Начиная с работ У. Эшби (1947; 1952), линия аналогии, наметившаяся при рассмотрении искусственных и живых систем, начинает прослеживаться в литературе вполне отчетливо. Первоначально исследования в области самоорганизующихся, саморегулирующихся и самоприспосабливающихся систем вызвали интерес у специалистов инженерной психологии. Чуть позднее развитие сложных системных эффектов привлекло внимание социологов и экономистов. А в последней трети XX века обозначилась тесная связь кибернетики с лингвистикой, теорией познания, исследованиями по этнографии, проблемам коммуникаций и другими областями знаний. В итоге применение идей кибернетики в физике, химии, биологии, психологии, истории, лингвистике и других дисциплинах существенно расширило возможности анализа сложных систем.
В 1970-х годах в науке происходит целый ряд открытий, доказывающих, что явления самоорганизации в природе и технике можно наблюдать наглядно. Одним из первых ученых, наблюдавших эффект самоорганизации, был немецкий физик-теоретик Герман Хакен. Изучая работу лазера, он обнаружил, что при взаимодействии атомов лазера с порождаемым ими электромагнитным полем происходит кооперация активностей атомов с подчинением общему ритму и импульсу в виде монохроматического светового пучка. Изучение этого эффекта послужило основой для введения понятия «синергетика» (греч. synergeia – сотрудничество, содействие, соучастие), которое первоначально обозначало кооперативное взаимодействие частей системы, а затем стало обозначать также и особое направление исследований.
Другой немецкий ученый, химик Манфред Эйген, анализируя кинетику органических макромолекул, пришел к выводу, что на изучаемом им добиологическом уровне элементы самоорганизации материи присутствуют вполне явно. К таким элементам он отнес: способность макромолекул к адаптации в инородной для них среде, автокатализ и склонность к воспроизводству. Результатом наблюдаемых М. Эйгеном явлений явилось замыкание нескольких автокаталитических процессов в гиперцикл с групповой поддержкой. Возникшие гиперциклы проявляли все свойства сложных систем. Они оказывались способными к хранению и передаче информации, исправлению ошибок и репликации. Наиболее сильные из них мутировали к улучшению, наиболее слабые – к распаду, а из их остатков собирались новые, с новыми свойствами. Оказалось, что уравнения, описывающие взаимодействие мод в лазере Г. Хакена, и гиперциклы М. Эйгена – идентичны.
Приблизительно в это же время была открыта одна из самых известных в области кинетики химических реакций – реакция Белоусова – Жаботинского. Еще в 1951 году в ходе одного из экспериментов Б. П. Белоусов обнаружил эффект автоколебаний химических систем. Позднее анализ результатов эксперимента был осуществлен А. М. Жаботинским, который предложил объяснение механизма реакции и построил простейшую математическую модель, описывающую колебательные движения системы. В результате было установлено, что при определенных условиях химические системы могут демонстрировать очень сложные формы поведения: от регулярных периодических до беспорядочных хаотических.
Настоящим прорывом в изучении явлений самоорганизации стало открытие американского метеоролога Эдварда Лоренца (1963), который, занимаясь прогнозом погоды, моделировал на компьютере процесс конвекции атмосферных потоков. В результате построения модели он получил решение системы из трех обыкновенных дифференциальных уравнений в виде непериодических, неповторяющихся флуктуаций, которые свидетельствовали о случайном характере изучаемых им объектов. Это было весьма неожиданно, но еще большее удивление ученого вызвала гиперчувствительность решения к начальным условиям развития процессов, которая резко ограничивала горизонт прогноза. Предположение о том, что непредсказуемость погоды носит принципиальный характер, позволила ученому установить, что влияние случайных флуктуаций, влекущее за собой совершенно непредвиденный результат, является особым типом поведения динамических систем. В итоге открытие Э. Лоренца пополнило арсенал знаний синергетики еще одним феноменом самоорганизующихся явлений, получившим название «детерминированный хаос», которое стало обозначать особый режим развития динамических систем.
