РЕФЕРАТ

по дисциплине

«Концепции  современного естествознания» 

Тема: Самоорганизация процессов в геологии

биологии  и экологии. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

Ижевск 2003. 

Содержание

    

    Введение

  1. Понятие системы.

1. Системный подход и особенности

 его  применения…………………………………………………….

2. Простые и сложные системы………………….

1.3. Основы синергетики…………………………… 
 

2. Самоорганизация

2.1. Формированием идеи самоорганизации………

2.2. Понятие самоорганизации…………………….

3. Самоорганизация  и самодезорганизация……

 
 

3. Происхождение жизни на Земле

3.1. Образование мантии ядра Земли…………….

3.2. Дифференциация мантии и

образование коры, гидросферы и атмосферы……………. 
 

Заключение…………………………………………………… 
 

Использованная  литература………………………… 
 
 
 
 

Введение

    В данном реферате рассмотрены:  

    Теория  систем, три основных её принципа:

    1. Принцип сильного звена активных  систем. Эффективность таких систем  повышается за счет одного  сильного звена.

    2. Принцип обратных связей. Обратные  связи являются также фундаментальным  понятием кибернетики и потому рассматриваются в следующей главе.

    3. Принцип возникновения новых  свойств и функций при объединении  элементов в систему (принцип  эмерджентности).

    А также типы систем: дискретный(корпускулярный), жесткий и централизованный.

      Простые (в них входит небольшое число переменных, и поэтому взаимоотношения между ними поддаются математической обработке и подчиняются универсальным законам.) и сложные (состоят из большого числа переменных и стало быть большого количества связей между ними, чем оно больше, тем труднее исследование объекта, выведение закономерностей его функционирования), саморегулирующиеся, диссипативные системы

    Основы  синергетики (по определению ее создателя Г. Хакена - занимается изучением систем, состоящих из многих подсистем самой различной природы, таких как электроны, атомы, молекулы, клетки, нейтроны, механические элементы, фотоны, органы животных и даже люди... это наука о самоорганизации простых систем, о превращении хаоса в порядок)

      Вопросы самоорганизации, формирование идеи самоорганизации, понятие самоорганизации, самоорганизация и самодезорганизация.

      И происхождение жизни на Земле: образование  мантии ядра, три варианта аккумуляции  в процессе формирования Земли: 1).Гомогенная аккумуляция; 2). Гетерогенная аккумуляция; 3). Частично гетерогенная аккумуляция без резких перерывов в составе материалов, строящих земной шар;

      Дифференциация  мантии и образование коры, гидросферы и атмосферы. 
 
 

1. Понятие системы

 
 

1. Системный подход и особенности  его применения.

    «Общая  теория систем» и «системный подход» — это не синонимы. Общая теория систем является наукой, формулирующей закономерности и принципы, общие для самых различных областей познания; системный подход — методологией, в основе которой лежит исследование объектов как систем.

    Теория  систем начинается с классификации систем. Часто выделяют три типа систем: дискретный (корпускулярный), жесткий и централизованный. Первые два типа являются крайними, или предельными. Системы, относящиеся к «дискретному» типу, состоят в основном из подобных элементов, не связанных между собой непосредственно, а объединенных только общим отношением к окружающей среде. Жесткий тип систем можно рассматривать как противоположный дискретному. Часто эти системы отличаются повышенной организованностью по сравнению с простой суммой их частей и тем, что обладают совершенно новыми свойствами. Разрушение одного отдельного органа губит всю систему. Централизованный тип систем содержит одно основное звено, которое организационно, но не обязательно геометрически, находится в центре системы и связывает все остальные звенья или даже управляет ими.[1]

    В теории систем можно выделить три  основных принципа.

    1. Принцип сильного звена активных систем. Эффективность таких систем повышается за счет одного сильного звена.

    2. Принцип обратных связей. Обратные связи являются также фундаментальным понятием кибернетики и потому рассматриваются в следующей главе.

    3. Принцип возникновения новых свойств и функций при объединении элементов в систему (принцип эмерджентности). Эти свойства иногда называют эмерджентными, они не могут быть предсказаны на основе знания частей и способа их соединения. Например, в состав сахара входят только С, Н, О, которые сами характерного вкуса сахара не имеют. Последний появляется лишь тогда, когда эти три элемента образуют определенную систему. Более сложным примером являются 20 аминокислот, которые не обладают свойством самовоспроизведения, но бактерии, из которых они могут быть составлены, таким свойством обладают.

    В подобных «крайних случаях» выявляются элементарные системы, лишенные элементов и структуры в данной объектной области. Например, элементарная биологическая система — клетка — не имеет биологических элементов, хотя и содержит химические и физические компоненты; элементарная геологическая система — минерал — тоже не имеет геологических элементов и структуры, но обладает кристаллохимической структурой и разного рода компонентами.

    Теория  систем привела к появлению общего системного подхода, согласно которому Вселенная в пределах космологического горизонта представляет собой самую крупную из известных науке систем. В процессе своего развития Вселенная создает определенные подсистемы, характеризующиеся различными масштабами, открытостью и неравновесностью. Внешней средой, соответствующей Вселенной, является, скорее всего, физический вакуум и нейтринное «море».

