Клиодинамика и синергетика

 

 

 

 

 

Синергетика. Что это такое!?

 

50-тый Юбилейный Internet-Семинар: «Синергетика и методы науки»

 

Посвящён 80-летию со дня рождения  д.ф-м.н., профессора

Баранцева Рэма Георгиевича.

  Посвящён 50-летию научной деятельности д.т.н. профессора

Басина Михаила Абрамовича.

 

 

 

 

 

Curriculum vitae

 

 

NAME                             Barantsev Rem Georgievich

DATE OF BIRTH           October 2, 1931

PLACE OF BIRTH         Kirov,  USSR

HOME ADDRESS          pr. Nauki 16-1-69   (or  Box 159)

                                         St.-Petersburg  195256  Russia

PHONE                            +7 (812) 5356598

E-MAIL                           brem@mail.ru

PRESENT POSITION     Professor of the St.-Petersburg State University

OFFICE ADDRESS        Bibliothechnaya pl.2, Petrodvorets,

                                         St.-Petersburg 198904  Russia

OFFICE TEL.(FAX)        +7 (812) 4286989

EDUCATION                  Leningrad State University

                                          Student            1949-1954

                                          Post-graduate   1954-1957

EXPERIENCE                 St.-Petersburg (Leningrad) State University

                                         Assistant           1957-1959

                                         Docent              1959-1968

                                         Professor           1969-2012

DEGREES                       Candidate of Sci.        1957

                                         Doctor of Sci.             1966

PUBLICATIONS            The list of publications contains 460 items

                                         including 10 books and 5 teaching aids

SOME OF THEM           Some problems of gas-solid surface interaction //

                                         Progr. Aerosp. Sci., vol.13, Oxford e.a., 1972, 1-80.

                                         System triad of definition // Intern. Forum Inform.

                                         Document., M., 1982, v.7, No.1, 9-13.

                                         On singularities of the Tricomi problem solution by

                                         the Fourier method // Mixed Type Equations. Leipzig

                                         Teubner, 1986, 47-54.

                                         Asymptotic versus classical mathematics // Topics in                

                                         Math. Anal., Singapore e.a., 1989, 49-64.

                                         Ruβland – zwischen Ost und West? // Die Menschen-

                                         Rechte im interkulturellen Dialog. Frankfurt a/M e.a.

                                         Peter Lang, 1998, 125-140.

RESEARCH INTERESTS     Mathematical physics, asymptotic methods,

                                         semiodynamics, synergetics, trinitary philosophy.

VISITING                      Hungary -  1962, Poland - 1968, 1975, 1994, 2000, England - 1970, China - 1996, 2002, Germany - 1997, Czechia - 1997, 1998, 2000, Latvia – 2004.

 

 

Автография

 

    Биография – слово стареющее, поскольку, согласно В.И.Вернадскому, из биосферы нам предстоит подниматься в ноосферу. Однако переход этот не гарантирован, так что пусть пока будет автография.

    Родился  я  2 октября 1931 г. в г. Кирове (Вятке). Родители – из бедных крестьянских семей. Стараясь учиться, они сумели получить высшее образование. Мать стала учителем истории, отец – агрономом. Всю войну он прошёл в пехоте и демобилизовался в звании капитана. Но последствия контузии помешали ему перестроиться на мирную жизнь. Отказавшись выполнять партийное поручение по взиманию налогов с обедневших колхозников, он покончил с собой в ноябре 1946 года. Мать умерла в 1998 г., немного не дожив до 94 лет. Из семерых детей пятеро умерли рано, младший сын (брат Владимир) дожил до 2002 г. Третий сын, в моём лице, остался один и собирается дожить до 82 лет.

 Раннее детство прошло в сельской местности. Читать я научился в 4 года и довольно рано перешёл с детских книг на более серьёзные. В школу пошёл в пос. Юрья Кировской области. С началом войны мать решила переехать в деревню и оформилась директором семилетней школы в село Верходворье.  Мне было 10 лет, но детство скоропостижно кончалось. Жизнь в деревне и так полна всяческих забот, а тут ещё и вся мужская работа свалилась на женщин и детей. Похоронки приходили в вятские деревни пачками. Людей спасали земля и лес. Но чтобы выжить, приходилось трудиться непрестанно. В 7-м классе нас было 8 учеников: три парня и пять девок. Мы умещались на двух удлинённых партах в маленькой комнате. Я сидел на первой парте слева у окна, размораживая руками оконную наледь. Писали на самодельных тетрадях, изготовленных из всякой бросовой бумаги. Верходворье – моя малая родина, которая каждый год зовёт меня взглянуть на старые тополя, по которым мы лазали, на пустыри, где когда-то был кормивший нас огород, на лес, куда мы бегали за грибами и ягодами. На реке уже нет старой мельницы, а больница, стоявшая на крутом берегу, давно сгорела, и пожарище заросло кипреем и крапивой. Старые школьные здания разрушились, а новое пустует из-за нехватки детей, хотя само село ещё живо.

Чтобы продолжать обучение в 8-м классе, пришлось искать жильё в Юрье, и мать сняла для меня комнатку у Марины Федотовны, которая раньше работала с ней в школе завхозом. Это была мудрая одинокая пожилая женщина, положительно влиявшая на школьника, не сразу научившегося разумно распоряжаться свободой. Уроки я учил исправно, хотя иногда всё-таки бывали срывы из-за увлечения футболом и волейболом. Кроме учебников, штудировал словарь иностранных слов и, вспоминая отца, который почему-то сравнивал меня с Герценом, стал внимательно читать «Былое и думы». С учителями, считаю, повезло. Литературу вдохновенно преподавала Нина Ивановна, любившая особенно Тургенева. Математику хорошо вела Евгения Марковна, искренне переживавшая успехи и неудачи учеников. Обе они были молодыми, растущими, полными энтузиазма. По воскресеньям я ездил домой за картошкой и другими немудрёными деревенскими продуктами. От ст. Юрья до разъезда Мосинский поезд шёл минут сорок, а потом оставалось 3 км пешком. Обратно надо было идти ночью, сбиваясь зимой с занесённой снегом тропы и опасаясь в перелесках вполне реальных волков. Заканчивали Юрьянскую среднюю школу в 1949 году 19 учащихся: 7 парней и 12 девчат. Выпускных экзаменов было много, и готовились мы к ним основательно. Тему сочинения я выбрал почему-то не по русской литературе, а о комсомоле, чем очень огорчил Нину Ивановну и о чём всегда сожалею. Оценки по литературе и математике у претендентов на медали утверждались в Кирове, и результат пришлось довольно долго ждать. Тем временем мы переехали в село Верхокамье. Известие о золотой медали мама привезла в тот день, когда я окучивал картошку, чередуя это занятие с чтением романа И.А.Гончарова «Обрыв».

Получив документы, я поехал в Москву поступать в университет. Однако приём медалистов там уже был закончен, и я сходу рванул в Ленинград. Первую ночь в Ленинграде я провёл в коммунальной квартире у дальних родственников деревенских соседей. Спал в коридоре на стульях и, вставая, гремел какими-то тазами. Утром пришёл на 10-ю линию 33 и представил там свои документы. Мне назначили явиться вечером на коллоквиум. Я не знал, что это такое, а спросить побоялся. Подумал, что какое-то представление, и вместо подготовки пошёл по городу искать кинотеатры. Выйдя на Невский проспект, был разочарован его узостью. Вечером сказали, что коллоквиума не будет, так как Дмитрий Константинович занят. Меня временно поселили вместе с другими двадцатью абитуриентами в большой аудитории на третьем этаже левого крыла факультета. Там было хорошо: близко до занятий и до столовой. Но не надолго. В конце сентября нас перевели в общежитие на Охте. Сосед по комнате Рюрик Шерстников считал себя уже продвинутым математиком и относился ко мне, деревенщине, покровительственно. Приниженное состояние сопровождало меня всюду: на лекциях, которые я не успевал понимать; в городе, красота которого мне ещё не открылась; в компании ленинградских однокурсников, ведущих умные разговоры о неведомых мне математических премудростях. Туда ли я полез?!  Ведь думал же пойти на юридический или философский, и только облегчающая чистота математических решений перевесила мутную притягательность общественных наук. Но до чистоты предстояло ещё пробиваться, терпеливо осваивая высшие миры математики и культуры. Интуиция и упрямство удерживали на мат-мехе.

