ruen
AAAТема белого цветаТема черного цвета
Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
Центр культуры
Празднование Дня Российской науки в ЦК ГФ АлтГТУ

Празднование Дня Российской науки в ЦК ГФ АлтГТУ

12.02.2018 21:53

Руководство Гуманитарного факультета в содружестве с Центром культуры подготовило и 7 февраля 2018 года  провело в ЦК ГФ АлтГТУ общевузовский круглый стол, посвящённый Дню Российской науки по актуальной проблеме: «Синергетика – теория и практика».  В работе круглого стола приняли участие признанные лидеры научного сообщества нашего университета: Владимир Юрьевич Инговатов, Сергей Леонидович Леонов, Людмила Николаевна Лихацкая, Татьяна Александровна Аскалонова, Лев Николаевич Лукин,  Олег Николаевич Дробязко, Юрий Николаевич Загинайлов

Ведущий круглого стола — доктор философии, профессор, заведующий кафедрой «Философия и социология»  В.Ю. Инговатов — в докладе «Концепция синергетики в современном научном знании» очертил круг задач, явленных  прогрессом науки и техники, разрешить которые предстоит  современной методологии и логике научного познания.  С мировоззренческой точки зрения синергетику иногда преподносят, как «глобальный эволюционизм» или «универсальную теорию эволюции». Она  даёт, по мнению адептов этой теории,  единую основу для описания механизмов возникновения любых новаций подобно тому, как некогда кибернетика определялась, как «универсальная теория управления», одинаково пригодная для описания любых операций регулирования и оптимизации: в природе, в технике, в обществе и т.д.  Однако время показало, что всеобщий кибернетический подход оправдал далеко не все возлагавшиеся на него надежды.  Владимир Юрьевич, охарактеризовал плюрализм  в подходе к определению этой науки, ссылаясь на опубликованные исследования по методологии, а так же  охарактеризовал  несколько, бытующих  в научном обороте,  определений синергетики.

  • Синергетика (греч. synergeia — сотрудничество, содружество)  — научная теория о самоорганизации в природе и обществе как открытых системах;
  • Синергетика это междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем (состоящих из подсистем);
  •  Синергетика это наука, занимающаяся изучением процессов самоорганизации и возникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различной природы;
  • Синергетика — наука о самоорганизации физических, биологических и социальных систем;
  • Синергетика — наука о коллективном, когерентном поведении систем различной природы;
  • Синергетика — наука о неустойчивых состояниях, предшествующих катастрофе, и их дальнейшем развитии (теория катастроф);
  • Синергетика — наука об универсальных законах эволюции в природе и обществе.

Отсюда, и область исследований синергетики четко не определена и вряд ли может быть ограничена, так как ее интересы распространяются на все отрасли естествознания, общим признаком является рассмотрение динамики любых необратимых процессов и возникновения принципиальных новаций. Главной заслугой синергетики стало открытие ею процессов самоорганизации и кооперации в природе. Хотя создатели синергетики вначале подметили явления самоорганизации только для отдельных физических и химических процессов, но в дальнейшем выводы синергетики была распространены практически на все объекты научного познания. При этом все первоначальные выводы автоматически были перенесены на новые области. В результате, вся наша жизнь стала признаваться неустойчивой, а основным фактором ее эволюции признана случайность. Вместе с тем анализ показывает, что самоорганизация — это не кооперация под воздействием случайных факторов в состоянии неустойчивости, а процессы, причины которых заложены в природе. Эти процессы происходят на всех уровнях иерархии Вселенной и обеспечиваются всеми действующими в ней законами и силами.

Самоорганизация проявляется на уровне живой клетки, тканей, образованных из клеток, на уровне органов, систем органов, выполняющих определенные функции организма, и, наконец, всего организма в целом. Не только одного организма, но и всей популяции в целом. В качестве примера Владимир Юрьевич сослался на регулирование численности популяции у животных. При чрезмерном увеличении популяции наблюдается ослабление особей из-за нехватки пищи, появления болезней, хищников и других факторов, которые регулируют численность, доводя ее до оптимального размера. То же можно сказать о человечестве. В последние десятилетия получили распространение гомосексуализм и наркомания, которые ведут к вырождению человечества, как регулятор, появляется СПИД, жертвами которого становятся в первую очередь эти люди. Рассмотренные выше примеры, задает вопрос  Владимир Юрьевич, показывающие, что регулирующие факторы (вирусы новых болезней)  проявляются материально, не являются ли проявлениями Высших законов, которые нельзя вывести из законов существования материи?Вряд ли, продолжил Владимир Юрьевич, мы в рамках сегодняшнего круглого стола сможем «вычерпать» смысл проблемы и дать ответ на поставленные временем вопросы, но  не обращаться к ним мы, как ученые, не имеем права.

