Це явище отримало назву самоорганізації. Самовпорядкування системи пов'язано зі зниженням її ентропії. Порядок і безладдя, організація і дезорганізація виступають в діалектичній єдності, їх взаємодія підтримує саморозвиток системи.
Ідеї самоорганізації висловлювалися ще в традиційній класичній науці XYIII-XIX століть (космогонічна гіпотеза Канта-Лапласа, ринкова економічна теорія Сміта, еволюційна теорія Дарвіна, теорія Максвелла-Больцмана, що описує поведінку термодинамічних систем і т. д. ). Але лише в другій половині ХХ століття, коли був накопичений достатній теоретичний і практичний досвід, розроблений необхідний математичний апарат (системний аналіз, топологія, теорія біфуркацій, нелінійна динаміка, теорія катастроф та ін.) Стало можливим детальне дослідження поведінки відкритих систем, що знаходяться далеко від термодинамічної рівноваги, опис загальних механізмів і закономірностей їх розвитку. Це і знайшло відображення роботах І. Пригожина, Д. Николис, Г. Хакена.
У сімдесятих роках ХХ століття термін «синергетика» став назвою загальнонаукового напрямку, який дає новий образ світу природи, людини і суспільства як відкритих систем, що розвиваються по нелінійним законам, розкриває двоїсту природу випадкового, його созидающее і деструктивне початку, показує, що чергування порядку і хаосу є фундаментальним принципом розвитку.
Описуючи процес самоорганізації Г. Хакен, зазначає, що виникає з хаосу впорядкована структура є результатом конкуренції безлічі віртуальних станів, закладених в системі. У результаті конкуренції відбувається мимовільний вибір тієї структури, яка найбільш адаптивна до сформованим на даний момент як зовнішнім, так і внутрішнім умовам.
В системі під впливом надходять ззовні ресурсів йде повільне кількісне накопичення несуттєвих змін, що призводить до ослаблення гомеостазу. Це відбувається до певної межі, за яким спостерігається кардинальна зміна її стану, яке здійснюється практично миттєво, стрибком. Система тимчасово виявляється в нестійкому стані, «втрачає пам'ять», і характер її подальшого розвитку визначається тільки тими випадковими факторами, які в цей момент діють на систему. Для виходу з нього у системи є дві можливості: деградація, руйнування, інволюція або самоорганізація, ускладнення, еволюція. Кількісні зміни переходять у якісні і весь процес розвитку системи можна представити як низку змінюють один одного повільних і стрибкоподібних змін.
1.2 Елементи теорії самоорганізації систем
) Фазовий простір і фазові траєкторії
Стан системи в будь-який момент часу залежить від її початкових параметрів і безлічі внутрішніх і зовнішніх факторів. Наприклад, для знаходження можливих варіантів коливання фізичного маятника потрібно знати всього два параметри - координату і швидкість. Їх значення в момент часу t буде визначатися властивостями самого маятника (довжина його підвісу, маса, момент інерції) і зовнішніми умовами, в яких відбуваються коливання (змушує сила, тертя, прискорення вільного падіння). У більш складних системах таких параметрів буде значно більше. Серед всій їх сукупності виділяють найважливіші - керуючі (головні), характер зміни яких справляє визначальний вплив на поведінку системи. (Наприклад, щорічна чисельність популяції живих організмів, що проживають на певній території, обумовлена, головним чином, двома параметрами: коефіцієнтом розмноження і станом природних ресурсів території.
Як відомо, всі вільні коливання є затухаючими. Але, якщо коливну систему регулярно підживлювати енергією (змушувати її коливатися), можна домогтися сталості значень параметрів коливань (частоти, амплітуди), тобто вивести їх на фазову траєкторію, яка відповідає сталому режиму.
У загальному випадку фазовий простір є якесь уявне абстрактне простір. Чим більше змінних потрібно для опису стану системи, тим більше його «мірність». Наприклад, для опису соціальної системи необхідно знати виражені в єдиній кількісної (наприклад десятибальною) шкалою показники стану економіки і технологій, рівень здоров'я та освіти населення, народжуваність і смертність, наявність природних ресурсів і їх якість, рівень загальної і екологічної культури, стан доріг, транспорту , сфери обслуговування і т. д. Фазовий простір такої системи многомерно, його метрика визначається числом виділених параметрів.
У результаті обміну ресурсами з іншими системами, а також випадкових флуктуацій з плином часу параметри системи змінюються, відбувається послідовна зміна станів. Точка, відповідна певному стану системи, переміщається всередині фазового простору уздовж фазової траєкторії, вигляд якої залежить від інтенсивності процесів обміну системи з навколишнім середовищем, властивостей системи і характеру зміни її внутрішнього стану...
