Мониторинг образования - страница 8

Науки социально-философской сферы, в т.ч. и современная практическая социология, стараются заимствовать подобные методы у естественных наук, например, многофакторное моделирование социальных процессов40 (Ст. Додд, Дж. Ципф), сочетающее в себе вероятностное и детерминистическое (сущностное) моделирование. Первое анализирует случайные межфакторные связи, второе – закономерные (упорядоченные) на уровне процессов и явлений.

История методов синергетики связана с именами многих выдающихся ученых ХХ века. Прежде всего, это великий французский математик, физик и философ Анри Пуанкаре, который уже в конце XIX века заложил основы методов нелинейной динамики и качественной теории дифференциальных уравнений.

Именно он ввел понятия аттракторов (притягивающих множеств в открытых системах), точек бифуркаций (значений параметров задачи, при которых появляются альтернативные решения), неустойчивых траекторий и динамического хаоса в задаче трех тел небесной механики (притяжение Земля-Луна-Солнце).

В первой половине ХХ века большую роль в развитии методов нелинейной динамики играла русская и советская школа математиков и физиков: А. М. Ляпунов, Н. Н. Боголюбов, Л. И. Мандельштам, А. А. Андронов, А. Н. Колмогоров, А. Н. Тихонов. Эти исследования стимулировались в большой мере решением стратегических оборонных задач: создание ядерного оружия, освоение космоса. Западные ученые также использовали первые оборонные ЭВМ при обнаружении неравновесных тепловых структур: модель морфогенеза (А. М. Тюринга) и уединенных волн – солитонов (Э. Ферми). Этот период можно назвать «синергетикой до синергетики», т. к. сам термин еще не использовался.

В 60—70 годы происходит подлинный прорыв в понимании процессов

самоорганизации в самых разных явлениях природы и техники. Перечислим некоторые из них: теория генерации лазера Г. Б. Басова, А. М. Прохорова, Таунса, Г. Хакена; колебательные химические реакции Б. П. Белоусова и А. М. Жаботинского – основа биоритмов живого; теория диссипативных структур И. Пригожина; теория турбулентности А. Н. Колмогорова и Ю. Л. Климонтовича. Неравновесные структуры плазмы в термоядерном синтезе изучались Б. Б. Кадомцевым, А. А. Самарским, С. П. Курдюмовым.

Теория активных сред и биофизические приложения самоорганизации исследовались А. С. Давыдовым, Г. Р. Иваницким, И. М. Гельфандом, Д. С. Чернавским. Происходит эпохальное открытие динамического хаоса, сначала в задачах прогноза погоды (Э. Лоренц), затем теоретически (так называемые, странные аттракторы Рюэля, Такенса, Шильникова). Здесь возникает неустойчивость решения по начальным данным, знаменитый «эффект бабочки», взмах крыльев которой может радикально изменить дальний прогноз погоды. Создаются универсальная теория катастроф (скачкообразных изменений состояний систем) Р. Тома и В. И. Арнольда и развиваются ее приложения в психологии и социологии; теория автопоэзиса живых систем У. Матураны и Ф. Вареллы. Круг этих методов и подходов в изучении сложных систем Герман Хакен и назовет в 1970 году синергетикой (теорией коллективного, кооперативного, комплексного поведения систем).

В 80—90 годы продолжается изучение динамического хаоса и проблем сложности. В связи с созданием новых поколений мощных ЭВМ развиваются фрактальная геометрия (Б. Мандельброт), геометрия самоподобных объектов (типа облака, кроны дерева, береговой линии), которая описывает структуры динамического хаоса и позволяет эффективно сжимать информацию при распознавании и хранении образов. Были обнаружены универсальные сценарии перехода к хаосу А. Н. Шарковского, М. Фейгенбаума, Ив. Помо. Открыт феномен самоорганизованной критичности. Это так называемая «модель кучи песка» (П. Бак), воспроизводящая временные распределения Парето для: биржевых кризисов, землетрясений, аварий сложных технических комплексов и т. д. Моделируются поведение сред клеточных автоматов и нейрокомпьютеров, описывающих активные среды и социальные явления, распознавание образов и процессы обучения, проблемы искусственного интеллекта, генерации ценной информации и управление хаосом (Хопфилд, Гроссберг, Чернавский).