Заданная Владимиром Юрьевичем высокая планка дискурс – анализа, поддерживалась  в течение двухчасовой дискуссии на должном уровне,  что  проявилось в содержании докладов и сообщений всех  её участников.

Так, доклад  кандидата искусствоведения, доцента кафедры КСОТ Людмилы Николаевны Лихацкой « Синергетика и интерпретация искусства» был посвящён проблеме исторической и культурной обусловленности  способов понимания репрезентации мира и самих себя в искусстве.  Человеческие знания условны. Ещё одним важнейшим открытием синергетики,  считает Л.Н. Лихацкая, является теория взаимосвязи хаоса и порядка. В природе протекает множество хаотических процессов, но далеко не всегда они воспринимаются как хаос. Поэтому наблюдаемый мир кажется нам вполне стабильным. Наше сознание, как правило, интегрирует, обобщает информацию, воспринимаемую органами чувств, и поэтому мы не видим мелких «дрожаний» — флуктуаций — в окружающей нас природе, например: самолет надежно держится в воздушных турбулентных вихрях, хотя неупорядоченно пульсирует.

Понятие структуры, основное для всех наук, занимающихся теми или иными аспектами процессов самоорганизации, при любой степени общности предполагает некую жесткость объекта — способность сохранять тождество самому себе при различных внешних и внутренних изменениях. Интуитивно понятие структуры противопоставляется понятию хаоса как состоянию, полностью лишенному всякой структуры. Однако, как показал более тщательный анализ, такое представление о хаосе столь же неверно, как представление о физическом вакууме в теории поля как о пустоте: хаос может быть различным, обладать разной степенью упорядоченности, разной структурой. Однако идея первичного хаоса, из которого потом все родилось, также достаточно распространена в древних мифах, в восточной философии, в учениях древних греков.  

Начиная с 70-х годов XX века в фокусе внимания синергетики оказываются сложные системы с самоорганизующимися процессами, системы, в которых эволюция протекает от хаоса к порядку, от симметрии к возрастающей сложности. В современной науке «порядок» и «хаос» — вполне определенные понятия. Насколько важно изучать хаос и переходы в это состояние из равновесия, показывают такие примеры, как, например, распад СССР.   Ранее налаженная жизнь людей, производство, взаимные обязательства разрушились вместе со страной. Страна погрузилась «во тьму», остановились фабрики, заводы; люди не знали, как им жить дальше. Огромная страна была охвачена паникой, «физический» хаос  родил социальный. Многие республики бывшего СССР до сих пор не могут толком встать на ноги. А что говорить о людях: родственники стали гражданами и жителями разных стран и их стали разделять натуральные границы. Упорядоченность и хаос. Две крайности, наблюдаемые в реальном мире. С одной стороны, четкая, подчиняющаяся определенному порядку смена событий: движение планет, вращение Земли, появление комет, размеренный стук маятников, поезда, идущие по расписанию. С другой стороны, броуновское движение частиц под случайными ударами «соседей», беспорядочные вихри турбулентности, образующиеся при течении жидкости с достаточно большой скоростью.

С теорией хаоса и порядка связано понятие «фрактал». Это бесконечно самоподобные фигуры, каждый фрагмент которых повторяется при уменьшении масштаба. Сосудистая система человека, система альвеол животного, извилины морских берегов, облака в небе, контуры деревьев, антенны на крышах домов, клеточная мембрана и звездные галактики — все это удивительное порождение хаотического движения мира есть фракталы. Термин «фракталы», который происходит от латинского слова «fractus» — дробный, ломанный, был введен Бенуа Мандельбротом в 1975 году. Таким образом, фрактал представляет собой структуру, состоящую из частей, подобных целому. Именно свойство самоподобия резко отличает фракталы от объектов классической геометрии. Людмила Николаевна перечислила основные свойства фрактала:

  • Нетривиальная структура на всех шкалах. Это свойство отличает фракталы таких регулярных фигур, как окружность, эллипс, график гладкой функции и т.п. 
  • Увеличение масштаба фрактала не приводит к упрощению его структуры, то есть на всех шкалах мы видим одинаково сложную картину, в то время, как при рассмотрении регулярной фигуры в крупном масштабе, она становится подобна фрагменту прямой. 
  • Самоподобие или приближенное самоподобие. 
  • Метрическая или дробная метрическая размеренность, значительно превосходящая топологическую. 
  • Построение возможно лишь с помощью рекурсивной процедуры, то есть определение объекта или действия через себя. 

