Самоорганизация системы: ключевые характеристики и примеры проявления

Самоорганизация системы является объектом изучения синергетики. На первый взгляд может показаться, что эта сфера необходима только для ученых и их сложных вычислений и задач. Тем не менее с этим явлением мы сталкиваемся гораздо чаще, чем можно предположить.

Так, например, законы общества, функционирование коммерческих организаций как раз подчиняются правилам самоорганизации систем. В нашей статье мы расскажем, что это такое, какие черты являются необходимыми для таких систем, приведем примеры из природы и общественной жизни.

Понятие самоорганизации системы

Под определением самоорганизация понимается способность тех или иных систем к саморазвитию, самозарождению с использованием не только и не столько притока энергии, информации, вещества извне, сколько возможностей, заложенных внутри системы, то есть своего внутреннего потенциала.

По теории, когда самоорганизации систем налажена, то она способна функционировать без какого-либо воздействия со стороны и обретать различные структуры (временную, функциональную или пространственную). В данном случае воздействием можно назвать принуждение к определенным действиям и структурированию. При этом она функционирует обособленно.

Также можно сказать, что самоорганизация системы в природе и обществе – целенаправленный процесс, в ходе которого создается, воспроизводится или совершенствуется организация сложной динамической системы.

Процессы организации и самоорганизации системы имеют существенные различия. Их объединяет лишь возрастание порядка, которое происходит из-за самого процесса. Стоит еще отметить, что организация имеет такую отличительную особенность, как формирование простых неизменных статических структур.

Целенаправленность этих процессов зависит от характерного внутреннего устройства объектов в их как одиночном, так и коллективном существовании. Также от контакта со средой нахождения самой системы.

Поведение системы и ее элементов отличается спонтанностью действий, они не придерживаются абсолютно никакой строгой последовательности.

Вместе с процессами самоорганизации системы происходят и другие. Они могут иметь абсолютно иную нацеленность, и в разные жизненные периоды как занимать лидирующие позиции, так и спускаться на самые низшие ступени. Нужно сказать, что это либо никак не влияет на работу системы, либо приводит к значительному скачку развития или, наоборот, разрушению.

3 ключевые характеристики самоорганизующихся систем

Принцип самоорганизации системы состоит из трех ключевых моментов:

1. Открытость.

Классическая термодинамика изучает закрытые системы. Что это? Закрытая система – это та, которая не имеет никаких контактов с внешней средой. Вся эта наука в основном строится вокруг меры беспорядка и хаоса – энтропии. Как раз это и есть пример закрытой системы, которая находится в тепловом равновесии. Ее можно принять за единицу температуры Т.

Открытые системы самоорганизации характеризуются тем, что способны находиться в одном и том же состоянии благодаря постоянному потоку веществ извне, информации или энергии. Это необходимо для того, чтобы неравновесные состояния могли быть альтернативой замкнутым системам, которые стремятся к тому, чтобы пребывать в состоянии равновесия. Что соответствует второму началу термодинамики. Открытые системы не позволяют процессам повторяться или видоизменяться. Ключевой фактор для них – это время.

Вместе с закономерными и необходимыми большую роль играют и случайные факторы, отклонения (флуктуация). Бывают случаи, когда они начинают доминировать, и в итоге вся существующая цепочка разрушается.

2. Нелинейность.

Системы Вселенной чаще всего носят открытый характер, это говорит о том, что они скорее изменчивы и нестабильны, чем наоборот. Эта нестабильность становится причиной избирательности и нестандартных реакций на воздействия извне. Они могут приспосабливаться к изменениям внешней среды и учитывать это в своей работе.

Иногда большое влияние на развитие системы оказывают именно слабые воздействия. Пусть существуют и более сильные, но они не соответствуют ее нормальному функционированию. Другими словами, принцип суперпозиции не подходит для нелинейных систем. Например, некоторые действия, которые совершаются по причине А и В, дают результат, совершенно отличающийся от их отдельного воздействия.

Нелинейные системы иногда служат точкой отсчета. Когда происходят постепенные изменения внешних условий, то сама система изменяется довольно резко. В состоянии нестабильности еле уловимые волны могут превратиться в огромные цунами, которые сломают сформировавшуюся структуру и смогут ее полностью изменить в лучшую сторону.

Из-за того, что нелинейные системы нестабильны и открыты, они сами создают и формируют эту нестабильность и поддерживают ее. Именно тогда система и среда начинают обмениваться положительными связями. Система оказывает влияние на среду, и та создает все необходимые условия, которые впоследствии способствуют ее изменению. Как пример можно привести химический опыт: происходит реакция с участием определенных веществ, ее результатом является выработка компонента, который в итоге становится помощником в собственном производстве.

3. Диссипативность.

Существует особое динамическое состояние – диссипативность. Оно возможно как результат взаимодействия открытой неравновесной системы и внешней среды. Диссипативность – это особенные макроскопические процессы, которые происходят на микроуровне. Любые самые незначительные явления приобретают интегративный результат на макроуровне. Это разительно отличается от работы каждого микроэлемента в отдельности. Благодаря этому особому динамическому состоянию в неравновесных системах могут совершенно случайно образовываться новые структуры, возникать новые динамические состояния материи и хаотичные движения сменяться упорядоченными.

