Разлика между версии на „Самоорганизация“

Версия от 20:13, 23 май 2012

Под термина самоорганизация в най-общ смисъл се разбира самоструктуриранe, саморазвитие, самодетерминация на природни, естественни системи и процеси.

Концепцията за самоорганизацията е последната универсална теория, която занимава човечеството. Процесите на самоорганизация се наблюдават не само в еволюцията на живите системи, но и в еволюции от глобален характер, започвайки от възникването на елементарните частици, атомите и молекулите и завършвайки с образуването на гигантските космически системи и галактики, от една страна и от друга страна - от едноклетъчните организми до най-сложната жива система - мозъка.

История

Хипотеза за подреждане в системата за сметка на вътрешната динамика, изкава философът Рене Декарт в пета част на „Разсъждения за метода”. По-късно той подробно разработва тази идея в така и не публикуваната му книга „Le Monde”.

Имануел Кант издига небуларна хипотеза, съгласно която планетите са се образували от мъгли за сметка на привличането и отблъскването, вътрешно присъщи за материята[1].

Необходимо е да отбележим, че представите за спонтанното възникване на порядъка и самоорганизацията са нетъждествени. Атомизмът на Демокри и статистиката на Болцман разглеждат възникването на порядъка като случайност, при това категорията на порядъка се явява субективна.

През 1947 терминът се появил в научните публикации на Уилям Ашби[2]. 1960 терминът се използва в теорията на ситемите,а 1970-1980 започва да се иозползва във физиката на сложните системи.

Г. Хакен основател на синергетиката.

Герман Хакен е оснавател на синергетиката и я определил, като наука на самоорганизацията. До 21 век синергетиката е била монополист при описанието на процеса на самоорганизацията. Във връзка със сътрудничеството, с представителите на естествените науки в областа на нанотехнологиите, се е изяснило, че термина самоорганизация в областта на супрамолекулярната химия и еволюцията на биологията, е определен като друг образ или друг феномен, различен от синергетиката. Освен това определението дадено в рамките на синергетиката, благодарение на неспециализация на тази наука, се е разпръснало по различни науки и е станало неточно.

Дисипативна самоорганизация (синергетически подход)

Определението дадено от Г. Хакен през 80-та година в рамките на синергетиката е: „самоорганизация – процес на подреждане (пространствено, временно или пространствено-временно) в отворена система, за сметка на съгласуване на взаимодействието на многото съставящи я елементи”.

Характеристика на системата:

отворена ( наличие на обмяна на енергия/ веществото със заобекаляща среда);
съдържа неограничено голям брой елементи (подсистеми);
стационарно устойчив режим на системата, в който елементите взаимодействат хаотически (некохерентно).

Характеристики на процеса:

Интензивен обмен на енергия/вещество със заобикалящата среда, при това съвършено хаотически без да предизвиква подреденост в ситемата.
Макроскопическото поведение на системата се описва от няколко величини – параметрите на порядъка и управляващите параметри (изчезва информационната претовареност на системата).
наличие на някакво критично значение на управляващия параметър (свързано с постъпление на енергия/ вещество), при което системата спонтанно преминава в ново подредено състояние ( преход към силно неравновесие) ;
Ново състояние обоснавано от съгласуваното (кохерентното) поведение на елементите на ситемата, като ефекта на подредбата се намира само на макроскопоческо равнище;
Новото състояние съществува само при безпирен поток на енергия/ вещество в ситемата. При увеличение интензитета на обмен, системата преминава през ред последващи критически преходи; в резулат структурата се ослоява до възникване на турбулентен хаос.

За еднозначно определение на термина, неговата връзка с характеристиките на ситемите и процеса, като правило се позававаме на един от трита стандартни примера на самоорганизация:

Лазер – пространствен порядък;
Клетка Реле – Бенар - пространствен порядък;
Реакция Белоусов - Жаботински – пространсвено временен порядък;

Реакция Белоусов – Жаботински.

Нобеловският лоуреат Илия Пригожин е създал нелинеен модел на реакцията на Белоусов – Жаботински, т.нар. брюселато. Тъй като при възникване на подредба в такива системи е необходим приток на енергия или изтичане на ентропия, нейната дисипация, Пригожин е назовал тези системи дисипативни. В следствие на нелинеиността и наличие на повече от едно устойчиво състояние в тези системи, в тях не се изпълнява вторият принцип на термодинамиката, нито теоремaта на Пригожин за минимална скорост на производство на ентропии.

По аналогия, описана самоорганизирана система с фазов преход дисипативна самоорганизация е получила името фазов преход в неуравновесена система.