Фракталы принято делить на регулярные и нерегулярные. Первые являются математической абстракцией, то есть плодом воображения. К примеру, снежинка Коха или треугольник Серпинского. Вторая разновидность фракталов является результатом природных сил или деятельности человека. Нерегулярные фракталы, в отличие от регулярных, сохраняют способность к самоподобию в ограниченных пределах. В современной науке и технике  фракталы находят все большее и большее применение, т.к.  они как нельзя лучше описывают реальный мир. Приводить примеры фрактальных объектов можно бесконечно долго, они повсюду окружают нас. Фрактал как природный объект представляет собой яркий пример вечного непрерывного движения, становления и развития.

Фракталы нашли широкое применение в компьютерной графике для построения изображения природных объектов, например, деревьев, кустов, горных массивов, поверхностей морей и прочее. Эффективным и успешным стало использование фракталов в децентрализованных сетях. К примеру, система назначения IP-адресов в сети Netsukuku использует принцип фрактального сжатия информации для компактного сохранения информации об узлах сети.  Благодаря чему, каждый узел сети Netsukuku хранит всего 4 Кб информации о состоянии соседних узлов, более того любой новый узел подключается к общей сети без необходимости в центральном регулировании раздачи IP-адресов, что, например, активно применяется в сети Интернет. Таким образом, принцип фрактального сжатия информации обеспечивает максимально устойчивую работу всей сети. Весьма перспективным является использование фрактальной геометрии при проектировании «фрактальных антенн».

В настоящее время фракталы стали активно использоваться в нанотехнологиях. Особенно популярны фракталы стали у трейдеров. С их помощью экономисты производят анализ курса фондовых бирж, валютных и торговых рынков. В нефтехимии фракталы применяются для создания пористых материалов. В биологии фракталы используются для моделирования развития популяций, а также для описания систем внутренних органов. Даже в литературе фракталы нашли свою нишу.

Среди художественных произведений, продолжает Людмила Николаевна, были найдены произведения с текстуальной, структурной и семантической фрактальной природой. Творчеству одного из художников, задолго до возникновения синергетики, использовавших в своем творчестве фракталы, Л.Н. Лихацкая посвятила основную часть своего выступления. Это Мауриц Эшер, который одним из первых стал изображать в своих мозаичных картинах фракталы. Во время XII Всемирного Математического Конгресса в Амстердаме в 1954 году была открыта выставка работ Эшера. Математическое описание фракталов было предложено только в 1970-е годы (термин «фрактал» был введён в 1975 году). Ма́уриц Корне́лис Э́шер (Maurits Cornelis Escher (1898 — 1972) — нидерландский художник-график. Известен своими концептуальными литографиями, гравюрами на дереве и металле, в которых он мастерски исследовал пластические аспекты понятий бесконечности и симметрии. Строил свои работы с учётом особенностей  психологического восприятия сложных трёхмерных объектов. Считается самым  ярким представитель имп-арта (англ. imp-art от impossible — невозможный и art — искусство) — самостоятельного направления оп-арта, нацеленное на изображение невозможных фигур, в свою очередь оп-арт (optical art) — художественное течение второй половины XX века, использующее различные оптические иллюзии, основанные на особенностях восприятия плоских и пространственных фигур. В процессе работы художник брал идеи из математических статей, в которых рассказывалось о мозаичном разбиении плоскости, проецировании трёхмерных фигур на плоскость, неевклидовой геометрии, «невозможных фигурах», логике трёхмерного пространства. Хотя Эшер не принадлежал к основному потоку авангардного искусства XX века, считается, что его творчество следует рассматривать в контексте теории относительности Эйнштейна, фрейдовского психоанализа, кубизма и прочих поисков  в области соотношений пространства, времени и их тождественности. Одним из самых выдающихся аспектов творчества М.К. Эшера является изображение «метаморфоз», фигурирующих в разных формах во множестве работ. Художник подробно исследует постепенность перехода от одной геометрической фигуры к другой, посредством незначительных изменений в очертаниях. Кроме того, Эшер неоднократно рисовал метаморфозы, происходящие с живыми существами (птицы превращаются у него в рыб и прочее) и даже «одушевлял» в ходе метаморфоз неодушевлённые предметы, превращая их в живые существа.              

