Адаптаційний та біфуркаційний механізми розвитку
Насправдіпроцес розвитку є єдиним, що поєднує в собі різні механізми. Основні риси єдиного процесу розвитку такі. Закони природи встановлюють певні межі зміни стану системи, «канали», у яких можуть протікати процеси еволюції системи. У свою чергу, безліч випадкових факторів впливає на ці межі, що може призвести до їхнього порушення. Якщо параметри та стани системи не виводяться за межі, що обмежують, механізми розвитку носять адаптаційний характер.
Межі адаптації може бути визначено у разі, якщо відомі закони, управляючі розвитком. Однак під дією будь-яких причин система може вийти на перетин «каналів» адаптаційного розвитку. Тоді входить у дію біфуркаційний механізм. Виникає кілька нових та різних варіантів розвитку. Цих варіантів стільки, скільки «каналів» виходить на «перехрестя».
Чим складніша система, тим більша ймовірність збільшення числа можливих шляхів її еволюції, дивергенції, а ймовірність появи двох систем, що розвиваються, у тотожних еволюційних каналах практично дорівнює нулю. Тому процес розвитку (самоорганізації) веде до безперервного зростання різноманітності форм.
Біфуркаційний механізм дозволяє пояснити діалектичну суперечність еволюції, коли разом із ускладненням, диференціацією, виникненням якісно нових структур у природі та суспільстві можливі деградація, незворотний розпад та зникнення системи.
При побудові теорії еволюції М. Моїсеєв широко використовує мову та основні положення теорії самоорганізації. Додаток теорії самоорганізації до моделювання процесів еволюції дозволив говорити про еволюційно-синергетичну парадигму постнеокласичної науки
Діяльність С. П. Курдюмова
Разом із завданнями, в яких змінюються параметри середовища, З.П. Курдюмов і ін. розглянули інший клас нелінійних рівнянь, що описують явища самоорганізації. У цих завданнях варіюється тільки характер початкового на одне й те середовище. Зміна характеру початкового впливу означає зміна його інтенсивності, а зміна просторової зміни, топології цього впливу. У цьому середовищі з'являються різні структури.
Ця проблема інтенсивно вивчається також у моделях середовища з «кінцевих автоматів», у відомій грі «Життя» Мейгена та ін. Отже, в тому самому середовищі без зміни її параметрів можуть виникати різні структури, різні шляхи еволюції.
Проте увага школи Пригожина та багатьох інших дослідників спрямована саме на вивчення нестабільного, змінного, розвитку світу. У цьому світі без нестійкості немає розвитку. Наприклад, нелінійний позитивний зворотний зв'язок – найважливіший елемент у моделях автокаталітичних процесів, детально досліджених Пригожиним та групою його співробітників. У таких процесах присутність продукту може збільшити швидкість його виробництва.
Школі під керівництвом С. П. Курдюмова вдалося побудувати ще один тип моделей, поведінка яких визначається нелінійними позитивними зворотними зв'язками. Це так звані рішення із загостренням, режими надшвидкого наростання процесів у відкритих нелінійних середовищах, при яких характерні величини необмежено зростають за кінцеве значення
Методологія розв'язання задач «на загострення» може дати нові підходи до вирішення проблем колапсу – швидкого стиснення речовин, хімічної кінетики, метеорології (катастрофічні явища в атмосфері)Землі), екології (зростання та вимирання популяцій), нейрофізіології (моделювання поширення сигналів), нейроепідемології (спалахи інфекційних захворювань), економіки (феномени бурхливого економічного зростання або фінансового обвалу).
Безперечним успіхом синергетики з'явилося розкриття механізмів розвитку, переходу систем у стан з новою організацією у нову якість. Таким чином, сформульований як філософське узагальнення діалектичний закон переходу кількісних та змін у якісні знайшов не тільки ще одне підтвердження, а й щодо приватних наук отримав можливість конкретизуватись у математичній формі для дослідження реальних систем.
Закон переходу кількісних змін до якісних
Закон переходу кількісних змін у якісні на рівні неживої природи довгий час ілюструвався рівноважними фазовими переходами, зокрема зміною агрегатного стану речовини, механізм якої був добре вивчений ще в XIX столітті. Безперечним науковим проривом синергетики виник математичний опис нерівноважних процесів, які призводять до появи нових структур всіх рівнях організації матерії.
Однак успіхи в математичному описі явищ самоорганізації привели частину вчених до філософських висновків, які стали джерелом полеміки.
