Реферат по физике. Синергетический эффект
 Скачать 86.72 Kb.
|
|
Целью развития системной интеграции информационных технологий в образовании является повышение эффективности системы за счет получения синергетического эффекта. Синергетический эффект - это эффект взаимосвязи и взаимодействия, не аддитивный по отношению к эффектам. Здесь синергетический подход предполагает, что процессы интеграции исследуются путем порождаемого ими синергетического эффекта. По современным понятиям синергизм - это эффект повышения результативности за счет использования взаимосвязи и взаимоусиления различных видов деятельности. Именно для оценки взаимосвязи различных видов деятельности внутри какой-либо фирмы была предложена в 1960-х годах рабочая концепция синергизма. По первоначальному замыслу эта концепция представляла собой переход от принципа экономии, достигаемой за счет масштабов производства, к более широкому принципу стратегической экономии, источником которой является взаимная поддержка различных сфер деятельности или хозяйствования. Преимущество синергизма выражается формулой >, иначе говоря, суммарная отдача всех капиталовложений какой-либо фирмы выше, чем сумма показателей отдачи по каждому ее отделению без учета использования общих ресурсов и взаимодополняемости. 230. Синергетика призвана играть роль своего рода метанауки, подмечающей и изучающей общий характер тех закономерностей и зависимостей, которые частные науки считали “своими”. Поэтому синергетика возникает не на стыке наук, в более или менее широкой или узкой пограничной области, а извлекает представляющий для нее интерес из самой сердцевины предметной области частных наук и исследует системы, не апеллируя к их природе, своими специфическими средствами, носящими общий (“интернациональный”) характер по отношению к частным наукам. В нашем случае имеются в виду частные науки, преподавание которых ведется с помощью образовательных информационных технологий. Статус синергетики как метанауки был изначально призван сыграть роль коммуникатора, позволяющего оценить степень общности результатов, моделей и методов отдельных наук, их полезности для развития других наук и перевести диалект конкретной науки на высокую латынь междисциплинарного общения. Положения междисциплинарного направления обусловили одну из наиболее важных особенностей синергетики - ее открытость, готовность к диалогу на правах непосредственного участника или посредника, видящего свою задачу во всемерном обеспечении взаимопонимания между участниками диалога. Эта особенность получила название диалогичности синергетики. 231. Таким образом, синергетика - это научная дисциплина, которая рассматривает закономерности процессов системной интеграции и самоорганизации в различных системах. В отличие от системного подхода, где основное внимание акцентируется на связях частей в целом, синергетика исследует причины свойств системы. В системном подходе анализ ведется, как правило, на качественном уровне. Синергетика изучает количественные отношения и параметры. Синергетика занимается исследованием систем, состоящих из большого (очень большого, огромного) числа частей, компонент или подсистем, другими словами, деталей, сложным образом взаимодействующих между собой. Слово “синергетика” и означает “совместное действие”, подчеркивая согласованность функционирования частей, отражающихся в поведении системы как целого. То есть предлагаются базовые модели, новые понятия и методы, которые могут быть применены в данной ситуации, которые могут стать основой построения новой нелинейной познавательной парадигмы, а могут остаться находками в различных дисциплинах. Путь развития сложной системы всегда неединственный. Можно вмешаться в нужный момент в ход событий и изменить его. Таким образом будущее также, оказывается, имеет неединственный вариант. В данном случае ответ синергетики состоит в том, что во множестве случаев происходит самоорганизация, связанная с выделением так называемых параметров порядка. 232. Одним из разделов синергетики является физика автоматизированных сред и протекающих в них автоволновых процессов. Эти процессы происходят в любых открытых системах (биологических, физических, социальных и т.п.), то есть системах, далеких от термодинамического равновесия, в которых приток энергии осуществляется извне. Ниже приводятся актуализированные положения, которые ранее были изложены в предыдущих концепциях информатизации высшего образования. Среды, в которых они возникают, называют активными или возбудимыми в отличие от невозбудимых (пассивных) сред. Активную среду можно представить как сеть, образованную отдельными активными элементами. Каждый элемент активной среды может находиться в одном из трех состояний: покое, релаксации и возбуждении. Все элементы активной среды связаны одним свойством - переносом волновых процессов, которые проходят через среду. Перенос осуществляется за счет “подкачки” энергии извне в элемент среды. Процесс создания, развития и использования информационных технологий в сфере образования можно рассматривать в виде волнового горения, проходящего через образовательную среду. На любом структурном уровне среды присутствует основной социальный элемент (человек со своей психологией, социальными, экономическими, политическими, жизненными взглядами, устремлениями и т.д.). И человек не один. Это целое общество людей (студентов, педагогов, ученых, администраторов, политиков, инженеров, экономистов и т.д.). Каждая группа людей со своим менталитетом. Все они, вольно или невольно, по тем или иным причинам содействуют или препятствуют прохождению процесса информатизации в образовательном учреждении. 233. Среда может быть пассивной, когда указания “гореть” просто передаются сверху, то есть от органа государственного управления образованием до обучающегося в виде отработанных заранее действий: постановлений, приказов, распоряжений, правил и т.д. Нужны громадные организационно-экономические усилия, чтобы провести по пассивной среде энергию волны, и все же она быстро затухает. Но среда может быть и активной, когда каждая волна горения сверху подпитывается внутренней энергией на каждом уровне, то есть на каждом уровне среды есть свой генератор энергии (пейсмекер). Волна свободно проходит через элементы каждой структуры (ученых, администраторов, студентов и преподавателей и т.