Лев Николаевич Лукин, в докладе « Архитектоника систем как условие их синергетичности» представил на взыскательный суд коллег одну из глав  готовящейся к публикации монографии. Лев Николаевич  говорил о том, что наши знания о мире и самих себе, не есть отражение реальности, но есть результат её категоризации, или, иначе — продукт дискурсов.  Способы, которыми люди понимают мир, поддерживаются социальными процессами, социальными взаимодействиями. Знания конструируются этими процессами и взаимодействиями. Различия в социальных взглядах приводят к различиям в социальных действиях. Как следствие, социальная структура знаний и истина имеют различные социальные последствия. Дискурс – анализ позволяет создать теоретические модели и методологию того, как выбрать подход к исследованию проблемы. В своём выступлении Лукин Л.Н. говорил о том, что порядок в экономических и любых других системах может быть двух видов: равновесный и неравновесный. При равновесном порядке система находится в равновесии со своим окружением; параметры, которые ее характеризуют, одинаковы с теми, которые характеризуют окружающую среду. При неравновесном порядке эти параметры различны.

На первый взгляд, равновесный порядок более стабилен, чем неравновесный. В самой природе равновесного порядка заложено противодействие любым возмущениям состояния системы. В термодинамике это свойство систем называется принципом Ле Шателье-Брауна, т. е если на систему, находящуюся в равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-нибудь из условий (температура, давление, концентрация), то равновесие смещается таким образом, чтобы компенсировать изменение. В лице равновесной и неравновесной синергетики современная наука выражает идею своего рода двух состояний материи. Материя может находиться в более инертном, равновесном состоянии, описываемой средствами равновесной термодинамики, и материя способна достигать некоторого «возбужденного», или «активированного», состояния, выражаемого средствами неравновесной нелинейной термодинамики и синергетики.

Способность возвращаться к исходному состоянию — непременное свойство так называемых саморегулирующихся систем. Природа неравновесного порядка имеет искусственное происхождение и существует только при условии подачи энергии извне. Поэтому для поддержания порядка требуется компенсация потерь, к которым приводят необратимые «выравнивающие» потоки, и, следовательно, для этого нужны определенные энергетические затраты. Так как перетекание тепла или массы связано с рассеянием энергии (диссипацией), то потери энергии, возникающие при этом, называются диссипативными. В открытых системах, обменивающихся с окружающей средой потоками вещества или энергии, однородное состояние равновесия может терять устойчивость и необратимо переходить в неоднородное стационарное состояние, устойчивое относительно малых возмущений. Такие стационарные состояния получили название диссипативных структур. Например: возникновение когерентного излучения в лазере, когда, после первоначального хаотического излучения и начиная с некоторой мощности накачки, атомы вещества начинают излучать фотоны одной фазы, что выражается в возникновении мощного пучка лазерного излучения. В условиях диссипации часто возникает порядок.

В неживой природе мы также видим принципы самоорганизации на всех уровнях. На микроуровнях это проявляется в законах, по которым существуют элементарные частицы, атомы и молекулы, по которым они взаимодействуют и создают сложные структуры материи. Химические реакции — это процессы самоорганизации на атомно-молекулярном уровне. На макроуровнях самоорганизация проявляется в законах возникновения, развития и взаимодействия планет, звезд, галактик и других космических образований. И, наконец, самый высший уровень самоорганизации — это совокупность всех законов и сил, обеспечивающих эволюцию. Наука призвана не просто собирать фактический материал, но и стремиться создать целостную картину мира, целостное мировоззрение. Химик Дмитрий Иванович Менделеев (1834−1907) впервые упорядочил многообразие существующих в природе веществ, создав периодическую систему химических элементов. В современной атомной физике периодическая система Менделеева может считаться воплощением основного закона строения атомов. В биологии, в соответствии с открытыми им законами, происходит передача от поколения к поколению наследственных признаков при скрещивании, к примеру, растений с различной окраской цветков или при выведении новой породы собак. Уже в наше время были обнаружены химические механизмы такой передачи, происходящей благодаря гигантским молекулам дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

Таким образом, человечество неустанно ищет и находит все новые и новые законы, единые для всех происходящих в природе процессов. В то время, как явления самого разнообразного свойства усилиями ученых сводятся, наконец, воедино как проявление неких законов природы, исследователи обнаруживают совершенно новые факты, касающиеся еще более сложных явлений, и порой наука оказывается близка к полному погребению под лавиной добываемых учеными сведений. Отсюда — бесконечная гонка, борьба между потоком новых фактов и стремлением ученых эти факты систематизировать, понять и соотнести с действием единых законов мироздания.

