От моделирования простых к моделированию сложных систем

От моделирования простых к моделированию сложных систем.

Классическое и неклассическое естествознание объединяет одна общая черта предмет познания у них - это простые замкнутые, изолированные, обратимые во времени системы. Но, в сущности, такое понимание предмета познания является сильной абстракцией. Вселенная представляет из себя множество систем. И лишь некоторые из них могут трактоваться как замкнутые системы, т.е. как механизмы. Во Вселенной таких закрытых систем меньшинство.

Подавляющее большинство реальных систем открытые. Это значит, что они обмениваются энергией, веществом и информацией с окружающей средой. К такого рода системам относятся и такие системы, которые больше всего интересуют человека, значимы для него - биологические и социальные системы. Человек всегда стремился постичь природу сложного. 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 годы ХХ века начала активно развиваться теория сложных самоорганизующихся систем, получившая название синергетики.

Результаты исследований в области нелинейного порядка выше второго математического моделирования сложных открытых систем привели к рождению нового мощного научного направления в современном естествознании - синергетики. Как и кибернетика, синергетика - это некоторый междисциплинарный подход. Но в отличие от кибернетики, где акцент делается на процессах управления и обмена информацией, синергетика ориентирована на исследование принципов построения организации, ее возникновения, развития и самоусложнения.

Мир нелинейных самоорганизующихся систем гораздо богаче мира закрытых, линейных систем. Вместе с тем, нелинейный мир и сложнее поддается моделированию. Большинство возникающих нелинейных уравнений не может быть решено аналитически. Как правило, для их приближенного решения требуется сочетание современных аналитических методов с большими сериями расчетов на ЭВМ, с вычислительными экспериментами.

Синергетика открывает для исследования - необычные для классического и неклассического естествознания - стороны мира его нестабильность, многообразие путей изменения и развития, раскрывает условия существования и устойчивого развития сложных структур, делает возможным моделирование катастрофических ситуаций и др. Методами синергетики было осуществлено моделирование многих сложных самоорганизующихся систем в физике и гидродинамике, в химии и биологии, в астрофизике и в обществе от морфогенеза в биологии и некоторых аспектов функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики и автоколебательных процессов в химии т. н. реакция самоструктурирования химических соединений Белоусова - Жаботинского до эволюции звезд и космологических процессов, от электронных приборов до формирования общественного мнения и демографических процессов. 2.1.2.