Подготовка к экзаменам состояла в том, чтобы понять изучаемый предмет как органическую частицу своего миропредставления, стать ответственным хозяином нового знания. И когда это было достигнуто, первая пятёрка не очень удивила. Догоняя процесс обучения, я, не сбавляя темпа, выстраивал собственное здание, композиция которого прояснялась по ходу дела, вселяя уверенность, освобождённую от комплекса неполноценности. Ко мне стали обращаться за помощью в трудных местах, и это становилось нормальным. Подобное превращение хорошо описал мой земляк Олег Куваев в повести «Территория». Сосредоточившись на учёбе, я не успевал следить за театральными премьерами, посещать знаменитые музеи, участвовать в художественной самодеятельности. Зато в спорте достиг второго разряда по лыжам и третьего по шахматам, баскетболу, лёгкой атлетике. В комсомольском бюро факультета на мне был спортивный сектор, и в суете соревнований я расширял круг общения, избавляясь от замкнутости. Быт общежития тоже вносил свой вклад в роскошь человеческого общения. С Охты ходил тогда трамвай №4 аж по Невскому проспекту. Потом были общежития на 5-й линии, Мытнинской наб., пр. Добролюбова.

Учёба вошла в нормальную рабочую колею, и я исправно записывал лекции, решал задачки, посещал библиотеки. Экзамены сдавал на пятёрки и какое-то время был даже ньютоновским стипендиатом. Александр Данилович Александров, Сергей Васильевич Валландер, Соломон Григорьевич Михлин, Исидор Павлович Натансон, Владимир Иванович Смирнов, Дмитрий Константинович Фаддеев, Николай Александрович Шанин навсегда останутся в моей памяти теми профессорами, которые олицетворяют стиль и уровень университетского образования. На 4-м курсе Лев Васильевич Овсянников начал читать нам лекции по трансзвуковой газодинамике. Я взял у него тему курсовой работы, но он вскоре уехал в закрытый ядерный центр, а лекции дочитывал Игорь Леонидович Кароль. Мою курсовую он оценил на уровне дипломной. Эту работу я продолжил и защитил на 5-м курсе. Она стала моей первой научной публикацией.

Будучи рекомендован в аспирантуру, я обратился к заведующему кафедрой С.В.Валландеру с просьбой быть моим руководителем. А темой работы стали математические проблемы трансзвуковой газодинамики в плоскости годографа, которые я находил и формулировал сам. Сергей Васильевич мудро опекал моё саморазвитие, подпитывая вдохновение, обсуждая идеи и радуясь результатам. В 1957 году в Докладах Академии наук были напечатаны три моих работы, представленные академиком В.И.Смирновым. Математическую часть кандидатского минимума я сдавал комиссии в составе С.В.Валландера, В.И.Смирнова и Д.К.Фаддеева и, получив вопросы, рискнул отвечать сразу, без подготовки. Диссертация «Точное решение краевых задач для уравнения типа Чаплыгина» была защищена в срок, и меня оставили работать в должности ассистента на кафедре гидроаэромеханики математико-механического факультета Ленинградского государственного университета.

В обязанности ассистента входят обычно лабораторные, практические и семинарские занятия со студентами. Лабораторные работы я провёл по полному циклу, а прочих вспомогательных на кафедре было мало, так что сразу же пришлось читать лекции. Сначала спецкурс «Трансзвуковая газодинамика», потом, уже доцентом и профессором, общие курсы гидромеханики, газодинамики, аэродинамики разреженных газов, а также спецкурсы: гиперзвуковая аэродинамика, асимптотические методы, взаимодействие газов с поверхностями, - которые ставил сам. По этим же предметам вёл и спецсеминары. Немалую долю в учебном плане занимали курсовые и дипломные работы, темы которых я давал обычно с риском неудачи, так что нередко приходилось подключаться и выручать студентов. Работа с аспирантами тоже часто требовала активного участия в поисках эффективного решения поставленных задач. Поэтому некоторые публикации оказывались совместными. Я хорошо помню каждого из моих 34 кандидатов наук. Трое из них уже ушли из жизни. Пять учеников стали докторами. А вот дипломников запомнил не всех: их было около сотни.

С.В.Валландер скоропостижно скончался 19 июня 1975 года. Некоторое время я исполнял обязанности заведующего кафедрой. Однако, не обладая в должной мере искусством возможного, необходимым политикам любого масштаба, я подал в отставку, которая, хотя и не сразу, была принята в конце 1977 года. Кафедрой гидроаэромеханики в дальнейшем заведовали Н.Н. Поляхов, В.Г.Дулов, С.К.Матвеев. В 1983 году я был отстранён от преподавания в связи с участием в работе методологического семинара по семиодинамике, признанного партийными органами идеологически вредным. При очередном переизбрании в 1987 году меня перевели на должность профессора по §52 с последующим использованием преимущественно для научно-исследовательской работы.

С 1 сентября 1989 года я  прикомандировался в ДВГУ, г. Владивосток, где проработал два года в должности профессора кафедры математической физики, читая лекции по асимптотическим методам и краевым задачам гидроаэродинамики и руководя студенческими работами. После возвращения стал читать курс физики для математиков, а в последние годы основную часть учебного плана составил курс «Концепции современного естествознания» для гуманитарных факультетов университета. Образовательное пространство имеет три измерения: информационное, воспитательное и развивающее. Поэтому моим кредо в преподавательской деятельности всегда было стремление совмещать передачу знаний, воспитание стиля и развитие умения в целостном триединстве обучения.

Приоритет науки определил для меня стиль всей жизни. Полки с книгами вырастали в стеллажи, заполнявшими жилище. Рядом с рабочим столом появилась картотека книг и журнальных статей. Определился список изданий, регулярно просматриваемых на выставках новых поступлений в библиотеках университета и академии наук. Выписки, конспекты, переводы заполняли канцелярские тетради по разным разделам науки. Широкий фронт интересов постепенно фокусировался в тех направлениях, по которым шла работа на кафедре, читались лекции, выполнялись госбюджетные и хоздоговорные темы. Студенты, аспиранты, сотрудники привыкли каждую неделю ждать от меня свежую информацию по своим темам и живо обсуждать назревшие проблемы.

Трансзвуковая газодинамика вывела на краевые задачи математической физики с вырождением или сингулярностью на границах. Им был посвящён мой первый значительный цикл публикаций. Следующий составили работы по аэродинамике разреженных газов. Затем Сергей Васильевич предложил мне заняться проблемой взаимодействия разреженных газов с поверхностями космических аппаратов. Пришлось изучать физику поверхностей, теорию рассеяния, теорию случайных функций, ставить и решать задачи, различая молекулярный, кинетический и газодинамический уровни описания. Результаты этой работы составили предмет докторской диссертации и очередной монографии. Прикладные исследования велись по хоздоговорам с рядом серьёзных организаций, так что довелось встречаться и с Сергеем Павловичем Королёвым, которого в открытой печати тогда называли не иначе как  Главным Конструктором космонавтики. За эти работы в 1973 году С.В.Валландеру, мне и ещё нескольким сотрудникам из смежных организаций была присуждена Государственная премия.

Неожиданный кризис произошёл в 1983 году, когда партийные органы признали идеологически вредной работу методологического семинара по семиодинамике и меня отстранили от научного руководства тремя хоздоговорными работами по важнейшим темам. Распалась и группа моих сотрудников. Увлечение методологией было не случайным. Ещё в 1967 году я увидел, что в пространстве науки моя деятельность лучше проектируется не на плоскость задач, а на плоскость методов, где отчётливо определяются три группы: методы точные, асимптотические и эвристические. Осознание самоценности методов привело к инверсии приоритетов: не метод для задачи, а задача для метода. Тогда же был определён общий характер интересов: не численные процедуры, не теоремы существования и единственности, а вопросы аналитической формы и структуры. Предметное и методическое измерения научного пространства нуждались в дополнении семантической компонентой, выход на которую через динамику знаковых систем и был осуждён как идеологическая диверсия. Но эти же идеи вскоре пробились к жизни через синергетику, судьба которой оказалась более удачливой. Мои работы по тринитарной структуре целостности, выходя за рамки традиционной научной парадигмы, ищут сейчас осмысления в более широком, философском контексте.