д.), отдающих свою энергию. Получив эту энергию, волна идет далее от элемента к элементу, распространяясь как пожар. “Горение” в социальной среде - это практически творческий процесс работы энтузиастов, фанатов или честолюбцев, которые работают на малых окладах, в плохих условиях и т.д., но их удовлетворяет сам процесс творческого горения, новизна работы в данной сфере, творческий интерес в получении новых научных результатов, возможность использования своего интеллекта и т.д. Волны горения (информатизация) идут по разным каналам: официальным формальным структурам, путям, направлениям и неформальным - отдельным научным школам, временным творческим коллективам и т.п., которые в инициативном порядке работают по неожиданным, оригинальным и перспективным направлениям. 234. Синергетика устанавливает определенные режимы, параметры, характер процессов “горения”, что является исключительно полезным для получения практических результатов. Как организовать волну “горения” (информатизации) и обеспечить ее движение по образовательным учреждениям России? Во-первых, во многих учреждениях эта волна уже идет. Во-вторых, синергетика подсказывает - надо активизировать (возбудить), зарядить среду, сделав ее активной. Это можно сделать, как уже говорилось выше, через центральный пейсмекер - Минобразования России - и любые периферийные пейсмекеры, через повышение окладов, премий и т.д., которые привлекают энтузиастов, то есть через финансы. Как раз это и сложно сегодня сделать в России. Нет средств. Но можно активизировать среду и по- другому. Необходимо создать условия самовозбуждения элементов среды, ее структур, людей, находящихся в них, по различным направлениям - учебным, научным, административным и т.д. Тогда самовозбудившиеся элементы дадут свою энергию волне горения и она начнет распространяться по среде. Причем законы синергетики гласят, что при превышении определенного уровня накачки энергии в среду, она может самовозбудиться и перейдет в режим интенсивного горения (“лазерный режим”), где очень легко можно будет управлять процессом прохождения волны, регулируя их малыми уровнями добавляемой энергии для того, чтобы направить волну в нужном направлении обеспечения процесса информатизации. 235. Важным направлением информатизации общества является широкое применение накопленных научных знаний и технических достижений. При этом широкая информатизация и интеллектуализация общества характеризуется невиданным расширением фронта исследований, направленных на добывание новой информации. Добытые новые идеи, научные открытия или изобретения, однако, ничего еще не дают обществу, пока они не воплощены в практическую деятельность, не реализованы в виде технологических процессов или действующих устройств. Истина заключается в том, что любая функциональная система тем могущественнее, чем больше она накопила информации и чем полнее и оперативнее ее использует. Одно из ключевых направлений интенсификации информационного производства связано непосредственно с системой образования, поскольку именно она готовит кадры для всех отраслей народного хозяйства и видов деятельности. Поэтому инвестиции в сферу образования оказываются самым выгодным вложением капитала, то есть превращением в человеческий капитал профессиональных знаний. 236. Изучение хода общественного развития стран мирового сообщества в системном плане показывает, что основными составляющими информационных процессов являются: неуклонное возрастание скорости передачи сообщений; увеличение объемов передаваемой информации; ускорение обработки информации; все более полное использование обратных связей; увеличение объемов добываемой информации и ускорение ее использования и внедрения; наглядное отображение используемой информации в процессах управления; рост технической оснащенности управленческого труда. Информационный подход к проблеме ускорения развития человеческого общества объективно выводит на измерение, оценку времени циркуляции информации в механизме управления, причем последний выступает своего рода объективным “императивом” при исследовании поставленной проблемы. 237. Огромную роль, вероятно до сих пор не вполне осознанную, в познании сложных закономерностей развития современного мира сыграли компьютеры, позволившие исследовать множество нелинейных математических моделей, описывающих нашу реальность. Возникла положительная обратная связь. Результаты компьютерного анализа приводят к рождению новых теорий, понятий, моделей. Изучение этих моделей с помощью ЭВМ приводит к рождению теорий и моделей нового поколения. Одним из принципиальных результатов этой “гонки”, увлекшей немалую часть научного сообщества, стала концепция самоорганизации и саморазвития. Новая концепция самоорганизации, выдвинутая синергетикой, отличается от прежних, разрабатывавшихся ранее в рамках кибернетики и системотехники, тем, что основное внимание она обращает на раскрытие конкретных механизмов взаимодействия компонентов, приводящее к их упорядочению и образованию устойчивых структур. Синергетика как модель самоорганизации несет новые возможности стратегий и стилистики мышления, дающие нетрадиционные подходы ко многим проблемам. В синергетике ставится более общая и широкая проблема изучения возникновения самой самоорганизации так, как она происходит в естественных, природных процессах. Сначала объекты ведут себя абсолютно независимо и в движении не наблюдается никакой взаимной упорядоченности. Такое первоначальное состояние нередко характеризуют понятием “хаос” и “беспорядок”. Затем при некоторых критических значениях поступающей извне энергии или информации возникает взаимодействие между объектами и они начинают участвовать в согласованном, коллективном движении. Беспорядок сменяется порядком, из хаоса возникает определенная устойчивая структура, то есть устанавливается постоянная взаимосвязь между компонентами, которые из прежних автономных объектов превращаются в элементы некоторой упорядоченной системы. 238. Хотя яркие образы синергетики - образы самоорганизации и самодостраивания структур, бифуркационных, скачкообразных изменений и т.п. уже используются многими специалистами, однако пока в большинстве случаев нет ясного понимания смысловой насыщенности представлений о самоорганизации. Нет осознания всей суровости механизмов самоорганизации и самодостраивания как удаления лишнего, избыточного, повсеместной беспощадной конкуренции и выживания сильнейших, в результате чего и совершается выход на относительно устойчивые и простые структуры - аттракторы эволюции. |