Формы диссипативности бывают различными. Например, невозможность долго удерживать в памяти информацию о влиянии извне в отборе микропроцессов, который происходит вполне естественно и позволяет удалить все ненужное; согласованность микропроцессов, которые диктуют их развитие в целом и т. п.

Виды самоорганизации систем

Рассмотрим основные закономерности самоорганизации систем в качестве процесса и явления. Ее суть как процесса – сформировать четкий план, как нужно действовать, чтобы добиться необходимых стабильных реакций в системе. Суть же явления – объединить все составляющие в единое целое для успешной программы или достижения целей, основанных на существующих правилах и процедурах.

Самоорганизация как процесс и явление бывает трех видов:

1. Техническая. Как процесс – это смена последовательности действий, которая происходит, когда у управляемого объекта изменяются свойства, преследуемые цели или внешняя среда. Как явление – набор определенных необходимых функций, которые помогают поддерживать рабочее состояние независимо от условий. Существуют три вида технической системы самоорганизации: самообучающийся, самонастраивающийся и самоорганизующийся.

2. Биологическая. Ее суть как процесса – сохранить вид с помощью генетической программы. С ее помощью объект обретает телесную оболочку (как явление).

3. Социальная. Как процесс представляет собой общественно-социальную программу, которая помогает достичь гармонии общественных отношений с учетом меняющихся жизненных приоритетов, мотивов и целей, зависимых от времени.

Перечислим несколько основных качеств, которые показывают самоорганизованность человека или организации – активность, твердость, упорство, уверенность, адекватная оценка своих возможностей, контроль эмоций, выдержка, умение предугадывать ход событий, индивидуальность.

Пример возникновения самоорганизации системы

С помощью опыта с образованием ячеек Бенара мы можем более подробно изучить процесс самоорганизации системы. Опыт состоит в следующем: вязкую жидкость (допустим, масло) нагрели до необходимой температуры и наблюдали за ней. В результате было выявлено, что в ней образовались структуры в определенном порядке (конвекционные ячейки).

При нагревании жидкости в ее верхнем и нижнем слое происходит перепад температур. Вследствие этого возникают флуктуационные потоки жидкости. Они не имеют какого-то определенного порядка. При этом ячейки не образуются. Это возможно, потому что перепад температуры не слишком большой. Чем дольше происходит процесс нагрева, тем отчетливее наблюдается процесс флуктуации, который увеличивается, и бесструктурное положение жидкости становится все более неустойчивым. Происходит образование структур в виде цилиндров (конвекционные потоки жидкости). Интересно, что жидкость возле краев ячеек опускается вниз, а ближе к центру – поднимается.

Можно отметить, что изменения в системе не останавливают ее, а, наоборот, дают виток развития, что становится причиной образования новых структур и порядков. Формирование структур довольно часто можно назвать случайным процессом, поэтому сейчас эта тема широко изучается с прицелом на будущее. Когда и как именно возникает новая ячейка, невозможно предугадать, поэтому и сам процесс развивается нелинейно. Такие непредсказуемые изменения получили название бифуркация. Это слово образовано от латинского «развилка». Место же, в котором все происходит, – точка бифуркации. При этом нарушается закономерное расположение объектов. Например, частицы в ячейках движутся в разные стороны. Когда объект находится в однородном состоянии, такого не происходит.

Эти свойства самоорганизации проявляются только в процессе функционирования системы, но не являются природными. Поэтому вполне возможно развитие нового живого организма (эмбриона) считать тоже процессом самоорганизации. Для того, чтобы сформироваться, зародыш проходит через несколько точек бифуркации. Именно спонтанные нарушения определенного порядка и становятся причиной образования нового организма. Изменения происходят резко. В этих точках развивающийся организм наиболее подвержен негативному влиянию извне.

Когда в процессах самоорганизации системы имеют место необратимые изменения, чаще всего это становится причиной образования новых структур и разрушения старых.

Пример социальной самоорганизации системы

Современный бизнес невозможно представить без процесса самоорганизации и его широкого использования для достижения определенных результатов. Даже в известных на весь мир компаниях процессы самоорганизации и самоуправления системы играют очень важную роль.

С одной стороны, самоорганизацию можно достичь путем, не утвержденным в законодательном порядке, с другой – вполне возможно поставить перед собой четкие цели, расписать пути их достижения.

Когда компания настроена на курс построения наиболее благоприятных отношений (организация/самоорганизация), она, как правило, создает новые организационные формы. Они становятся дополнением к уже существующим моделям взаимодействия.

Что такое самоорганизация среди сотрудников:

• достижение поставленной цели за минимальное количество времени, энергии и материалов;

• умение четко распределить время для наибольшей производительности;

• проработанный пошаговый план действий.

Ключевые роли самоорганизации и самоуправления:

1. Устранение пробелов в непрофессиональной деятельности управленца.

2. Развитие формальной организации и управления.

С помощью самоорганизации между сотрудниками сознательно строятся производственные отношения. Любая компания может быть успешной только при условии множества налаженных процессов. Таких, как документооборот, финансовые потоки, принятие различных решений и т. п. И каждый из этих процессов делится на множество задач и этапов выполнения. Законы синергетики самоорганизационной системы позволяют все эти процессы объединить в одно целое – для достижения единой цели.

В процессе самоорганизации системы стоит уделить особое внимание целеполаганию и управлению. Благодаря кибернетике управление экономической системой происходит через обработку социально-экономической информации, принятие важных управленческих решений о работе системы и их реализацию.