За 50 лет научной работы количество карточек в моей библиографии выросло до 40 тысяч, число корреспондентов перевалило за 500, список публикаций насчитывает более 400 названий, включая 10 монографий и 5 учебных пособий. Кроме того, написано 14 отзывов на диссертации, 35 – на авторефераты, 18 - на книги, 75 – на статьи; 13 раз я был официальным оппонентом по докторским диссертациям, 42 – по кандидатским. В 70-е годы  трижды выдвигался в члены-корреспонденты Академии наук СССР, однако агитационной работы среди избирателей не вёл, а по гамбургскому счёту, стало быть, не потянул.

 

В начале 1956 года я познакомился со студенткой 5-го курса филологического факультета Юлей Поляковой. Начались свидания, провожания, объяснения, и в конце апреля 1956 года на квартире у Поляковых собрались наши друзья и родственники, чтобы погулять на свадьбе. Войти в добропорядочную семью после семи лет общежития оказалось непросто. Привычный распорядок дня был разным. Возвращаясь из библиотеки в 23 часа, я встречал укоризненный взгляд тёщи, которая считала себя вынужденной снова готовить ужин. Окончив университет, Юля стала работать в школе-интернате, а я всё ещё был аспирантом с непонятным будущим. Когда у нас 15 февраля 1957 г. родилась дочь Аня, отношения в семье проще не стали. Я обратился к Сергею Васильевичу с просьбой помочь мне получить своё жильё, несмотря на то, что прописка в общежитии была временной. И С.В.Валландер вместе с ректором А.Д.Александровым ходили в обком хлопотать за молодого ученика, подающего большие надежды. Нам дали две небольшие смежные комнаты в коммунальной квартире на Дровяном переулке. Квартира была на последнем этаже, крыша протекала и стены покрывались плесенью. Печь находилась у входной двери и тепло от неё до стен не доходило. Здесь 19 октября 1958 г. родился сын Алексей, и через некоторое время Юля была вынуждена пойти работать в детсад, чтобы устроить туда детей. В молодости сил хватает на все житейские проблемы. Мы справлялись и с печным отоплением, и с протечками, и даже с грозной соседкой, от которой бежали прежние жители. Однако здоровье детей нуждалось в подкреплении, и Летом Юля возила детей  на юг: в Скадовск, Евпаторию, Архипо-Осиповку. Бывая там с ними, я продолжал работать, пока они купались и загорали на море. В начале 60-х развернулось строительство жилья через кооперативы, и мы включились в университетский ЖСК. Трёхкомнатная «распашонка» на Тихорецком проспекте 10-1-56 площадью в 40 кв.м. стала нашей первой отдельной квартирой. Тут дети завершали детсад и начинали школу. Путь из детсада в школу здесь проделала и Юля. А я в 1964 г. защитил докторскую диссертацию. В те годы меня справедливо обзывали рационалистом. Строгий распорядок каждого дня недели с 8 до 23 часов заполняли лекции, семинары, библиотеки, сотрудники, аспиранты, студенты, книги, статьи,…, и Юля с трудом находила в этом плотном расписании щелочку, чтобы вписать туда слово «жена». Конечно, иногда мы ходили в гости, в кино, в театр, но это случалось не часто. Но как-то, оставив детей на Великой у бабушки, мы с Юлей вдвоём прошли путь от озера Рица до Красной Поляны. В другой раз по предгорьям Кавказа мы ходили вместе с малыми детьми в компании с друзьями. А на байдарке плавали вчетвером по реке Великой и на Байкале. Когда дети подросли, я брал их и в более серьёзные походы, но уже без мамы. Они побывали на Алтае, Кавказе, Памире. После школы Аня поступила на химический факультет ЛГУ, а Алёша – на мат-мех, астрономическое отделение. Всё шло нормально, хотя не всё из намеченного удавалось осуществить. Например, сорвалась совместная поездка в Танзанию по линии Юнеско. А в Польшу к друзьям семью отпустили без меня, хотя одного меня на зарубежные конференции выпускали. Правда, тоже не всегда. Много раз выездное дело бесследно терялось в бюрократических лабиринтах. Но всё же удалось побывать в Венгрии, Польше, Англии. В университете работа шла успешно. Отношения с Поляковыми тоже наладились. Юля мастерски преподавала литературу в школе. Дети хорошо учились. Жизнь вошла в спокойное русло.

Но…Разгром методологического семинара, начавшийся в 1983 году, лишил меня ряда прав и льгот, в частности на ЖСК. Вступаться за непонятную семиодинамику математики не стали. Оставались только самые верные друзья, и они действительно меня поддержали. Через год я уехал во Владивосток, где у меня появилась отдельная комната в общежитии, нормальная работа в университете и благоприятная обстановка в коллективе. Там я познакомился с новыми замечательными людьми, побывал в Уссурийской тайге, в пещерах Чиндолаза, в горах Сихотэ-Алиня, съездил на Сахалин и Курильские острова, открылся Океану. И хотя не смог или не успел завоевать его доверие в той же мере, в какой меня приняли Лес и Горы, чувство масштабности, необходимое для понимания крупных событий, во мне утвердилось. В июне 1991 г. я смог вернуться и поселиться в однокомнатной квартире, которую мне помог приобрести талантливый ученик Володя Энгельгарт, перешедший из науки в строительный бизнес. Время скитаний закончилось. Испытание, ниспосланное мне, возможно, было наказанием за жёсткий рационализм. Оно же открыло путь к целостности.

«Туристы – это бездельники, которые шляются, где попало, вместо того, чтобы работать», - так я думал почти до 30 лет. Перестройка сознания произошла в 1960 году, когда меня взяли в серьёзный поход на Алтай. С тех пор турпоходы стали нормой активной жизни. К 75 годам набралось 27 летних и 23 зимних похода. Туристские походы – прекрасный отдых для людей, поглощённых научной работой. Дело не только в красотах природы, ритме движения, смене впечатлений. Суровые условия решительно отвлекают от научных размышлений. Там, особенно зимой, приходится заботиться прежде всего о том, как обеспечить выживание. К вечеру каждого дня надо рыть в снегу яму или делать настил для костра, готовить лапник, ставить палатку, подвешивать печку и трубы, искать и валить сушины, пилить их и колоть дрова на костёр и печку. Всё это, несмотря на усталость, и побыстрее, пока не совсем стемнело. Если не сделаешь, к утру замёрзнешь. В трудных походных условиях проверяется крепость характера и прочность дружбы, той мужской дружбы, которая связывает меня с туристскими друзьями. Экстремальные условия, закаляя человека, могут раскрывать в нём такие способности, о которых он не подозревает и которые не поддаются научному объяснению. Дважды в походах во мне просыпался дар провидца. Из наших походных описаний можно составить целую книгу.

Эпистолярный жанр совершенно уникален. Сочетая в себе документальность рацио, задушевность эмоцио и зоркость интуицио, он не сводится ни к научным трактатам, ни к интимным дневникам, ни к эзотерическим таинствам. В нём всегда находил прибежище тот личностный эликсир, который не допускался в серьёзной литературе, претендующей на публикацию. Я насчитал более 500 человек, с которыми вёл переписку. Почти как у А.А. Любищева. Правда, не оставляя ни одного письма без ответа, я, в отличие от Любищева, писал коротко, сжато, излагая не свободный полёт мысли, а лишь выжимки размышлений. Самая мощная волна существенного общения пришла ко мне от А.А.Любищева. Другой сильный толчок дала драматическая история семиодинамики. Третья волна идёт от синергетики. Время меняет акценты ценности. Ветхие листочки могут стать важными документами истории. Просматривая послания из разных стран и из всех уголков России, я пытаюсь понять, чьи письма надо хранить особенно бережно. Пока в шкатулке раритетов вижу автографы, прежде всего, талантливых тружеников России: Николая Александровича Козырева, Льва Герасимовича Лойцянского, Юрия Михайловича Лотмана, Александра Александровича Любищева, Сергея Викторовича Мейена, Феликса Исидоровича Франкля, Юлия Анатольевича Шрейдера, Георгия Петровича Щедровицкого.

