Общая теория систем. Доклад история и философия науки. Слайд 25 Необходимость общей теории систем
 Скачать 16.47 Kb.
|
|
Слайд 25 Необходимость общей теории систем Современная наука характеризуется все возрастающей специализацией, вызванной огромным количеством данных, комплексностью техник и теоретических структур внутри каждой области. Таким образом, наука разделяется на многочисленные дисциплины, постоянно порождающие новые субдисциплины. Вследствие этого, физик, биолог, психолог и социальный ученый заключены в рамки своих частных областей, взаимодействие между которыми осложнено этой замкнутостью. Классические модели мышления, однако, не приводят к успеху в случае взаимодействия большого, но ограниченного числа элементов или процессов В действительности, похожие концепции, модели и законы часто появляются в совершенно различных областях, независимо друг от друга и основываясь на абсолютно разных фактах. Существует много случаев, когда идентичные принципы были открыты несколько раз, поскольку ученые в одной сфере не были осведомлены о том, что требующаяся теоретическая структура уже была разработана в какойлибо другой области. Общая теория систем пройдет долгий путь по направлению к устранению подобного ненужного дублирования труда. Слайд 26 Цели общей теории систем Похожие общие концепции и точки зрения развиваются в различных дисциплинах современной науки. Тогда как в прошлом наука пыталась объяснить наблюдаемые явления, преобразуя их во взаимодействие элементарных частиц, исследуемых независимо друг от друга, в современной науке появляются концепции, которые затрагивают то, что в некоторой степени расплывчато обозначается как «целостность», т.е. проблемы организации, феномены, не разделимые на локальные явления, проявление динамических взаимодействий в различии поведения частей, когда они изолированы или в конфигурации более высокого порядка, и пр.; т.е. «системы» различных порядков, которые не могут быть поняты посредством исследования их соответствующих частей в изоляции. Слайд 27 Математический подход, которого придерживаются в рамках общей теории систем, не является единственно возможным или самым главным. Существует несколько связанных с ним современных подходов, такие как теория информации, кибернетика, теория игр, принятия решений, и теория сетей, стохастические модели, исследование операций, - если упоминать только самые значительные из них. Однако, тот факт, что дифференциальные уравнения охватывают обширные области в физических, биологических, экономических и, возможно, также поведенческих науках, делает с их помощью возможным изучение обобщенных систем. Слайд 28 Закрытые и открытые системы: ограничения традиционной Физики Традиционная физика имеет дело только с закрытыми системами, т.е. системами, которые считаются изолированными от своей внешней среды. Таким образом, физическая химия рассказывает нам о реакциях, их скорости и химическом равновесии, которое в конечном итоге устанавливается в закрытом сосуде, куда помещается несколько реагентов. Приведем другой пример: живые организмы – в сущности, открытые системы, т.е. системы, обменивающиеся веществом со своей внешней средой. Традиционная физика и физическая химия имели дело с закрытыми системами, и только в последние годы теория была расширена и включила в себя необратимые процессы, открытые системы, и состояния нарушения равновесия Эта теория проливает свет на многие малопонятные явления в физике и биологии, а также ведет к важным общим выводам, два из которых я сейчас отмечу. Первый – принцип эквифинальности. Или при химическом равновесии, конечные концентрации реагентов естественно зависят от первоначальных концентраций. Если начальные условия или процесс меняются, то конечное состояние также будет изменено. Это не так в открытых системах. Здесь, одно и то же конечное состояние может быть достигнуто при различных начальных условиях и разными путями. Слайд 29 Другой очевидный контраст между неживой и живой природой заключается в том, что иногда называется противоречием между деградацией (Лорд Кельвин) и эволюцией (Дарвин), между законом диссипации в физике и законом эволюции в биологии. Согласно второму принципу термодинамики, общее направление явлений в физической природе – к состояниям максимального беспорядка и снижению различий, с так называемой тепловой смертью вселенной в качестве финальной перспективы, когда вся энергия деградирует в равномерно распределяемую теплоту низкой температуры, и мировой процесс остановится. В отличие от этого, живой мир демонстрирует, в эмбриональном развитии и эволюции, переход к более высокому порядку, гетерогенности, и организации. Но на основе теории открытых систем исчезает очевидное противоречие между энтропией и эволюцией. Таким образом, изменение энтропии в закрытых системах всегда положительное; порядок постоянно разрушается. Однако в открытых системах имеет место не только производство энтропии вследствие необратимых процессов, но и поток энтропии, который также может быть отрицательным. Так происходит в живом организме, в который доставляются сложные молекулы с высоким уровнем свободной энергии Общая теория систем и единство науки . До сих пор, объединение науки рассматривалось как сведение всех наук к физике, как конечное разложение всех феноменов на физические явления. С точки зрения ОТС, единство науки охватывает более реалистический аспект. Говоря на «материальном» языке, это означает, что мир, т.е. целое, состоящее из наблюдаемых явлений, демонстрирует структурное единообразие, что проявляется изоморфными признаками порядка на различных уровнях и сферах. Традиционное образование в физике, биологии, психологии или социальных науках рассматривает их как отдельные сферы, при этом основное направление состоит в том, что все большее количество небольших подобластей становится отдельными науками, и этот процесс повторяется до того момента, когда каждая специализация становится незначительно маленькой областью, не связанной с остальными. Слайд 31 Общая теория систем в образовании: подготовка научных генералистов В отличие от этого, образовательные требования обучения «Научных генералистов» и развития междисциплинарных «основных принципов» - именно то, что пытается реализовать общая теория систем. Это не просто программа или благое намерение, поскольку, как мы попытались показать, такая теоретическая структура – уже в процессе развития. В этом смысле общая теория систем является важным прогрессом на пути к междисциплинарному синтезу и интегрированному образованию. В статье «Образование научных генералистов» Авторы выделяли «необходимость в более простом, более единообразном подходе к научным проблемам». Нужен более простой, более единообразный подход к научным проблемам, нам нужны люди, которые занимаются наукой – не конкретной наукой, т.е. нам нужны научные генералисты (Боде и др., 1949). Затем авторы проясняют, как и почему необходимы генералисты в таких областях как физическая химия, биофизика, и в применении химии, физики и математики к медицине, и далее продолжают: Любой исследовательской группе нужен генералист, будь то научно-исследовательский институт или организация, или отраслевое объединение… В технической группе, генералист без сомнения, имел бы дело с системными проблемами. Эти проблемы возникают каждый раз, когда части превращаются в сбалансированное целое (Боде и др., 1949). Это не просто программа или благое намерение, поскольку, как мы попытались показать, такая теоретическая структура – уже в процессе развития. В этом смысле общая теория систем является важным прогрессом на пути к междисциплинарному синтезу и интегрированному образованию. Наука и общество Основной принцип: человек как личность |