Устойчивость, неустойчивость, бифуркация

Концепция самоорганизации- новое междисциплинарное направление научных исследований, продолжающее формироваться ив настоящее время. По своему влиянию оно сравнимо с кибернетикой, с системными исследованиями и с эволюционной теорией в биологии. Поэтому не случайно говорят, что самоорганизация становится парадигмой исследования обширного класса систем и процессов различной природы.

Классическую физику и термодинамику объединяет общая черта: их предмет познания- это простые (замкнутые, изолированные, обратимые во времени) системы. Однако такое понимание предмета познания является абстракцией. Подавляющее большинство реальных систем открытые. Это значит, что они обмениваются энергией, веществом и информацией с окружающей средой. К такого рода системам относятся физические, химические, биологические и социальные системы, которые больше всего интересуют человека.

Человек всегда стремится постичь природу сложного, пытаясь ответить на вопросы: как ориентироваться в сложном и нестабильном мире? какова природа сложного и каковы законы его функционирования и развития? в какой степени предсказуемо поведение сложных систем?

В 70-е гг. XX в. начала активно развиваться теория сложных самоорганизующихся систем. Результаты исследований в области нелинейного (порядка выше второго) математического моделирования сложных открытых систем привели к рождению нового мощного научного направления в современном естествознании - синергетики (в переводе с древнегреческого- сотрудничество, совместное действие). Как и кибернетика, синергетика - это некоторый междисциплинарный подход. В отличие от кибернетики, где акцент делается на процессах управления и обмена информацией, синергетика ориеширована на исследование принципов построения организации, ее возникновения, развития и самоусложнения.

Мир нелинейных, самоорганизующихся систем гораздо богаче, чем закрытых, линейных систем. Вместе с тем нелинейные системы сложнее моделировать. Как правило, для приближенного решения большинства нелинейных уравнений требуется сочетание современных аналитических методов с вычислительными экспериментами. Синергетика открывает для точного, количественного, математического исследования такие сторонымира, как его нестабильность, многообразие путей изменения и развития, раскрывает условия существования и устойчивого развития сложных структур, позволяет моделировать катастрофические ситуации и т. п.