После долгих и трудных размышлений я решил опубликовать значительную часть своего эпистолярного архива. Цикл «Люди в письмах» состоит из семи томов: 1. Деловые и дружеские. 2. Вокруг А.А.Любищева. 3. Граждане науки. 4. Философия и синергетика. 5. Антропосфера. 6. Фрактальный социум. 7. Целостность и стиль. Восстановление переписки возвращает автора к прежним временам и проблемам, заставляя вновь переживать волнения тех дней, вспоминая забытые детали, переоценивая свои поступки, отмечая досадные промахи и радуясь удачным находкам (своим и встречным). Фехтовальность диалогического текста поддерживает напряжение интриги, возбуждает интерес и делает эпистолярный жанр притягательным для читателя. Чтение писем известных тебе людей интригует открытием тонких сторон их души, вселяет радость и удивление богатством человеческой натуры. Но каждый раз возникает опасение, не снизится ли их облик под бременем суеты бытовых деталей. Ведь, как признавал Александр Сергеевич,  «пока не требует поэта к священной жертве Аполлон, в заботах суетного света он малодушно погружён». Поэтому публикатор постоянно ощущает себя в напряжении этического контроля. Однако обитатели Олимпа, ответственные (возможно по совместительству) за эпистолярную сферу, оказываются достаточно требовательными, чтобы достойные люди сохраняли свой уровень в письмах через магию стиля. Честный стиль – чуткий и надёжный навигатор. Безопасно, безобидно, безвредно ведёт он эпистолярный диалог сквозь рифы низких истин и мифы ложных домыслов, и дарит читателю реалии современной жизни, характеры незаурядных личностей,  размышления о высших ценностях,  не допуская при этом ни секретных сведений, ни интимных признаний, ни опасных заявлений. Содержание писем, интрига, значимость - неоднородны. Одних читателей заинтересует предмет переписки, других привлекут характеры людей – авторов писем, третьи найдут свежие краски в срезе социальной истории, отражённой в этих письмах. В любом случае читатель видится разнообразным, а чтение – избирательным. «Нам не дано предугадать…».

Кроме эпистолярного цикла, за последние годы изданы «Становление тринитарного мышления»-2005, «История семиодинамики»-2006, «Крупицы памяти»-2007. Задуманы «Знаки внимания» и «Вешки интереса», на которые есть ещё почти пять лет.

У меня сейчас относительно спокойная полоса жизни. Сил пока хватает, чтобы трудиться на полную ставку. Хочется думать, что вечер ещё не поздний и кое-что существенное ожидает меня впереди. Надо бы вспомнить о поездках, конференциях, лекциях в разных городах, встречах с интересными людьми. Заглянуть в сложную переписку с ближайшими родственниками. И оформить, наконец, завещание. Правда, не очень понятно, о чём в нём писать. Ведь всё уже роздано. Драматическая ситуация, когда к уходящему предку съезжаются наследники в ожидании своей доли, мне не угрожает.

В чём смысл бытия? Вряд ли найдётся человек, который никогда не задавал этого вопроса, себе или другим, хотя бы мысленно. И вероятно правы те, кто полагает, что понимание смысла чего-либо невозможно изнутри; требуется увидеть это извне, выйдя туда хотя бы частично. Значит ли это, что пока мы живы, смысл жизни для нас сокрыт? И кто хочет быстрее дойти до смысла, должен поторопиться умереть? Однако люди – не только живые существа, но и существа мыслящие. Кроме биосферы, им доступна ноосфера. Судить о жизни человек может извне, не умерев, а поднявшись в пространство разума и духа, в ноосферу. Там, надо полагать, будет шанс обнаружить искомый смысл. Не умея пока достаточно уверенно ориентироваться в ноосфере, я удовлетворяюсь ответом: «Смысл жизни – в осуществлении». Правда, такой ответ сразу же требует уточнения: «В осуществлении чего?». Ожидаемое «Себя» вряд ли нас устроит. Лучше сказать: «Того, что заложено в тебе природой». В понимание природы я включаю здесь и сознательную компоненту, которую называют по-разному: Бог, Демиург, Создатель, Творец, Вселенский Разум, Самоорганизующаяся Вселенная и т.п. Как же определить своё предназначение, допуская направляющую роль провидения вместе со свободой нашей воли?

Говорят, кому много дано, с того много и спрашивается. Это кажется справедливым. Но интереснее обратная теорема: Много спрашивается – значит много дано. Действительно, загружают того, кто везёт, а с пустого и беспомощного – какой спрос?! Отвечая на вызовы судьбы, мы активизируем свой потенциал, раскрывая его глубины и тайны, осознавая тем самым своё призвание. Мне довелось пережить несколько критических моментов, которые синергетики называют точками бифуркации. В них прежняя траектория теряет устойчивость, а попадание на одну из новых зависит от внутренней асимптотики, не зная которой, говорят о хаосе случайных влияний. Оглядываясь сейчас на эти узловые события, я вижу три фактора, взаимодействие которых определяло выбор дальнейшего пути. Во-первых, генетическая основа, под которой я подразумеваю не только родительские гены, но и всё ментальное наследие Малой Родины. Во-вторых, индивидуальная склонность к непонятному, неизвестному, неосвоенному, любопытство на грани авантюризма. В-третьих, заботливая рука судьбы, ангел-хранитель, благо провидения. Были моменты, когда эта невидимая рука отводила меня от слишком благополучного пути или же спасала от гибели в чрезвычайной ситуации.

Что касается ментального наследия, то на вятской земле не было помещиков и крепостных, а были вольные поселенцы, осваивающие новые территории. Названия деревень типа «Мишина расчистка» и «Николин починок» говорят сами за себя. Поэтому в нашем менталитете нет синдромов господства и рабства, а есть хозяйская ответственность за принятое дело. Ответственность за всех, кого “приручил”, о которой писал Сент-Экзюпери, у вятского труженика распространяется и на животных, которых он содержит, и на дом, в котором живёт, и на землю, которую обрабатывает. Склонность к неизведанному доставила мне немало проблем в жизни, а в работе она проявилась в том, что, освоив какую-то область, я не задерживался в ней надолго, не закреплялся, не выращивал научной школы. Вряд ли это положительное качество. Но освоенное и понятое переставало увлекать, интерес устремлялся к новым проблемам. Кстати, в турпоходах мы тоже предпочитали маршруты по бездорожью. Руку судьбы признают далеко не все. Я тоже, пока не ощущал её, будучи рационалистом, полагал, что делаю себя в социуме сам. Но мир устроен значительно сложнее, чем наше представление о нём. Судьбоносные события видимо всё-таки существуют. Реализовал ли я свой потенциал? Осуществился ли? Программа, конечно, не исчерпана, да и к незапланированному я открыт. Но главное, пожалуй, свершилось. Когда-то в зимнем походе по Хибинам после преодоления основного перевала я сказал ребятам: «Поход ещё не закончен, но уже состоялся». Так можно сказать и о жизни, которая осуществлялась в эти прошедшие годы.

 

Р.Г. Баранцев                                                          2008.

 

 

 

Scientific, Pedagogic and Social Activities of Professor, Doctor of Technical Sciences

Basin Mikhail Abramovich – A Short Summary.

 

 

Basin Mikhail Abramovich was born June 11, 1939 in City of Leningrad. After graduating a middle school with a Gold Medal in 1956, he started studying at the Leningrad Shipbuilding Institute, which he graduated with honors in 1962. From 1960 to 1992 he has worked in the Central Scientific Research Institute named after Academician A. N. Krylov (CSRI), starting as a technician. After graduating the Leningrad Shipbuilding Institute he consecutively took up the positions of junior, senior, and lead research member of technical staff.