Самоорганизация — это основной закон природы, это — механизм управления процессами, происходящими на всех уровнях, направленный на возникновение и поддержание процессов, связанных с образованием новых более высокоорганизованных форм и структур, предусмотренных эволюцией, и подавлением процессов, которые находятся в стороне от эволюции, противодействуют ей. Все эти силы и законы, механизмы управления, заложенные в природе, не имеют смысла, если изначально развитие всей Вселенной случайно, не имеет Высшей Цели и обеспечивающей ее Программы. О соотношении синергетики и самоорганизации экономики учёный выразился  вполне определено: содержание, на которое они распространяются, и заложенные в них идеи неотрывны друг от друга. Они же имеют и различия. Поэтому синергетику как концепцию самоорганизации следует рассматривать в смысле взаимного сужения этих понятий на области их пересечения. Свои выводы учёный обосновал на количественном и качественном анализе ВВП полутора десятков стран мира. Эффект самоорганизации, отметил Лев Николаевич,  является существенным, но, тем не менее, только одним из компонентов, характеризующих синергетику, и именно этот компонент придает смысл всему понятию синергетики и, как правило, является наиболее существенным и представляющим наибольший интерес для научных исследований.

Содокладчиками по теме «Качественное  и количественное» выступили доктор технических наук, профессор кафедры ТМ Сергей Леонидович Леонов и кандидат технических наук, доцент кафедры ТМ Татьяна Александровна Аскалонова. Содокладчики говорили о применении древних и проверенных временем методах исследования, в том числе и в синергетике. Качественнон исследование – неструктурированная методология поискового исследования, основанная на малых выборках, предназначенных для более глубокого понимания проблемы, подлежащей исследованию. Количественное – метод исследования, предназначенный для сбора информации и представления ее в количественной форме, с использованием процедур статистического анализа. Основываясь на различиях этих методов,  учёные  определили области исследования, где оптимально применение одного из этих методов, где и на каких этапах исследования необходимо их сочетание.

Основываясь на таких различиях методов как: различная степень формализации методики сбора данных, возможность модификации методики в ходе сбора данных, объём выборки данных, вероятностные процедуры отбора  объектов или субъектов анализа, степень глубины пояснения проблемы, возможность применения статистической обработки данных, возможность экстропаляции результатов исследования. В статистике, отмечали учёные, распространение установленных в прошлом тенденций на будущий период (экстраполяция во времени применяется для перспективных расчетов населения, в докладе, например,  Лукина Л.Н. перспективного роста ВВП и т.д). Сергей Леонидович Леонов говорил о тщательной качественной  подготовке выборки исследования и неоднократной проверке его количественных результатов на различных иных выборках, основанной  на математической теории погрешностей.

Юрий Николаевич Загинайлов, кандидат военных наук, доцент кафедры ИВТиИБ в докладе «Интуиция как синергийный метод познания» дал расшифровку смысла и содержания своей персональной выставки «Ноосфера», открытие которой предварило круглый стол и  охарактеризовал экспонируемые на выставке картины как своеобразные криптограммы. Выступление директора ЦК ГФ АлтГТУ Евгении Павловны Цепенниковой завершило работу круглого стола.  Её сообщение было посвящено методам познания.

На открытии круглого стола присутствовал д.т.н., проректор по стратегическому развитию и международной деятельности Евгений Александрович Зрюмов. В работе круглого стола приняли участие:

  • д.т.н., профессор Олег Николаевич Дробязко,
  • к.и.н., зав. каф. П и П, декан ГФ Ольга Евгеньевна Контева,
  • к. г. н.,  доцент каф. ЭТ и П, куратор СБК  Людмила Геннадьевна Казанцева;
  • начальник Научно-организационного отдела Ольга Владиславовна Савенкова;
  • секретарь проректора по научно-инновационной работе, секретарь Научно- технического совета, инженер Центра научно — исследовательской работы студентов и молодых учёных  Юлия Ивановна Петроченко;  
  • к. и.н., помощник проректора по стратегическому развитию и международной деятельности  Виктория Андреевна Яровикова.

 Участники круглого стола приняли резолюцию:

  • признать тематику общеуниверситетского круглого стола «Синергетика: теория и практика»  актуальной;
  • считать результаты обсуждения проблемы положительными и своевременными;
  • поддержать инициативу руководства гуманитарного факультета и Центра культуры и продолжить традицию проведения межфакультетских круглых столов по проблемам логики и методологии научного познания.

 Директор ЦК ГФ АлтГТУ Евгения Цепенникова