    Благодаря исследованиям философов советского периода было показано, что системный  и диалектический методы имеют между  собой много общего. В качестве примеров можно продемонстрировать принципы, выделяемые в системном анализе. Так, И. В. Блауберг, В. Н. Садовский, Э. Г. Юдин выделили следующие принципы:

1)описание  части с учетом ее места  в целом;

2) проявление  частями разных свойств и характеристик  в зависимости от уровня (отношения)  расположения части в целом;

     3) зависимость элемента

    от  среды;

     4) взаимозависимость и взаимосвязь  части и целого (часть обусловливает  целое и наоборот);

     5) в объекте действует не только  механическая причинность, но  и система причинных связей, которая  выступает как целесообразность;

     6) источник преобразования целого (системы) лежит внутри него. Вместе  с тем М. С. Каган считает,  что изучение сложнодинамической  системы требует сопряжения трех  плоскостей ее исследования: предметной, функциональной и исторической.

      Все эти принципы и плоскости в той или иной степени входят в принципы диалектики.[1]

    Системный подход (метод) находится как бы между  редукционизмом и холизмом. Редукционизм обеспечивает сведение какого-либо явления к его фундаментальным неделимым составным частям, например в атомизме — к неделимым атомам. В этом подходе части превалируют над целым. Холизм провозглашает, что целое всегда предшествует частям и всегда важнее частей. Это направление активно развивается в организмических философских концепциях, в которых организм рассматривается как открытая система, характеризующаяся наличием всех типов обмена между системой и средой, включая обмены веществом и энергией.

    Применение  системного анализа  предполагает реализацию следующих этапов исследований (или  методологических требований).

    1. Выделенные элементы первоначально  берутся сами по себе, вне исследуемого  целого, в том виде, в каком  они существуют в качестве  самостоятельного материального  образования.

    2. Исследуется структура устойчивых  связей, возникающих между элементами в результате их взаимодействия.

    3. Структура становится системой  координат для дальнейших исследований.

    Таким образом, поведение каждого элемента целостного объекта, его воздействие  на другие элементы следует объяснять  не из него самого, а из структуры целого, учитывая расположение всех других элементов, их взаимосвязь, качественные и количественные характеристики.

    Особое  значение системного метода заключается  в том, что он соединяет философию  и частные науки. Одной из попыток  продолжить разработку этого метода является развитие общей типологии систем. Особый интерес представляет использование системного метода в гуманитарной сфере. Так, например, культуру в качестве системы рассматривают как состоящую из четырех основных подсистем: религии, науки, искусства и образования. Ясно, что все эти подсистемы имеют различную элементную основу и разное структурное устройство. У них различные знаковые сущности, степень консервативности, зависимость от внимания со стороны государства, разные способности к скачкообразным изменениям и т.д.

    Системность является атрибутом материи и, кроме  того, важнейшей характеристикой  сознания Она есть всеобщая форма  бытия. Теория систем тесно связана  с философской категорией «целое», которая представляет собой определенный конечный класс систем, достигших в своем развитии зрелости, завершенности. Понятие «целое» отражает тот момент развития, когда процессы, характеризующие восходящую и нисходящую стадии развития, находятся в относительном равновесии. Целое еще определяют как

организованную систему, и именно в связи с системой это понятие приобретает свой полный смысл (В. С. Готт, В. И. Жог).

      Однако «системное движение»,  общая теория систем и системный  метод не превратились в науку  или философское направление.  Дело в том, что и определения основных понятий, и формулировка принципов

достаточно  «рыхлые», что обеспечило большую  общность этих подходов, но лишило их конкретного  исследовательского аппарата.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1.2 Простые и сложные системы.

    Теория  относительности, изучающая универсальные физические закономерности во Вселенной, и квантовая механика, раскрывающая законы микромира, нелегки для понимания, и, тем не менее они имеют дело с системами, которые с точки зрения современного естествознания считаются простыми. Простыми в том смысле, что в них входит небольшое число переменных, и поэтому взаимоотношения между ними поддаются математической обработке и подчиняются универсальным законам.

    Однако, помимо простых, существуют СЛОЖНЫЕ  СИСТЕМЫ, которые состоят из большого числа переменных и стало быть большого количества связей между ними. Чем оно больше, тем труднее исследование объекта, выведение закономерностей его функционирования. Трудность изучения таких систем объясняется еще и тем обстоятельством, что чем сложнее система, тем больше у нее так называемых ЭМЕРДЖЕНТНЫХ СВОЙСТВ, т.е. свойств, которых нет у ее частей и которые являются следствием эффекта целостности системы.

    Подобные  сложные системы изучает, например, метеорология— наука о климатических  процессах. Именно потому, что метеорология изучает сложные системы, процессы образования погоды гораздо менее известны, чем гравитационные процессы, что, на первый взгляд, кажется парадоксом. Действительно, чем можно точно определить, в какой точке будет находиться Земля или какое-либо другое небесное тело через миллионы лет, а предсказать погоду на завтра удается не всегда? Потому, что климатические процессы представляют гораздо более сложные системы, состоящие из огромного количества переменных и взаимодействий между ними. [2]