In 1963 M. A. Basin entered the post-graduate program at CSRI. He graduated on February 24, 1967 successfully defending the candidate dissertation titled “Theoretical and Experimental Investigation of Hydrodynamic Characteristics of Cavitating and Ventilated Hydrofoils” (Diploma dated June 28, 1967, protocol N27/2228).

On December 8, 1976 Mr. Basin was promoted to the position of a senior scientific member of technical staff (Diploma CH-N 004394, protocol N 48/5) in Ship Theory.

On July 1, 1984 he successfully defended a doctor dissertation in the field of Ship Theory “Theoretical - experimental Investigation of Hydro-aerodynamics of Fast Ships.”

On February 10, 1985 Mr. Basin was approved in the rank of doctor of technical sciences (Diploma TH N 004166, Protocol N 5d/6).

During his career in CSRI he published more than 80 research works in the areas of optimal design of the hull forms of fast ships, developing new methods of solution of equations of hydrodynamics and dynamics of ship, theory of a foil in proximity to the free surface, cavitation, ventilation, theory of waves and vortices. Among them two monographs are worth mentioning, “Artificial Cavitation”, 1971 (co-authored with I. T. Egorov, I. I. Isaev, Ju. M. Sadovnikov), and “Hydro-aerodynamics of the Foil near the Free Surface”, 1980 (co-authored with V. P. Shadrin).

Doctor M. A. Basin has carried out and managed many projects related to hydro-aerodynamics and design of fast ships of different types. He has participated in design and analysis of hydrodynamic configurations of most Soviet hydrofoil crafts and multiple fast ships. These works required not only rigorous theoretical and experimental investigations, but development of experimental facilities capable of modeling cavitation of lifting hydrofoil systems and control surfaces and lift augmentation means for high speed ships. Such equipment was developed under leadership of Dr. M. A. Basin.

On the course of his work he has been granted nine patents (invention certificates), that reflected his achievements in design and construction of fast ships. All of them were equipped with hydrofoil systems whose profiles were proposed by Mr. M. A. Basin. One of his inventions, in which he was proposed an original novel method of minimizing of rocking motion of gliding ships, had received the Golden Medal on the international exhibition of inventions and discoveries “Eureka” in Brussels.

Under his leadership and with his active participation, a principally new phenomenon of resonance interaction in the continuous medium between a flow near the lifting bodies and waves has been discovered. Results of this research were published in many papers and monographs; they laid the base for a series of inventions.

In 1986 Dr. M. A. Basin was invited to Leningrad Shipbuilding Institute (Saint Petersburg State Marine Technical University) to teach in the department of Applied Mathematics and Mathematical Modeling; on June 27 of 1990 he was elected to take a position of professor in the same department. At the same time he taught courses in the Institute of Professional Advancement in Shipbuilding Industry and in the Baltic Institute of Psychology, Politics and Justice. He prepared the following courses of lectures,

1.   Hydro-aerodynamics of Fast Ships;

2.   Development of Mathematical Models in Ship Theory;

3.   Computational Methods of Mathematical Physics in Marine Technology;

4.   Synergetics;

5.   Theoretical Foundations and Practical Applications of Synergetic Methodology in Investigation and Prognosis of Complex Self- organizing Systems;

6.   Resonances in Nature and Technology. Vortex-Wave and (or) Structural Resonance;

7.   Synergetics and Mankind.

Working as Professor, M. A. Basin published a series of scientific works and presented a series of papers on All-Russia and international conferences. In co-authorship with I. T. Egorov and N. Ju. Zavadovsky he published methodological textbook “Application of Computers in Ship Hydrodynamics”. He co-authored with N. V. Kornev and A.V. Kudrjavtzev he wrote the methodological computer textbook “Vortices”, which has been used in teaching process in Saint-Petersburg State Marine Technical University.

On April 2, 1992 Dr. Basin received a professorship certificate for the Department of Applied Mathematics and Mathematical Modeling of Saint-Petersburg State Naval Technical University (diploma N 000052).

Since 1969, M. A. Basin has been an organizer and a head of the monthly seminar “High Speed Hydrodynamics”; selected materials from this multi-year work where published in three collections of papers by the Science and Technology Society for Shipbuilding Industry under his scientific edition. In the course of the seminar, Mr. Basin, in cooperation with the Seakeeping Section of the Society, has organized three Scientific Conferences on investigation of vortex and wave flows in the hydrodynamics of fast ships. Many of participants of the seminar established themselves as outstanding scientists, doctors and candidates of sciences.

Professor M. A. Basin originated a scientific school in the area of new methods of solution of equations in ship hydrodynamics and dynamics. He has repeatedly participated as an official opponent in the public defense of candidate and doctor dissertations in the Saint-Petersburg universities, as well as outside the city.

From 1992 to 1998 he worked as a scientific deputy director in Research and Development private firm “Forma”, were he continued to study design and analysis of hydrodynamic complex of fast ships. His interests were focused on design of fast ships with hybrid hydrodynamic support, and on development of perspective fast ships. During the course of this work he published 6 papers in the international conferences.

From 1994 to 1999 M. A. Basin has worked as a professor in the Department of Ship Theory in Navy Engineering School (City of Pushkin). Working in this department, he has prepared and taught lectures “Ship Dynamics” and took active part in founding and development of new areas of scientific research, in particular, investigation of influence of stratification on the forces, acting on the seagoing objects; self-stabilization of seagoing vehicles in waves. During his work in the department he obtained new theoretical result about anomalous resonance behavior of lifting bodies in stratified liquid, which appeared as one of modifications of the phenomenon of vortex-wave and (or) structural resonance unveiled earlier by him. Professor M. A. Basin has provided substantial help in preparation and defense of doctor dissertations by the department members of technical staff.

 

M. A. Basin has been a recipient of the following diplomas from the Science and Technology Society for Shipbuilding Industry.

May 18, 1971. Academician A.N. Krylov diploma for the best work in the area of the ship theory and hydrodynamics under the title, “Investigation of Hydrodynamic Characteristics of Hydrofoils Moving Near the Free Surface”.

May 8, 1973. Academician A. N. Krylov diploma for the best work on the ship theory and hydrodynamics “Artificial Cavitation”.

November 20, 1980. Diploma for the best experimental work in hydrodynamics of ships, “Experimental Setup and Equipment for Testing of Hydrofoils in a Cavitation Tank”.

October 13, 1981. Academician A.N. Krylov diploma for the best work on the ship theory and hydrodynamics, “Hydro-aerodynamics of a Wing Near the Free Surface’, a monograph.

From 1962 to present, professor Basin has participated in more than 100 scientific and technology conferences, among them more than 30 international conferences in Australia, Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Great Britain, Germany, Greece, Italy, Japan, Russia, USA, Ukraine.

Professor M. A. Basin has lead work a variety of scientific societies. In 1980 he was elected as a member of the Central Executive Committee of the seakeeping section of Science and Technology Society for Shipbuilding Industry. In 1994 and 1995 he helped to organize two international conferences. One of them was dedicated to the memory of his father, professor Abram Moiseevich Basin, an outstanding Soviet scientist. The works of this Conference, edited and published by M. A. Basin, are now in libraries around the world.

At 1993 M.A. Basin became a member of the Saint-Petersburg Association of Scientists and Scholars (SPASS), and from 1994 to 2000 he has served as a member of its Coordinate Committee. Currently he is the member of Scientific Board of SPASS. In May 1993 he organized the round table “Synergetics and Methods of Science” with participation of Saint – Petersburg leading scientists; in September 1993 he organized an interdisciplinary scientific seminar “Synergetics and Methods of Science” affiliated with the Saint -Petersburg Scientific Center under RAS and SPASS. During 18 years, the seminar attracted more than 50 scientists from Saint –Petersburg and other Russian cities, as well as foreign participants. Within the seminar two Round tables “Synergetics and Language” and “Synergetics and Psychology” were arranged, with Russian and foreign presenters. The transactions of the round tables, “Synergetics and Psychology” were published in 1997. Papers were edited by M. A. Basin and S. V. Haritonov.

