ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ОСНОВЫ ТЕОРИИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ОСНОВЫ ТЕОРИИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

XX век – век интегральных концепций n n n Разнообразие законов сохранения – материи и движения - полной энергии. Полного импульса - электрического заряда - тяжелых частиц

XX век – век интегральных концепций n n Открытие фотоэффекта, радиоактивности, законов термодинамики Корпускулярно-волновой дуализм, принципы неопределенности Особенности биологического уровнря организации материи Принципы эволюции, воспроизводимости

ПРОБЛЕМЫ 20 ВЕКА n n n Возрастание роли информации Проблемы устойчивости живых развивающихся систем Экологические проблемы НТП Особенности человека и социальноэкономических систем Осознание невозможности линейного развития научно-технического прогресса

ПРОБЛЕМЫ 20 ВЕКА n n n Возникновение множества специальных дисциплин «Математики изгоняли беса, значение из своих пределов. . » (С. Лем. Сумма технологий Формальные методы не позволяют объяснить многообразие свойств

ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ n n Кибернетика – наука об управлении в живых организмах и машинах (Ноберт Винер, 1934) Кибернетический подход – первая интегральная концепция естествознания

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД И ТЕОРИЯ СИСТЕМ n n n Системный подход ввел биолог Л. Фон Берталанфи: ввел понятие «открытой системы» Богданов А. А. , Малиновский А. А. ввели понятие тектологии – организационной науки Философы Урманцев Ю. А. , В. С. Тюхтин разработали терминологический аппарпат системных исследований

ТЕОРИЯ СИСТЕМ n n Системотехника ( Г. Гуд, Р. Макол), Ф. Е. Темников обосновали основы системотехники Системология ( И. Б. Новик В. В. Дружинин, Д. С. Канторович) Исследование операций (Е. С. Вентцель, Саати, Р. Акофф) Имитационное моделирование (Дж. Форрестер, А. В. Федотов, А. А. Емельянов)

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ n n С. Оптнер – исследования военного управления Ю. И. Черняк Ф. И. Перегудов Синергетика (от греч. Sinergetikos – совместный). Термин ввел нем. Физик Г. Хакен в лазерных измерениях

СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД n n И. Пригожин (на основе химических реакций) А. П. Руденко И. Стенгерс Синегретика – научное направление, занимающееся исследованием общих закономерностей в процессах образования, устойчивости и разрушения упорядоченных временных и пространственных структур в неравновестных системах различной физической природы

синергетика n В Древней Греции развитие понимали как Хаос-Космос-Хаос. Механистическая концепция предполагала, что развитие связано с движением, а хаос предполагает бездну, отсутствие связей. Однако есть взаимосвязь между хаосом и порядком.

синергетика n Пригожин (Нобелевский лауреат по химии) исследовал явления нелинейной термодинамики: в результате диссипации (расщепления) энергии– неупорядоченные структуры превращаются во множество качественно новых организаций либо разрушений, что приводит к возникновению новой энергии из той же среды.

синергетика n n Диссипативные структуры – упорядоченные образования, возникающие в ходе диссипативных процессов. Точки бифуркации – удаленные от состояния термодинамического равновесия, в которых возможно образование качественно новых структур.

10 основных положений Хакена n n n Системы состоят из нескольких или многих одинаковых или разнородных частей, которые находятся во взаимодействии друг с другом Системы являются нелинейными Физические, химические, биологические системы являются открытыми, далекими от теплового равновесия

10 основных положений Хакена n n Системы могут быть нестабильными В системах могут происходить качественные изменения В системах обнаруживаются эмерджентные качества (вновь возникающие); Возникают пространственные, пространственно-временные или функциональные структуры

10 основных положений Хакена n n Структуры могут быть упорядоченными или хаотичными Возможно математическое моделирование поведения структур

Экономика и синергетика n n В экономику термин введен Шеррингтоном в 19 веке, в ходе исследования мышечных систем и управления их согласованными действиями со стороны спинного мозга. Синергия – связь, которая при совместных действиях независимых элементов системы обеспечивает увеличение их общего эффекта до величины, большей, чкем сумма эффектов этих же элементов, действующих независимо

Эволюция Вселенной и синергетика n В далеком прошлом взорвался провакуум: он оказался в состоянии неравновесия и «скатился» к определенному состоянию, которое сопровождается охлаждением и расширением физической Вселенной

Эволюция Вселенной и синергетика n n n «Сборка» физико-химических элементов привела к возникновению живого, возникновение жизни закономерно, а не случайно Живые организмы способны сохранять устойчивость Эволюция мира от древесных млекопитающих привела к возникновению человека

ЭНТРОПИЯ и информация n n Энтропия системы оценивает меру ее дезорганизованности Количество информация оценивает меру организованности Фундаментальное свойство жизни – свойство раздражимости Статья о регуляторах 1868 г. Максвелла

СИСТЕМА n Система – термин, характеризующий исследуемый или проектируемый объект как нечто целое, сложное, о котором невозможно сразу дать представление, показать его, изобразить графически или описать математическим выражением.

Система n n Л. Фон Берталанфи: система – это комплекс взаимодействующих компонентов. БСЭ: система – это множество соединенных компонентов

Классификация закономирностей систем n n Взаимодействие части и целого Иерархическая упорядоченность Закон необходимого разнообразия Эшби Закономерности развития систем: историчности, самоорганизации

Классификация по уровням сложности К. Боулдинга n Неживые системы: статические структуры (кристаллы); простые динамические системы (часовой механизм); кибернетические – с управляемой обратной связью(термостат)

Системы по уровням сложности n n Живые системы: Открытые системы с самосохраняемой структурой (клетки, гомеостат); Живые организмы с низкой способностью воспринимать информацию (растения); Системы с самосознанием (люди, социальные организации)

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОДХОД n n Информация – понятие чувственного отражения в форме чувственной информации, логической информации и их логического пересечения (А. Денисов, 1975 г. , информационные поля) Закон чувственного отражения – информационное моделирование мира

КИБЕРНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД n n Кибернетика (кормчий, рулевой – греч. ) – Платон, Ампер о развитии общественных наук (управлять, губернатор, практическое управление государством) Н. Винер объединил ученых многих специальностей – нейрофизиологи, связисты, конструкторы ЭВМ

КИБЕРНЕТИКА n n Н. Винер «Кибернетика или управление и связь в животном и машине» , 1948 год Процессы управления техническими объектами по аналогии с живыми организмами