Методът на синергетиката е бил използван практически във всички научни дисциплини: от физика и химия до социология и филология. Градообразуването и невронните мрежи са описани като дисапативни структури. В последно време практически е изчезнало използването на първоначално необходимите математически нелинейни уравнения. Това е довело, до това че всяка система с естествен произход, която не принадлежи в компетенциите на равновесната термодинамика, се разглежда като самоорганизация.

Консервативна самоорганизация (супрамолекулярна химия и фазови преходи)

Жан-Мари Лен основател на супрамолекулярната химия.

1987 друг нобеловски лоуреат Жан-Мари Лен – основател на супрамолекулярната химия, е въвел термина „самоорганизация” и „самоизграждане”, в следствие на необходимостта от описване на явлението - подреденост в ситемата на високомолекулярните съеднинения при равновесни условия, в часност обрзуване на ДНК. Изучаването на веществото в наносъстояние, обрзуването на сложна структура в процеса на кристализация без външно въздействие, е поредило необходимост от описаниие на тези явления като саморганзации. Но за разлика от синергетическия подход, тези явления произтичат в условия близки до термодинамическото равновесие По този начин равновесието във фазовия преход, като кристализацията, също са се оказали процеси на самоорганизация. За отстранение на безпорядъка, феномена на подредбата в равновесни условия, често го определят като консервативна самоорганизация.

Континентална самоорганизация (концепция на еволюционната катализация)

Концепцията на еволюционния катализ, разработена от Руденко, се явява алтернатива на концепцията самоорганизация в биологическите системи. В отличие от кохерентната самоорганизация, в дисципативната система с голямо число елементи ( макросистеми), се разглежда континентална самоорганизация за индивидуални ( микро) системи. В рамките на дадения подход се определя, че самоорганизацията, като саморазвитие на системата, произхожда за сметка на вътрешна полезна работа против равновесието. Прогресивната еволюция с естествен подбор е въсможна само като саморазвитие на континентална самоорганизация от индивидуални системи.

Етапи на самоорганизация

Определяне на границите на системата и установяване на подсистеми;
Определяне характеристиките на образуващите елементи;
Изясняване на начинът на взаимодействие между елементите.

За повишаване на самоорганизацията в една организация е необходимо:

Изучаване на потребностите от информация за състоянието на околната среда;
Определяне на степента на зависимост на системата от състоянието на околната (външната) среда;
Определяне на относителната значимост на различните външни условия;
Оценка на състоянието на околната среда и начините на нейното въздействие върху състоянието и поведението на системата;
Прогнозиране на измененията на околната среда.

Вижте още

Източници

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.