In September 1995 the Saint-Petersburg Association of Scientists and Scholars organized the Research Center “Synergetics” under leadership of M.A. Basin. Since then the center does scientific-research and educational work, provides networking with scientists from Russia, Ukraine, Belorussia, and other countries. It could be said the Saint-Petersburg scientific synergetic school has been established.

M. A. Basin and other members of the Center have taken part in the series of international conferences: International Moscow Synergetic Forum, organized by Institute of Philosophy of Russian Academy of Sciences (Moscow, 1996), and conference: “Problems of Noosphere and Sustainable Development” (1996), in the First Russian Philosophical Congress (1997), organized by Saint-Petersburg State University in Saint-Petersburg and so on.

Since 1995, projects of the Center “Synergetics” have been financed by the Russian Foundation for Fundamental Research.

1.   Grant of RFFI N 95-01-01582a – “Synergetics. Methods of Investigation of Complex Self-organizing Systems”, 1995; Principal investigator was M.A. Basin.

2.   Grant of RFFI N 96-06-80418a - “Investigation of Structural Laws of Self-organization in Open Systems”, 1996 – 1997; Principal investigator was M.A. Basin.

3.   Grant of RFFI N97-06-87108d - ”Publication of Collection of Works of Seminar “Synergetics and Methods of Science”, 1997-1998; Principal investigator was M.A. Basin.

4.   Grant of RFFI N 00-06-80077a - “Synergetics. Investigation of Structural Laws of Development of Mankind Society as Self-organizing Open System”, 2000-2001; Principal investigator was M.A. Basin.

 

In 1998 the Saint-Petersburg publishing house “Nauka” issued, under the grant of RFFI, the transactions of the seminar “Synergetics and Methods of Science”, edited by M. A. Basin.

By present time, the results of the scientific activity of M. A. Basin in the area of Synergetics have been summarized and published in several papers in the International conferences in Moscow, Saint-Petersburg, Tver’, Novorossiysk, Cheboksary, Novosibirsk, Alushta, Heraclion (Greece), Brussels (Belgium), Rostock (Germany).

The following monographs were published during the period from 1999 to 2008,

M. A. Basin, I. I. Shilovich: “Synergetics and Internet (Path to Synergonet)”, SPb., “Nauka”, 1999, 72 pp.

M. A. Basin “Waves. Quanta. Occasions. Wave Theory of Interaction of Structures and Systems. Part 1”, SPb., “Norma”, 2000, 168 pp.

M.A. Basin “Computers. Vortices. Resonances. Wave Theory of Interaction of Structures and Systems. Part 2”. SPb: “Norma” 2002. 144 pp.

In 2004, the second tome from the series of monographs by Basin M. A., Shilovich I. I., devoted to investigation of Internet: “Path in Synergonet” was published by “Norma” (128 pp).

In 2003-2008 the following monographs by M. A. Basin in cooperation with G. I. Basina were published,

1.   Basina G. I., Basin M. A. ”Synergetics. Evolution and Rhythms of Mankind”. SPb.: “Norma”. 2003. 260 pp.

2.   Basina G. I., Basin M. A. “Synergetics. The Principles of Methodology”. SPb.: “Norma”. 2006. 56 pp.

3.   Basina G. I., Basin M.A. “Synergetics. Universe of Resonances”. SPb.: “Norma” 2008. 144 pp.

 

At the same time M. A. Basin took active part in three projects of RHSF, which were completed in cooperation with Byelorussian scientists (principal contributor from Russian side was doctor of physical-mathematical sciences, professor R. G. Barantsev).

1. “Fullness and Wholeness as Imperatives of Contemporary Scientific and Humanitarian Knowledge”. (Grant 00-03-3600a/B).

2. “Synergetic Interpretation of Information Universe.” (Grant 03-03-00247a/B).

3. “Innovative Potential of Synergetic Methods in Diagnostic, Synthesis and Design of Complex Systems”. (Grant 07-03-90309a/B).

At present time M. A. Basin with the co-author G. I. Basina online published ten papers and essays dedicated to different aspects of the  synergetic methodology. It was done in memory of centennial of outstanding scientist professor Abram M. Basin. United under one concept, essays formed the first part of new electronic monograph titled ”From Numbers of Basin to Synergonet”.

The main scientific achievements of Dr. M. A. Basin in the area of Synergetics are:

1.   Development of principles of Synergetics methodology.

2.   Introduction of conception of parameter of wholeness, which integrally describes dynamics of a complex system.

3.   Development of an algorithm describing dynamics of system with finite number of states. Suggestions about computer realization of this algorithm.

4.   Idea of Holistic computer.

5.   Development of information-wave theory of structures and systems.

6.   Classification of nonlinear waves, vortex, mushroom and tree structures and transport - information systems.

7.   Discovery of the phenomenon of vortex-wave resonance in motion of the bodies in the continuous medium.

8.   Development of the concept of vortex-wave and (or) structural resonance. Suggestions for the application of this conception.

9.   Introduction to and consideration of triad, describing a transport-information system. Determination of conception of a controller.

10.                       Classification of transport-information systems.

11.                       Application of synergetic methodology to the investigation of the Internet.

12.                       Introduction of the concept of Synergonet as an attractor in dynamics of mankind society.

13.                       Working out of complex mathematical models of living systems and mankind society.

14.                       Suggestion about using of complex differential equations for describing of development of catastrophic events.

15.                       Development of the concept of inner time of the system and external time of the field and its mathematical realization.

16.                       Working out the principles of complex power geometry.

17.                       Investigation of geometry and bifurcation dynamics of exponent of circumference. Analysis of Basin’s bifurcation numbers.

 

Results of professor M. A. Basin research were summarized in ten monographs and collections of papers, two methodological textbooks, and also in more than 230 scientific papers.

 

 

 

 

 

Краткая характеристика научной, педагогической и общественной деятельности профессора, доктора технических наук

Басина, Михаила Абрамовича.

 

Басин, Михаил Абрамович, родился 11 июня 1939 года в г. Ленинграде. После окончания с золотой медалью в 1956 году средней школы он в том же году поступил в Ленинградский кораблестроительный институт, который окончил с отличием в 1962 году. С 1960 по 1992 год он работал в ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова сначала на должности техника, а после окончания Ленинградского кораблестроительного института последовательно занимал должности младшего, старшего и ведущего научного сотрудника.

В 1963 году М. А. Басин поступил в аспирантуру ЦНИИ имени акад. А.Н. Крылова, по окончании которой 24 февраля 1967 года защитил кандидатскую диссертацию на тему: “Теоретическое и экспериментальное исследование гидродинамических характеристик кавитирующих и вентилируемых подводных крыльев” (диплом MTH-N 029101 от 28 июня 1967 года, протокол N27/2228).

8 декабря 1976 года ему было присвоено звание старшего научного сотрудника (диплом CH-N 004394, протокол N 48/5) по теории корабля.

1 июля 1984 года он защитил докторскую диссертацию по специальности: теория корабля на тему: “Теоретико-экспериментальное исследование гидроаэродинамического комплекса быстроходных судов”

10 февраля 1985 года ему присваивают степень доктора технических наук (диплом TH N 004166, протокол №5d/6).

За время работы в ЦНИИ им акад. А. Н. Крылова им было опубликовано более 80 научных работ в области оптимального проектирования обводов быстроходных судов, разработки новых методов решения уравнений гидродинамики и динамики судна, теории крыла, движущегося вблизи границы раздела сред, кавитации, вентиляции, теории волн и вихрей. Среди них - две монографии: “Искусственная кавитация”-1971 год (совместно с И. Т. Егоровым, И. И. Исаевым, Ю. М. Садовниковым), ”Гидро - аэродинамика крыла вблизи границы раздела сред”-1980 год (совместно с В. П. Шадриным).

