Синергетика. Основы методологии
Шрифт:
В резонансных случаях возникают всплески самоорганизации и фазовых переходов, характеризующихся логарифмическими законами распределения элементов в сложных системах.
Изучение степенных и логарифмических статистических закономерностей иерархических систем является одним из важнейших элементов синергетической методологии. Теория интаэросистем, теория самоорганизованной критичности, теория режимов с обострением, теория идеального трансформера, исследование комплексных динамических систем со степенными функциями от обобщённых координат, использование степенных и логарифмических функций для создания новых
На предыдущих этапах исследования предлагалось при анализе систем изучать диаду: структура — поле. Однако диадный подход к исследованию сложных систем ограничен.
Вот что пишет Р. Г. Баранцев [3] : «…диада, или бинарная оппозиция, есть элементарная структура анализа. Синтеза на ней не построить. Для синтеза требуется более ёмкая структура. Примеры из естественных наук подсказывают, что следует обратиться, по меньшей мере, к триадам.
3
Баранцев Р.Г. Синергетика в современном естествознании. М.: Едиториал УРСС, 2003, 144 с.
Будем называть триадой совокупность из трёх элементов, каким-то образом связанных между собой. В зависимости от вида связи различаются следующие типы триад.
Линейные (вырожденные, одномерные), когда все три элемента расположены на одной оси в семантическом пространстве. Например, 1–10-100, дивергенция-параллелизм-конвергенция, левые-центр-правые. Структурно они не богаче, чем диады.
Переходные (гегелевские), характеризуемые известной формулой „тезис-антитезис-синтез“. Они лишь провозглашают снятие противоречия, не раскрывая его движущей структуры.
Системные (целостные), единство которых создаётся тремя элементами одного уровня, каждый из которых может служить мерой совмещения двух других. Все три принципиально равноправны.
Особого внимания заслуживает общее семантическое свойство всех системных триад, сложившихся в самых разных культурных традициях…
Источник этой закономерности можно видеть в способности человека мыслить одновременно и понятиями, и образами, и символами.
(Здесь можно вспомнить первый и второй пункты нашей методологии — три языка синергетики — образный, словесный и математический).
Предлагаемая семантическая формула системной триады.
Интуицио
/ \
Рацио — Эмоцио использует понятия, сложившиеся в диадной парадигме и потому довольно условные. Новое смысловое содержание должно постепенно наполняться по мере их проявления в такой триадической структуре. Перекодировка понятий составляет значительную трудность при любой смене парадигмы. Стереотипы, закреплённые в подсознании, очень трудно вытащить и преодолеть на уровне сознания. Тут не обойтись без „эмоцио“ и „интуицио“».
Триадная методология исследования с необходимостью должна быть использована при исследовании транспортно-информационных систем.
Транспортно-информационные системы относятся к шестому классу рассмотренной ранее классификации волн, вихрей, структур и систем. Основным свойством транспортно-информационных систем, является то, что они состоят из большого количества взаимодействующих между собою элементов, каждый из которых участвует в локальных бифуркационных процессах. Поэтому поведение, а следовательно и его знаковое описание для таких систем не может быть строго детерминированным.
В транспортно-информационных системах, элементы которых и они сами участвуют в бифуркационных событиях, возникает необходимость в появлении специального внутреннего механизма выбора.
По-видимому, именно развитие этого механизма, названного нами управляющей системой-контроллером, — в транспортно-информационных системах волнового типа является основным механизмом эволюционного развития.
Включение в рассмотрение контроллера позволило построить фундаментальную триаду элементов взаимодействия, включающую в себя
а) материальную часть системы,
б) поле, взаимодействующее с системой,
в) контроллер системы.
Диада система-поле дополнена до целостной триады новым элементом — контроллером.
В зависимости от соотношения элементов этой триады внутри шестого класса, охватывающего все сложные системы, в том числе и самоорганизующиеся, могут быть выделены подклассы, различающиеся особенностями процессов, в которых участвуют входящие в них системы, а также структурой элементов триады.
а) Системы квазидетерминированного типа, бифуркационные процессы внутри которых оказывают незначительное влияние на их макропарамегры.
Основным свойством таких систем является значительная разница между масштабами самой системы как обобщённой волны и отдельными элементами (квантами), её составляющими, а также близость параметров квантов. Для них характерны экспоненциальные законы статистических параметров.
Границы таких систем, являющиеся обычно волновыми структурами, относящимися ко второму классу предложенной нами классификации, во многом определяют их макроскопические свойства. Для их изучения существуют глубоко разработанные методы равновесной и неравновесной статистической физики и механики сплошных сред.
При этом квазидетерминированность на системном (волновом) уровне допускает различную степень хаотичности на уровне квантов. Большинство макроскопических объектов неживой природы относятся к этому подклассу.
б) Транспортно-информационные системы, у которых реализуется иерархическая материальная и информационная связь между уровнем системы-волны и элемента-кванта.
В таких системах обычно выстраивается масштабная иерархия подсистем, каждая из которых может обладать свойствами волновых структур классов более низкого уровня. Эта масштабная иерархия имеет квази-фрактальный характер. Именно в таких системах наблюдается соответствующее их квази-фрактальной структуре степенное статистическое распределение масштабов элементов и подструктур.