Външни препратки

@@ Ред 1: / Ред 1: @@
-Под термина '''самоорганизация''' - в най-общ смисъл се разбира '''самоструктуриранe, саморазвитие, самодетерминация''' на природни, естественни системи и процеси.
+Под термина '''самоорганизация''' в най-общ смисъл се разбира '''самоструктуриранe, саморазвитие, самодетерминация''' на природни, естественни системи и процеси.
 Концепцията за самоорганизацията е последната универсална теория, която занимава човечеството. Процесите на самоорганизация се наблюдават не само в еволюцията на живите системи, но и в еволюции от глобален характер, започвайки от възникването на елементарните частици, атомите и молекулите и завършвайки с образуването на гигантските космически системи и галактики, от една страна и от друга страна - от едноклетъчните организми до най-сложната жива система - мозъка.
@@ Ред 5: / Ред 5: @@
 ==История==
-Хипотеза за подреждане в системата за сметка на вътрешната [[динамика]], изкава философът [[Р. Декарт]] в пета част на „Разсъждения за метода”. По-късно той подробно разработва тази идея в така и не публикуваната му книга „Le Monde”.
+Хипотеза за подреждане в системата за сметка на вътрешната [[динамика]], изкава философът [[Рене Декарт]] в пета част на „Разсъждения за метода”. По-късно той подробно разработва тази идея в така и не публикуваната му книга „Le Monde”.
-[[И. Кант]] издига [[небуларна хипотеза]], съгласно която планетите са се образували от мъгли за сметка на привличането и отблъскването, вътрешно присъщи за материята[1].
+[[Имануел Кант]] издига [[небуларна хипотеза]], съгласно която планетите са се образували от мъгли за сметка на привличането и отблъскването, вътрешно присъщи за материята[1].
-Необходимо е да отбележим, че представите за спонтанното възникване на порядъка и самоорганизацията са нетъждествени. [[Атомизмът на Демокри]] и [[статистиката на Болцман]] разглеждат възникването на порядъка като случайност, при това категорията на порядъка се явява субективна.
+Необходимо е да отбележим, че представите за спонтанното възникване на порядъка и самоорганизацията са нетъждествени. [[Атомизъм на Демокри|Атомизмът на Демокри]] и [[статистика на Болцман|статистиката на Болцман]] разглеждат възникването на порядъка като случайност, при това категорията на порядъка се явява субективна.
 През [[1947]] терминът се появил в научните публикации на [[Уилям Ашби]][2]. 1960 терминът се използва в [[теорията на ситемите]],а  1970-1980 започва да се иозползва във [[физиката на сложните системи]].
@@ Ред 15: / Ред 15: @@
 [[Image:Haken.jpg|thumb|left|alt= Г. Хакен.| Г. Хакен основател на синергетиката.]]
-[[Г. Хакен]] е оснавател на [[синергетиката]] и я определил, като наука на самоорганизацията. До 21 век синергетиката е била монополист при описанието на процеса на самоорганизацията. Във връзка със сътрудничеството, с представителите на [[естествените науки]] в областа на [[нанотехнологиите]], се е изяснило, че [[термина]] самоорганизация в областта на [[супрамолекулярната химия]] и еволюцията на [[биологията]], е определен като друг образ или друг [[феномен]], различен от синергетиката. Освен това определението дадено в рамките на синергетиката, благодарение на неспециализация на тази наука, се е разпръснало по различни науки и е станало неточно.
+[[Герман Хакен]] е оснавател на [[синергетика|синергетиката]] и я определил, като наука на самоорганизацията. До 21 век синергетиката е била монополист при описанието на процеса на самоорганизацията. Във връзка със сътрудничеството, с представителите на [[естествените науки]] в областа на [[нанотехнология|нанотехнологиите]], се е изяснило, че [[термин]]а самоорганизация в областта на [[супрамолекулярна химия|супрамолекулярната химия]] и еволюцията на [[биология]]та, е определен като друг образ или друг [[феномен]], различен от синергетиката. Освен това определението дадено в рамките на синергетиката, благодарение на неспециализация на тази наука, се е разпръснало по различни науки и е станало неточно.
 ==Дисипативна самоорганизация (синергетически подход)==
@@ Ред 23: / Ред 23: @@
 Характеристика на системата:
-* отворена ( наличие на обмяна на [[енергия]]/ [[веществото]] със заобекаляща среда);
+* отворена ( наличие на обмяна на [[енергия]]/ [[вещество]]то със заобекаляща среда);
 * съдържа неограничено голям брой елементи (подсистеми);
 * стационарно устойчив режим на системата, в който елементите взаимодействат хаотически (некохерентно).
@@ Ред 30: / Ред 30: @@
 * Интензивен обмен на енергия/вещество със заобикалящата среда, при това съвършено хаотически без да предизвиква подреденост в ситемата.
-* Макроскопическото поведение на системата се описва от няколко величини – [[параметрите на порядъка]] и управляващите параметри (изчезва информационната претовареност на системата).
+* Макроскопическото поведение на системата се описва от няколко величини – [[параметри на порядъка|параметрите на порядъка]] и управляващите параметри (изчезва информационната претовареност на системата).
 * наличие на някакво критично значение на управляващия параметър (свързано с постъпление на енергия/ вещество), при което системата спонтанно преминава в ново подредено състояние ( преход към силно неравновесие) ;
-* Ново състояние обоснавано от съгласуваното ([[кохерентното]]) поведение на елементите на ситемата, като ефекта на подредбата се намира само на макроскопоческо равнище;
