийном обмене, котораязаключается в следующем: среда может быть для системы генератором энтропии(флуктуации, приводящие систему в состояние хаоса, могут исходить из среды;среда может выступать также фактором порядка, поскольку те же флуктуации,усиливаясь, подводят систему к порогу самоорганизации; в среду можетпроизводиться отток энтропии из системы; в среде могут находиться системы,кооперативный обмен энтропией с которыми позволяет повысить степеньупорядоченности, но даже если среда воздействует на систему хаотически, а силафлуктуаций недостаточно велика, для того чтобы вызвать точку бифуркации,система имеет возможность преобразовывать хаос в порядок, совершая для этогоопределенную работу. Случаи такого преобразования широко известны. Например,после Второй мировой войны американские оккупационные власти проводили в Японииполитику, подкрепляемую законодательно, которая должна была навсегда оставитьЯпонию в рядах слаборазвитых стран; тем не менее она явилась одним из факторов,способствовавших японскому «экономическому чуду». Второе«чудо» явила в послевоенный период лежавшая в руинах Германия, тогдакак страны-победительницы демонстрировали куда меньшие успехи. То есть среда,обеспечивая приток к системе вещества, энергии и информации, поддерживает еенеравновесное состояние, способствует возникновению неустойчивости, служащейпредпосылкой развития системы.

Хаос нетолько различными способами порождает порядок. Э. Лоренц (1963 доказал, чтохаос, наблюдаемый во многих материальных процессах, может быть описан строгоматематически, т.е. имеет сложный внутренний порядок, поэтому имеет смыслговорить о простоте или сложности упорядоченности структуры или, вследствиенеразработанности критериев простоты/сложности систем, о возможности наблюденияи описания порядка, существующего в том, что на первый взгляд кажется хаосом.Здесь же очень многое зависит от позиции, занимаемой наблюдателем или исследователем,а также его логического и технического инструментария.

Суммируемвышеизложенное. В процессе своего развития система проходит две стадии:эволюционную (иначе называемую адаптационной и революционную (скачок,катастрофа. Во время развертывания эволюционного процесса происходит медленноенакопление количественных и качественных изменений параметров системы и еекомпонентов, в соответствии с которыми в точке бифуркации система выберет одиниз возможных для нее аттракторов. В результате этого произойдет качественныйскачок и система сформирует новую диссипативную структуру, соответствующуювыбранному аттрактору, что происходит в процессе адаптации к изменившимсяусловиям внешней среды. Эволюционный этап развития характеризуется наличиеммеханизмов, которые подавляют сильные флуктуации системы, ее компонентов илисреды и возвращают ее в устойчивое состояние, свойственное ей на этом этапе.Постепенно в системе возрастает энтропия, поскольку из-за накопившихся всистеме, а также в ее компонентах и внешней среде изменений способность системык адаптации падает и нарастает неустойчивость. Возникает острое противоречиемежду старым и новым в системе, а при достижении параметрами системы и средыбифуркационных значений неустойчивость становится максимальной и даже малыефлуктуации приводят систему к катастрофе — скачку. На этой фазе развитиеприобретает непредсказуемый характер, поскольку оно вызывается не тольковнутренними флуктуациями, силу и направленность которых можно прогнозировать,проанализировав историю развития и современное состояние системы, но ивнешними, что крайне усложняет, а то и делает невозможным прогноз. Иногда выводо будущем состоянии и поведении системы можно сделать, исходя из «законамаятника» — скачок может способствовать выбору аттрактора,«противоположного» прошлому. После формирования новой диссипативнойструктуры система снова вступает на путь плавных изменений, и цикл повторяется.

Висследованиях процесса развития имеется целый ряд неверных и недоказанныхположений и догм, причем некоторые из них весьма распространены. К такимположениям относятся представления об ускорении темпов развития, о связиразвития с увеличением компонентов системы, усложнением и совершенствованием ихвзаимосвязей, о направленности развития от низшего к высшему. Многие авторытакже поддерживают точку зрения об однонаправленности процесса развития, что, вчастности, находит выражение в рассуждениях о «спирали развития»,независимо от того, рассматривают ее как сходящуюся или расходящуюся. А ведьдавно известно, что большинство процессов реального мира нелинейны, тогда каквсе вышеприведенные положения берут начало в ограничении процесса развитияодним лишь прогрессом. Но в действительности развитие реальных системнемонотонно и включает не только прогрессивные аттракторы, но и аттракторыдеградации (которые впоследствии могут смениться прогрессом, а могут и привестисистему к краху, и аттракторы разрушения.

Деградациясистемы может произойти в следующих случаях.

1.Общесистемные условия:

— система затягивает процесс перехода: при увеличении числа новых признаковсоответствующего изменения поведения системы не происходит, в результате чегоэнтропия растет, система перестает выполнять свои функции и дезорганизуется;

— система выбирает неконструктивную ветвь или сценарий развития, напримерстановится закрытой;

— резкоуменьшается количество компонентов, необходимых для функционирования;

— увеличивается количество «балластных» компонентов.