М. А. Басин был руководителем и участником нескольких десятков тематических и договорных работ по гидро - аэродинамике и проектированию быстроходных судов различных типов. Он принимал участие в отработке гидродинамического комплекса большинства советских судов на подводных крыльях и других типов быстроходных судов. Эти работы потребовали не только серьёзных теоретических и экспериментальных исследований, но и создания оборудования для обеспечения возможности моделирования кавитации несущих крыльевых систем и органов управления быстроходных надводных судов и кораблей в кавитационном бассейне. Такое оборудование было создано под руководством М. А. Басина.

На основании выполненных исследовательских работ им было получено девять авторских свидетельств, внедренных при проектировании и строительстве ряда быстроходных судов и кораблей. На многих из судов были установлены крыльевые системы с профилями, предложенными М. А. Басиным. Одно из его изобретений, в котором предлагался принципиально новый способ снижения параметров качки глиссирующих судов, получило в 1995 году золотую медаль на международной выставке изобретений и открытий “Эврика” в Брюсселе. Под его руководством и при его активном участии было открыто принципиально новое явление резонансного взаимодействия потока около несущих тел с волнами, возникающими в неоднородной среде. Результаты сделанного открытия опубликованы в ряде статей и на их основе сделан ряд изобретений.

В 1986 году он был приглашен в Ленинградский кораблестроительный институт (Санкт-Петербургский государственный морской технический университет) на кафедру прикладной математики и математического моделирования и 27 июня 1990 г. был избран на должность профессора той же кафедры. Одновременно он читал лекции в Институте повышения квалификации работников судостроительной промышленности и в Балтийском институте психологии, политики и права. Он подготовил следующие курсы лекций.

1) Гидро - аэродинамика быстроходных судов.

2) Построение математических моделей в теории корабля.

3) Расчётные методы математической физики, связанные с судостроением.

4) Синергетика.

5) Теоретические основы и практические приложения синергетической методологии исследования и прогнозирования динамики сложных самоорганизующихся систем

6) Резонансы в природе и технике. Вихре – волновой и (или) структурный резонанс.

7) Синергетика и Человечество.

Работая профессором, он опубликовал ряд научных работ и представил ряд докладов на Всероссийские и Международные конференции. В соавторстве с И. Т. Егоровым и Н. Ю. Завадовским им было опубликовано методическое пособие (монография) “Применение вычислительных машин в расчетах гидродинамики судна”. В соавторстве с Н. В. Корневым и А.В. Кудрявцевым им было создано компьютерное методическое пособие “Whirlies”, которое использовано в учебном процессе Морского технического университета.

2 апреля 1992 М. А. Басину было присвоено звание профессора по кафедре прикладной математики и математического моделирования Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (диплом N 000052).

В 1994 году он был приглашен в г. Загреб (Хорватия) для чтения лекций по гидро-аэродинамике быстроходных судов.

Начиная с 1969 года М. А. Басин руководил семинаром “Гидродинамика высоких скоростей”, материалы работ которого были выпущены в трех сборниках Трудов Научно-технического общества судостроительной промышленности под его научной редакцией. В рамках семинара им совместно с секцией мореходных качеств НТО СП были организованы Научно-технические конференции по исследованию вихревых и волновых движений жидкости при движении быстроходных судов. Большинство участников семинара М. А. Басина стали в настоящее время видными учеными, докторами и кандидатами наук.

Профессор Басин является создателем научной школы по разработке новых методов решения уравнений гидродинамики и динамики судна. Он неоднократно выступал в качестве оппонента при защите кандидатских и докторских диссертаций в Советах Санкт-Петербургских университетов и университетов других городов .

C 1992 по 1998 годы он работал заместителем директора по научной работе НПО “Форма”, где занимался исследованиями в области проектирования гидродинамического комплекса высокоскоростных судов. Его интересы при работе в НПО были обращены на проектирование судов с комбинированными принципами поддержания, а также на определение перспектив и путей дальнейшего развития быстроходных судов. По этой тематике им было опубликовано 6 докладов на международных конференциях.

С 1994 по 1999 год М.А. Басин работал профессором кафедры теории корабля Высшего военно-морского инженерного училища (г. Пушкин). За время работы на кафедре он подготовил и прочитал курс: “Динамика корабля”, а также принял активное участие в обосновании и разработке новых научных направлений, успешно развиваемых на кафедре: исследование влияния стратификации на силы, действующие на морские объекты, создание волностойких морских объектов. Во время работы на кафедре им был получен также важный новый теоретический результат об аномальном резонансном поведении несущих тел в стратифицированной жидкости, являющийся частным проявлением открытого им ранее вихре-волнового и (или) структурного резонанса. Профессор Басин М.А. оказывал существенную помощь в качественной подготовке и защите докторских и кандидатских диссертаций сотрудниками училища.

М. А. Басиным были получены следующие дипломы Научно-технического общества судостроительной промышленности.

18 мая 1971 года. Диплом за лучшую работу по теории корабля и гидродинамике имени акад. А. Н. Крылова под названием: ”Исследование гидродинамических характеристик подводных крыльев, движущихся вблизи границы раздела сред”.

8 мая 1973 года. Диплом за лучшую работу по теории корабля и гидродинамике имени акад. А.Н. Крылова под названием: ”Искусственная кавитация”.

20 ноября 1980 года. Диплом за лучшую работу по экспериментальной гидродинамике судна за комплекс работ: “Комплекс устройств и приборов для испытаний подводных крыльев в кавитационном бассейне”.

13 октября 1981года. Диплом за лучшую работу по теории корабля и гидродинамике за монографию: “Гидро-аэродинамика крыла вблизи границы раздела сред”.

Начиная с 1962 года профессор Басин М.А. участвовал в более 100 научно-технических конференциях, из них в более 30 международных (в Австралии, Австрии, Бельгии, Болгарии, Великобритании, Германии, Греции, Италии, России, США, Украине, Хорватии, Японии).

Проф. Басин М.А. ведёт большую научно-общественную работу. В 1980 году он был избран членом Центрального правления секции мореходных качеств НТО СП. В 1994 и 1995 при его активном участии были организованы две Международные конференции, одна из них была посвящена памяти его отца Басина Абрама Моисеевича - выдающегося советского ученого - кораблестроителя. Труды этой конференции, изданные под научной редакцией М. А. Басина, имеются в ведущих библиотеках мира.

В 1993 году М. А. Басин вступил в Санкт-Петербургский союз ученых (СПбСУ) и с 1994 по 2000 годы являлся членом его координационного комитета. В настоящее время он является членом Научного совета Союза учёных. В мае 1993 года им был проведен Круглый стол: “Синергетика и методы науки”, - в котором приняли участие крупные ученые Санкт-Петербурга, а с сентября 1993 года им был организован при Санкт-Петербургском научном центре РАН и СПбСУ междисциплинарный научный семинар “Синергетика и методы науки”. В течение 18 лет на семинаре с докладами выступило более пятидесяти крупных ученых Санкт-Петербурга и других городов России и зарубежных ученых. В рамках семинара было проведено два Круглых стола: “Синергетика и язык” и “Синергетика и психология”, в которых приняли участие ученые различных городов России, ближнего и дальнего зарубежья. Труды круглого стола “Синергетика и психология” были изданы в 1997 году виде сборника докладов под редакцией М. А. Басина и С. В. Харитонова.

В сентябре 1995 года при Санкт-Петербургском союзе ученых под руководством М. А. Басина был организован научно-исследовательский центр “Синергетика”. В настоящее время центр “Синергетика” ведет большую научно-исследовательскую и просветительную работу, имея широкие научные связи с учеными различных городов России, Украины, Белоруссии и дальнего зарубежья. Формируется Санкт-Петербургская синергетическая школа.

М. А. Басин и сотрудники центра участвовали в ряде международных конференций: Международном Московском Синергетическом Форуме, организованном Институтом Философии РАН (Москва, 1996); конференции “Проблемы Ноосферы и устойчивого развития” (1996), в Первом Российском философском конгрессе (1997), организованных СПбГУ (Санкт-Петербург) и других.

