План
Введение
1 История
2 Диссипативная самоорганизация (синергетический подход)
3 Консервативная самоорганизация (супрамолекулярная химия и фазовые переходы)
4 Континуальная самоорганизация (концепция эволюционного катализа)
5 Некоторые макроэффекты
Список литературы
Введение
Самоорганиза́ция — процесс упорядочения в системе за счёт внутренних факторов, без внешнего специфического воздействия.
В зависимости от подхода к описанию самоорганизации в определение включают характеристики системы, тип внутреннего фактора, особенности процесса.
1. История
Гипотеза о упорядочении в системе за счёт её внутренней динамики высказывалась философом Р. Декартом в пятой части «Рассуждения о методе». Позже он подробно разработал эту идею в так и не опубликованной книге «Le Monde».
И. Кант выдвинул небулярную гипотезу, согласно которой планеты образовались из туманности за счёт притяжения и отталкивания, внутренне присущих материи[1].
Необходимо заметить, что представления о спонтанном возникновении порядка и самоорганизации нетождественны. Атомизм Демокрита или статистика Больцмана рассматривают возникновение порядка как случайность, причём категория порядка является субъективной, наличие порядка кажущееся.
В 1947 году термин появился в научной публикации Уильяма Эшби (англ. W. R. Ashby) «Principles of the Self-Organizing Dynamic System»[2]. В 1960-е годы термин использовался в теории систем, а в 1970-е — 1980-е стал использоваться в физике сложных систем.
Г. Хакен — основатель синергетики определил её как науку о самоорганизации. До XXI века синергетика казалась монополистом на описание самоорганизации. В связи с сотрудничеством представителей естественных наук в области нанотехнологий выяснилось, что термин самоорганизация, в области супрамолекулярной химии и эволюционной биологии определен иным образом для других феноменов, нежели в синергетике. Кроме того, определение данное в рамках синергетики, благодаря междисциплинарности этой науки, расплылось по разным дисциплинам, стало нечётким.
Диссипативная самоорганизация (синергетический подход)
Определение, данное Г. Хакеном в 1980-е гг. в рамках синергетики:
«Самоорганизация — процесс упорядочения (пространственного, временного или пространственно-временного) в открытой системе, за счёт согласованного взаимодействия множества элементов её составляющих».
Характеристики системы:
открытая (наличие обмена энергией/веществом с окружающей средой);
содержит неограниченно большое число элементов (подсистем);
имеется стационарный устойчивый режим системы, в котором элементы взаимодействуют хаотически (некогерентно).
Характеристики процесса:
интенсивный обмен энергией/веществом с окружающей средой, причём совершенно хаотически (не вызывая упорядочение в системе);
макроскопическое поведение системы описывается несколькими величинами — параметром порядка и управляющими параметрами (исчезает информационная перегруженность системы);
имеется некоторое критическое значение управляющего параметра (связанного с поступлением энергии/вещества), при котором система спонтанно переходит в новое упорядоченное состояние (переход к сильному неравновесию);
новое состояние обусловлено согласованным (когерентным) поведением элементов системы, эффект упорядочения обнаруживается только на макроскопическом уровне;
новое состояние существует только при безостановочном потоке энергии/вещества в систему. При увеличении интенсивности обмена система проходит через ряд следующих критических переходов; в результате структура усложняется вплоть до возникновения турбулентного хаоса.
Для однозначности определения термина, его связи с характеристиками системы и процесса, как правило, делается ссылка на один из трёх стандартных примеров самоорганизации:
лазер — пространственное упорядочение;
ячейки Рэлея — Бенара — пространственное упорядочение;
реакция Белоусова — Жаботинского — пространственно-временное упорядочение;
Нобелевский лауреат Илья Пригожин создал нелинейную модель реакции Белоусова — Жаботинского, так называемый брюсселятор. Так как для возникновения упорядочения в таких системах необходим приток энергии или отток энтропии, её диссипация, Пригожин назвал эти системы диссипативными. Вследствие нелинейности, наличия более одного устойчивого состояния в этих системах, в них не выполняется ни второе начало термодинамики, ни теорема Пригожина о минимуме скорости производства энтропии.
По аналогии описания самоорганизующихся систем с фазовыми переходами диссипативная самоорганизация получила название фазового перехода в неравновесной системе.