+* Ново състояние обоснавано от съгласуваното (кохерентното) поведение на елементите на ситемата, като ефекта на подредбата се намира само на макроскопоческо равнище;
 * Новото състояние съществува само при безпирен поток на енергия/ вещество в ситемата. При увеличение интензитета на обмен, системата преминава през ред последващи критически преходи; в резулат структурата се ослоява до възникване на турбулентен хаос.
@@ Ред 39: / Ред 39: @@
 * [[Лазер]] – пространствен порядък;
 * [[Клетка Реле – Бенар]]  - пространствен порядък;
-* [[Реакция Белоусов –Жаботински]] – пространсвено временен порядък;
+* [[Реакция Белоусов - Жаботински]] – пространсвено временен порядък;
 [[Image:belousov-jabotinski.JPG|thumb|left|alt= Реакцията Белоусов – Жаботински.| Реакция Белоусов – Жаботински.]]
-Нобеловският лоуреат [[Илия Пригожин]] е създал нелинеен модел на реакцията на Белоусов – Жаботински, т.нар. [[брюселато]]. Тъй като при възникване на подредба в такива системи е необходим приток на енергия или изтичане на ентропия, нейната дисипация, Пригожин е назовал тези системи [[дисипативни]]. В следствие на [[нелинеиността]] и наличие на повече от едно [[устойчиво състояние]] в тези системи, в тях не се изпълнява [[вторият принцип на термодинамиката]], нито [[теоремета на Пригожин]] за минимална скорост на [[производство на ентропии]].
+Нобеловският лоуреат [[Илия Пригожин]] е създал нелинеен модел на реакцията на Белоусов – Жаботински, т.нар. [[брюселато]]. Тъй като при възникване на подредба в такива системи е необходим приток на енергия или изтичане на ентропия, нейната дисипация, Пригожин е назовал тези системи [[дисипатична система|дисипативни]]. В следствие на [[нелинеиност]]та и наличие на повече от едно [[устойчиво състояние]] в тези системи, в тях не се изпълнява [[втори принцип на термодинамиката|вторият принцип на термодинамиката]], нито [[теоремa на Пригожин|теоремaта на Пригожин]] за минимална скорост на [[производство на ентропии]].
-По анолагия, описана самоорганизирана система с [[фазов преход]] дисипативна самоорганизация е получила името фазов преход в неуравновесена система.
+По аналогия, описана самоорганизирана система с [[фазов преход]] дисипативна самоорганизация е получила името фазов преход в неуравновесена система.
-Методът на синергетиката е бил използван практически във всички научни дисциплини: от [[физика]] и [[химия]] до [[социология]] и [[филология]]. [[Градообразуването]] и [[неиронните мрежи]] са описани като [[дисапативни структури]]. В последно време практически е изчезнало използването на първоначално необходимите математически [[нелинейни уравнения]].  Това е довело, до това че всяка система с естествен произход, която не принадлежи в компетенциите на [[равновесната термодинамика]], се разглежда като самоорганизация.
+Методът на синергетиката е бил използван практически във всички научни дисциплини: от [[физика]] и [[химия]] до [[социология]] и [[филология]]. [[Градообразуване]]то и [[невронна мрежи|невронните мрежи]] са описани като [[дисапативни структури]]. В последно време практически е изчезнало използването на първоначално необходимите математически [[нелинейни уравнения]].  Това е довело, до това че всяка система с естествен произход, която не принадлежи в компетенциите на [[равновесна термодинамика|равновесната термодинамика]], се разглежда като самоорганизация.
 ==Консервативна самоорганизация (супрамолекулярна химия и фазови преходи)==
@@ Ред 53: / Ред 53: @@
 [[Image:len.JPG|thumb|left|alt= Жан-Мари Лен.| Жан-Мари Лен основател на супрамолекулярната химия.]]
-друг нобеловски лоуреат [[Жан-Мари Лен]] – основател на [[супрамолекулярната химия]], е въвел термина „самоорганизация” и „[[самоизграждане]]”, в следствие на необходимостта от описване на явлението -  подреденост в ситемата на [[високомолекулярните съеднинения]] при равновесни условия, в часност обрзуване на [ДНК]. Изучаването на веществото в [[наносъстояние]], обрзуването на сложна структура в процеса на [[кристализация]] без външно въздействие, е поредило необходимост от описаниие на тези явления като саморганзации. Но за разлика от синергетическия подход, тези явления произтичат в условия близки до [[термодинамическото равновесие]] По този начин равновесието във фазовия преход, като кристализацията, също са се оказали процеси на самоорганизация.  За отстранение на безпорядъка, феномена на подредбата в равновесни условия, често го определят като консервативна самоорганизация.
+друг нобеловски лоуреат [[Жан-Мари Лен]] – основател на [[супрамолекулярна химия|супрамолекулярната химия]], е въвел термина „самоорганизация” и „[[самоизграждане]]”, в следствие на необходимостта от описване на явлението -  подреденост в ситемата на [[високомолекулярни съеднинения|високомолекулярните съеднинения]] при равновесни условия, в часност обрзуване на [[ДНК]]. Изучаването на веществото в [[наносъстояние]], обрзуването на сложна структура в процеса на [[кристализация]] без външно въздействие, е поредило необходимост от описаниие на тези явления като саморганзации. Но за разлика от синергетическия подход, тези явления произтичат в условия близки до [[термодинамическо равновесие|термодинамическото равновесие]] По този начин равновесието във фазовия преход, като кристализацията, също са се оказали процеси на самоорганизация.  За отстранение на безпорядъка, феномена на подредбата в равновесни условия, често го определят като консервативна самоорганизация.
 ==Континентална самоорганизация (концепция на еволюционната катализация)==