2.Условия, относящиеся к управляющей подсистеме:

— управляющая подсистема в точке бифуркации пытается перевести систему на ветвь,не соответствующую прошлому и настоящему состоянию системы(«перепрыгивает» через этапы, например;

— система выбирает один сценарий и соответствующую ему диссипативную структуру, ауправляющая подсистема «помогает» ей строить другую;

— управляющая подсистема (а не сама система, как в первом случае затягивает точкубифуркации;

— управляющая подсистема после катастрофы не изменяется или изменяетсянедостаточно и в результате тянет систему на старый, изживший себя аттрактор;

— управляющая подсистема находится не в резонансе с подсистемами, компонентамиили системой в целом (например, навязывает системе скачок при отсутствииобъективных условий для него;

— длядостижения общесистемных целей игнорируется необходимость согласования их сцелями подсистем, т.е. делается попытка достичь общесистемного оптимума за счетподсистем;

— управляющая подсистема не выполняет свои функции или гипертрофирует их.

Разрушитьсясистема может, если:

— означенные выше условия деградации выполняются в течение длительного времени, аусилия по коррекции структуры и поведения системы или управляющей подсистемылибо не предпринимаются, либо недостаточны, либо нерезонансны с системой, либосильно запаздывают;

— система длительное время находится в непосредственной близости от состоянияравновесия (в этом случае происходит разрушение структур — это закон теорийсамоорганизации;

— извнешней среды на систему воздействуют сильные флуктуации;

— внутренние флуктуации разрушают связи между компонентами;

— вследствие внешних и/или внутренних флуктуаций система лишается элементов,заменить которые невозможно.

Впроцессе развития, состоящего из циклически повторяющихся стадий эволюции искачка, система постоянно переходит из устойчивого состояния в неустойчивое иобратно. Структурная и функциональная устойчивость, под которой мы понимаемспособность системы сохранять свои параметры в определенной области значений,позволяющей ей сохранять качественную определенность, в том числе и состава,связей и поведения (но не равновесие!, формируется в процессе адаптации системык изменившимся в результате катастрофы внешним и внутренним условиям исохраняется в течение большей части эволюционной стадии.

Устойчивостисистемы способствует повышение универсализма в ее организации, которое являетсяпродуктом диверсификации подсистем, восполняющей их ограниченность,неповторимую единичность. Это, конечно, не означает, что подсистемы всецелодублируют строение и функции друг друга, что привело бы к эффекту, обратномужелаемому, речь идет лишь о своеобразной подстраховке на случай усиленияфлуктуаций (насколько она эффективна, вполне можно судить по действиюдиверсификации на уровне фирм. Другой пример повышения устойчивости системы вэволюционном периоде развития — сохранение определенной специализацииподсистем. Например, многие системы (включая социальные, экономические имеют всвоем составе оперативные и консервативные подсистемы, из них первыеприближаются к среде, улавливая ее флуктуации, вторые — отдаляются от нее,сохраняя качественную определенность системы. Оба условия могут работать наповышение устойчивости совместно и только при том условии, что они не выходятза определенные пределы. В противном случае устойчивость и самой системы, и ееподсистем понижается. Постепенно в действие приводится «принципхрупкости», согласно которому устойчивость обладает большей хрупкостью,чем неустойчивость, все хорошее более хрупко, чем плохое.

Когдаизменения параметров системы под влиянием внешних или внутренних флуктуацийпревышают ее адаптационные возможности, наступает состояние неустойчивости — точка бифуркации, переломный для развития системы момент. Неустойчивостьнередко возникает в ответ на введение в систему нового компонента. В точкебифуркации неустойчивость усиливается благодаря тому, что всегда присутствующиев системах флуктуации, подавляемые в устойчивом состоянии, в результатенелинейных (автокаталитических, например процессов, выводящих параметры закритические значения, усиливаются и вызывают скачкообразный переход в новоеустойчивое состояние с меньшей энтропией, после чего цикл «плавноеразвитие — скачок», «эволюция — революция», «устойчивость — неустойчивость» повторяется.

Такимобразом, и устойчивость, и неустойчивость, и адаптация, и дезадаптация являютсяв равной мере необходимыми в процессе развития любой системы. Абсолютнонеустойчивая система не может противостоять флуктуациям, лишена способности кадаптации и быстро разрушается, тогда как суперустойчивая система, подавляялюбые флуктуации, консервирует свою структуру и поведение, не способнаизмениться качественно, т.е. лишена возможности развития и ее разрушениестановится лишь делом времени. Оба типа систем приходят к хаосу, различие междуними заключается во времени, которое проходит до взрывного роста энтропии.Поэтому высказываемую некоторыми исследователями мнение о том, что каждыймомент времени можно рассматривать как точку бифуркации системы, вряд ли можнопринять, поскольку если бы это в действительности было так, то это означало быполную утерю подобной системой адаптационных возможностей и собственнойкачественной определенности, поскольку тогда ее направляли бы сильные внешниефлуктуации, вследствие чего система, придя в хаотическое состояние, распаласьбы. Более или менее длительное существование подобных систем в реальнойдействительности маловероятно.

Спроблемой устойчивости/неустой

еще рефераты
Еще работы по физике