Так, І. Пригожин вирішив, що «нестабільність» у певному сенсі замінює «детермінізм», а тому наука сьогодні не є детерміністичною. Тільки системи, далекі від рівноваги, системи у стані нестійкості, нестабільності, здатні спонтанно організовувати себе та розвиватися. Стійкість і рівновага - це, навпаки, глухий кут еволюції.
Аргументоване заперечення позиції І. Пригожина дали Є. Н. Князєва та З.П. Курдюмов. Вони непогоджуються з Пригожиним у тому, що, наголошуючи і ставлячи в центр проблемного поля одне уявлення – нестабільність, можна відкидати інше – стабільність, детермінізм. Якби нестійкість була головною властивістю всіх систем світу, тоді все було б хаотичним, таким, що розпадається, не було б можливості ні контролювати, ні передбачати майбутній стан. Очевидно, що це не так. Не все у світі нестійке, а є певні класи нестійких систем.
нестійкими системами, тобто. такими, котрим існують принципові межі прогнозів і контролю, вважатимуться, наприклад, звані дивні атрактори. Але навіть системи, що описуються дивними атракторами, тобто. хаотизовані, нестійкі системи, не можна вважати абсолютно нестійкими.
Оскільки для таких систем можливий зовсім не будь-який стан, а лише стан, який потрапляє в обмежену, детерміновану область фазового простору. Нестійкість означає випадкові рухи всередині певної області параметрів.
Таким чином, має місце не відсутність детермінізму, а інша, складніша закономірність, фактично інший тип детермінізму, що представляє діалектичну єдність певного та випадкового.
Інше заперечення щодо позиції Пригожина полягає в тому, що існує лише певна стадія розвитку процесів, де нестаціонарні дисипативні структури стають нестійкими. Це узгоджується з усією звичною картиною світу, що спостерігається: ми бачимо, що макроструктури природи, біологічні форми, людське тіло і мозок відносно стійкі, довгий час не руйнуються. Цей квазістаціонарний стан може існувати згідно С.П. Курдюмовим досить довго, поки система не перейде в режим загострення, при якомупочнеться надшвидка зміна.
У світі стадії стійкості і нестійкості, оформлення структур, що розвивається, і їх руйнування змінюють один одного.
І. Пригожин, а за ним М. Мойсеєв, постійно підкреслюють, що випадковість, флуктуації, малі обурення можуть відігравати істотну, визначальну роль системи поблизу точок біфуркації.
С. Курдюмов показує, що у процесі самоорганізації мала випадкове дію, флуктуація який завжди істотні. Необхідною умовою є розвиток процесу із загостренням, в основі механізму якого лежить нелінійний позитивний зворотний зв'язок.
Нестійкість, за Курдюмовим, — це ймовірнісний характер вирішення складно організованих структур поблизу моменту загострення. Звичайно, якщо працює випадковість, то мають місце блукання, але не бажано, а в рамках цілком певного, детермінованого поля можливостей. Через війну з'являється можливість суб'єкта дослідження, як спостерігати не детерміновані наслідки біфуркацій, викликані дією випадкових чинників, а й закласти нові наукові основи управління складно організованими системами.
При цьому управління втрачає характер сліпого втручання методом спроб і помилок або волюнтаристського нав'язування небезпечних дій проти власних тенденцій систем і будується на основі того, що взагалі можливо в цьому середовищі. Управління починає ґрунтуватися на поєднанні втручання людини з істотою внутрішніх тенденцій систем, що розвиваються. Тому з'являється у певному сенсівищий тип детермінізму - детермінізм з розумінням неоднозначності майбутнього і з можливістю виходу на бажане майбутнє, детермінізм, який посилює роль людини.
Синергетичний кооперативний підхід до прийняття рішень
Якщо система потрапляє у поле тяжіння певного атрактора, вона неминуче еволюціонує до цього щодо стійкого стану, попри дії випадкових чинників.
Принцип співіснування
Іншим варіантом назви цього правила відбору - "принцип співіснування " підкреслюється спільність, спільність дій, співпраця, взаємність і т.д. У суспільстві цей принцип проявляється у політиці мирного співіснування, відмові від ядерної війни (багато в чому завдяки сценарній моделі «ядерної зими», розробленої групою М. Моїсеєва), кооперації, чесної конкуренції та ін. Тут проявляється один із аспектів синергетики — її кооперативний характер , узгодженість дій безліч елементів, що призводить до емерджентності ефекту
У разі емерджентність проявляється у знаходженні оптимального, збалансованого рішення, можливих компромісів. Синергетичний, кооперативний підхід до ухвалення рішень, у т.ч. в умовах конфлікту століття та природи. Мойсеєв вважає найважливішою умовою переходу до суспільства ноосферного типу, що забезпечує коеволюцію людини і природи.