Методы синергетики были использованы практически во всех научных дисциплинах: от физики и химии до социологии и филологии. Градообразование и нейронные сети описаны как диссипативные структуры. В последнее время практически исчезло использование первоначально необходимого математического аппарата нелинейных уравнений. Это привело к тому, что любая система естественного происхождения, не принадлежащая компетенции равновесной термодинамики, стала рассматриваться как самоорганизованная.
Консервативная самоорганизация (супрамолекулярная химия и фазовые переходы)
В 1987 году другой Нобелевский лауреат Жан-Мари Лен — основатель супрамолекулярной химии ввёл термины «самоорганизация» и «самосборка», вследствие необходимости описания явлений упорядочения в системах высокомолекулярных соединений при равновесных условиях, в частности образование ДНК.
Изучение вещества в наносостоянии, образование сложной структуры в процессе кристаллизации без внешнего воздействия также потребовало описание этих явлений как самоорганизации. Но в отличие от синергетического подхода эти явления происходят в условиях близких к термодинамическому равновесию.
Таким образом, равновесные фазовые переходы, такие как кристаллизация, также оказались самоорганизацией. Для устранения путаницы, феномен упорядочения в равновесных условиях часто определяют как консервативная самоорганизация.
Континуальная самоорганизация (концепция эволюционного катализа)
Концепция эволюционного катализа, разработанная А. П. Руденко, является альтернативной концепцией самоорганизации для биологических систем. В отличие от когерентной самоорганизации в диссипативных системах с большим числом элементов (макросистем), рассматривается континуальная самоорганизация для индивидуальных (микро-) систем. В рамках данного подхода определяется, что самоорганизация как саморазвитие системы происходит за счёт внутренней полезной работы против равновесия. Прогрессивная эволюция с естественным отбором возможна только как саморазвитие континуальной самоорганизации индивидуальных систем.
5. Некоторые макроэффекты
Эффект «текучего клина»
Столбчатая отдельность базальтов
Реакция Белоусова — Жаботинского
Список литературы:
Кант И. Всеобщая естественная история и теория неба.
Ashby W. R. Principles of the Self-Organizing Dynamic System // Journal of General Psychology. — v. 37. — p. 125—128.
Источник: ru./wiki/Самоорганизация
Другие работы по теме:
Самоорганизация в экономике
Наиболее четко явление самоорганизации проявляется в рыночном хозяйстве, а именно, в возникновении спонтанного динамического порядка из полного хаоса.
Природные системы
Типы систем. Характеристики. Принципы самоорганизации систем. Особенности открытых диссипативных систем. Самоорганизация в открытых системах. Порядок и беспорядок в природе. Хаос.
Универсальный эволюционизм и самоорганизация
Дарвиновские принципы эволюции есть частное проявление более общих закономерностей развития, свойственных всем процессам в Универсуме, в том числе и процессам самоорганизации.
Социальная организация
Организация - одна из наиболее развитых социальных систем. Ее важнейшим признаком является синергия. Синергия - организационный эффект. Суть этого эффекта - прирост дополнительной энергии, превышающей сумму индивидуальных усилий.
Дао
Дао (китайский) Путь. Закон мироздания. Высший нравственный принцип. Абсолют. Неперсонифицируемое начало, проявляющееся как гармоничная самоорганизация мира.
Самоорганизация и саморазвитие
Появление теории самоорганизации в современном естествознании. Способность материи к саморазвитию. Образование структур нарастающей сложности.
Концепция современного естествознания информация
ЧАСТЬ 5. КОНЦЕПЦИИ САМООРГАНИЗАЦИИ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ. САМООРГАНИЗАЦИЯ КАК ОСНОВА ЭВОЛЮЦИИ. В настоящее время концепция самоорганизации получает все большее распространение не только в естествознании, но и в социально гуманитарных разделах наук.
Молодёжь, как социальная группа
Молодежь — это социально-демографическая группа, выделяемая на основе совокупности возрастных характеристик (приблизительно от 16 до 25 лет1), особенностей социального положения и определенных социально-психологических качеств.
Синергетика, основные положения
Синергетический подход в современном познании, основные принципы. Ключевые положения синергетики, изучение нелинейных математических уравнений в синергетике. Истоки, выдвинутые Хакеном, которые приводят к образованию новых систем, точка бифуркации.
Структура управления и роль в самоорганизации общества
Самоорганизация общества – диалектика части и целого. Структура управления и роль в самоорганизации общества. Актуальность изучения возникновения хаоса и его влияния на систему. Самоорганизация общества как управляющий фактор сложной системы.
О человеческом мышлении
В человеческом мышлении и в его аналогах у животных легко завоевывают себе место стереотипы. Да и жить они существенно помогают: не надо каждый раз заново решать стандартные задачи. Стереотипное мышление - базис для нестереотипного.
Муниципальное самоуправление
Понятие муниципального права РФ. Муниципально – правовые отношения. Понятие местного самоуправления. Право граждан Российской Федерации на осуществление местного самоуправления. Правовые (законодательные) основы местного самоуправления в РФ.
по проекту рнп 1 4139 Отчет 114 с., 1 ч., 66 рис., 11 табл., 114 источников
Самоорганизация, сложные молекулы, наноструктуры, полимерные пленки, квантовохимические расчеты, тетрапиррольные соединения, квантовые точки, стекинг-агрегаты
Теория организации
Организация как система, организационные отношения. Понятие и классификация систем. Регламентация и самоорганизация в процессе управления. Виды самоорганизации. Основные элементы самоуправления и самоорганизации. Схемы коммуникаций при самоорганизации.
Сущность самоуправления
Содержание Приложение Введение В каждой организации имеются регламентирующие документы на систему управления организации (уставные документы, законодательные и нормативные акты и т.д.). Однако наряду со штатным управленческим процессом в организации происходят процессы, связанные с несанкционированным управлением и организацией, т.е. самоуправление и самоорганизация.
Cамоорганизация как процесс саморазвития
Понятие и виды самоорганизации управленческого труда. Самоорганизация в деятельности руководителей. Исследование самоорганизации персонала на примере МОУ "Шоршелская СОШ им. А.Г. Николаева". Самоорганизация как метод повышения эффективности работы.
Эмерсон
Анализ лекций по Эмерсону. Важность каждого принципа производительности. Значения "эффективный руководитель", "эффективно работающее предприятие". Созидательная организация, эффективная организация, самоорганизация. Принцип функциональной организации.
Об энтропийной оценке сверхпластичности
Рассматривается задача соответствия модели сверхпластичности процессу деформации с размытым фазовым переходом. Показано, что в оптимальных термодинамических режимах сверхпластичности минимизируется производство энтропии.
Фракталы и автоколебания в геоморфосистемах
Формирование, развитие и самоорганизация целостных систем осуществляется через диалектическое взаимодействие двух потоков вещества и энергии противоположной направленности.
Выявление функциональной зависимости в массиве данных
Алгоритмическое решение задач как метод формализации. Реализация простейшей самоорганизующейся таблицы с самоорганизацией методом транспозиции. Описание модулей алгоритма и листинг программы для определения функциональной зависимости в массиве данных.
Территориальных основ самоуправления граждан
Введение. Территориальное общественное самоуправление является одной из форм участия населения в осуществлении местного самоуправления, одной из составляющих права граждан на местное самоуправление.
Синергетика и право
Cинергетика – учение о самоорганизации и саморегулировании. Cинергетикe свойственно стремление выявить главный фактор, который оказывает основное влияние на процесс движения к "порядку". Анализ проблем юридической синергетики в отдельных правовых сферах.
Кумандинцы
Кумандинцы - это этническая группа северных алтайцев, проживающих компактно в Солтонском, Красногорском районах и городе Бийске Алтайского края; Турачакском районе и городе Горно-Алтайске Республики Алтай.
Адыги
Адыги, адыгэ (самоназв.), этническая общность, включающая адыгейцев, кабардинцев, черкесов.
Самоорганизация в живой и неживой природе
Синергетика как наука самоорганизации в живой и неживой природе. Синергетика – новая наука современности. Синергетика и самоорганизация. Синергетическая концепция самоорганизации.
Самоорганизация в живой и неживой природе
Основные свойства эволюционных процессов и их отличие от динамических и статистических процессов и явлений в природе. Современные подходы к анализу сложных самоорганизующихся систем. Особенности синергетики. Экономика с точки зрения синергетики.
Процессы самоорганизации
Исследование теории самоорганизации. Основной критерий рaзвития сaмооргaнизующихся систем. Неравновесные процессы и открытые системы. Самоорганизация диссипативных структур. Химическая реакция Белоусова-Жаботинского. Самоорганизация в физических явлениях.
Синергетика – основа высоких социальных технологий
Воздействие синергетики на современные высокие социальные технологии. Синергетика как междисциплинарное направление научных исследований. Основные понятия синергетики. Синергетический подход в биофизике. Основные принципы синергетики в естествознании.