Проекты центра “Синергетика”, начиная с 1995 года, финансируются Российским фондом фундаментальных исследований:

1.   Грант РФФИ №95-01-01582а - “Синергетика. Разработка методов исследования сложных самоорганизующихся систем”. 1995 год. Руководитель М. А. Басин

2.   Грант РФФИ №96-06-80418а - “Исследование структурных закономерностей самоорганизации открытых систем”. 1996-1997 годы. Руководитель М. А. Басин.

3.   Грант РФФИ №97-06-87108д - Издание сборника трудов семинара “Синергетика и методы науки”. 1997-1998 годы. Руководитель М. А. Басин.

4.   Грант РФФИ № 00-06-80077а «Синергетика. Исследование структурных закономерностей развития человеческого общества как самоорганизующейся открытой системы». (руководитель М. А. Басин).

В 1998 году Санкт-Петербургское издательство «Наука» по гранту, полученному от РФФИ, .выпустило в свет под научной редакцией М.А. Басина сборник трудов семинара: «Синергетика и методы науки», в котором были опубликованы наиболее интересные доклады выдающихся учёных, сделанные на заседаниях семинара.

В настоящее время результаты научной деятельности М. А. Басина в области синергетики обобщены в нескольких десятках докладов на международных конференциях в Москве, Санкт-Петербурге, Твери, Новороссийске, Чебоксарах, Новосибирске, Алуште на острове Крит (Греция), Брюсселе (Бельгия), Ростоке (Германия) и в вышедших в 1999 и 2008 годах монографиях:

М. А. Басина и И. И. Шиловича: «Синергетика и Internet (Путь к Synergonet)» СПб.: "Наука" 1999 .71с.;

М. А. Басина «Волны. Кванты. События. Волновая теория взаимодействия структур и систем. Часть 1.» СПб.: Норма. 2000. 168с.;

М. А. Басина «Компьютеры. Вихри. Резонансы. Волновая теория взаимодействия структур и систем. Часть2». СПб.: Норма. 2002. 144 с.

В 2004 году вышла в свет вторая из серии монографий Басина М. А. и Шиловича И. И., посвящённых исследованию Internet, «Путь в Synergonet». СПб.: Норма. 128с.

В 2003 -2010 годах вышли из печати написанные М. А. Басиным совместно с Г. И. Басиной монографии:

1.   Басина Г. И., Басин М. А. Синергетика. Эволюция и ритмы человечества. СПб.: Норма. 2003. 260 с.

2.   Басина Г. И., Басин М. А. Синергетика. Основы методологии. СПб.: Норма. 2006. 56 с.

3.   Басина Г.И. , Басин М. А. Синергетика. Вселенная резонансов. СПб.: Норма. 2008. 144 с.

В это же время М. А. Басин активно участвовал в трёх проектах РГНФ, осуществлявшихся совместно с белорусскими учёными (руководитель с Российской стороны д.ф-м.н., проф. Р. Г. Баранцев.

1. Полнота и целостность как императивы современного естественнонаучного и гуманитарного знания (грант 00-03-3600а/Б),

2. Синергетическая репрезентация информационного универсума (грант 03-03-00247а/Б),

3. Инновационный потенциал методов синергетики в диагностике, синтезе и проектировании сложных систем (грант 07-03-90309а/Б).

В настоящее время М. А. Басин совместно с Г. И. Басиной опубликовал в Internet, в честь столетия со дня рождения выдающегося учёного-кораблестроителя, профессора Абрама Моисеевича Басина, 10 статей-этюдов, посвящённых различным аспектам синергетической методологии. Объединённые одной идеей, этюды формируют первую часть новой электронной монографии, названной «От чисел Басина до Synergonet».

Основными научными достижениями М. А. Басина в области Синергетики являются:

1.   Разработка основных положений синергетической методологии.

2.   Введение представления о параметре целого, интегрально описывающем динамику целостной системы.

3.   Разработка общего алгоритма описания динамики системы с конечным числом состояний. Предложения по компьютерной реализации разработанного алгоритма.

4.   Идея целостного компьютера.

5.   Развитие информационно-волновой теории структур и систем.

6.   Разработка новой классификации нелинейных волн, вихревых, грибовидных, древовидных структур, транспортно-информационных систем.

7.   Открытие явления вихре - волнового резонанса при движении тел в неоднородной среде.

8.   Разработка концепции вихре - волнового и (или) структурного резонанса. Предложения по использованию этой концепции.

9.   Введение в рассмотрение триады, описывающей транспортно-информационную систему. Определение понятия контроллера.

10.                       Классификация транспортно-информационных систем.

11.                       Применение синергетической методологии к исследованию Internet.

12.                       Введение представления о Synergonet, как аттракторе динамики человеческого общества.

13.                       Разработка комплексных математических моделей живых систем и человеческого общества.

14.                       Предложение об использовании комплексного дифференциального уравнения для описания развития катастрофических событий.

15.                       Развитие представления о внутреннем времени системы и внешнем времени поля и математическая реализация этой концепции.

16.                       Разработка основ комплексной степенной геометрии.

17.                       Исследование геометрии и бифуркационной динамики экспоненты окружности. Введение в рассмотрение чисел А. М. Басина.

Результаты исследований профессора Басина М. А. нашли свое отражение в 10 монографиях и сборниках статей, двух методических пособиях, а также в более 230 опубликованных в печати и в Internet статьях и докладах.

 

 

 

                                                    Басина Г. И., Басин М. А.

                НИЦ «Синергетика» Санкт-Петербургского союза учёных.

 

                                                     Синергетика.

           Комментарий к тринитарной методологии Р. Г. Баранцева.

 

12 октября 2011 года

 

Вот что пишет Р. Г. Баранцев[3]:

«…диада , или бинарная оппозиция, есть элементарная структура анализа. Синтеза на ней не построить. Для синтеза требуется более ёмкая структура. Примеры из естественных наук подсказывают, что следует обратиться, по меньшей мере, к триадам.

Будем называть триадой совокупность из трех элементов, каким-то образом связанных между собой. В зависимости от вида связи различаются следующие типы триад.

Линейные (вырожденные, одномерные), когда все три элемента расположены на одной оси в семантическом пространстве. Например, 1-10-100, дивергенция-параллелизм-конвергенция, левые – центр - правые. Структурно они не богаче, чем диады.

Переходные (гегелевские), характеризуемые известной формулой «тезис-антитезис-синтез». Они лишь провозглашают снятие противоречия, не раскрывая его движущей структуры.

Системные (целостные), единство которых создаётся тремя элементами одного уровня, каждый из которых может служить мерой совмещения двух других. Все три принципиально равноправны.

Особого внимания заслуживает общее семантическое свойство всех системных триад, сложившихся в самых разных системных традициях…

Источник этой закономерности можно видеть в способности человека мыслить одновременно и понятиями, и образами, и символами.

Предлагаемая семантическая формула системной триады

 

                                                             Интуицио

                                                              /          \

                                                   Рацио----------Эмоцио

 

использует понятия, сложившиеся в диадной парадигме, и потому довольно условные. Новое смысловое содержание должно постепенно наполняться по мере их проявления в такой триадической структуре. Перекодировка понятий составляет значительную трудность при любой смене парадигмы. Стереотипы, закреплённые в подсознании, очень трудно вытащить и преодолеть на уровне сознания. Тут не обойтись без «эмоцио» и «интуицио»».

В настоящей работе мы приводим некоторые примеры применения тринитарной методологии при синергетическом исследовании сложных систем.

Если построить системную триаду научного знания [3]:

 

                                                          Философия

                                                          /                 \

                                           Математика------- Конкретные науки,

 

то Синергетика проектируется в центр и приподнята над плоскостью этой триады, становясь её ядром и одновременно осуществляя связи между её элементами. Возникновение Синергетики связано с тем, что в каждом из элементов триады появились возможности для изучения самых сложных проблем науки – проблем самоорганизации материи. Синергетика обобщает эти возможности, и, синтезируя их, порождает новые.

Границы Синергетики лежат в областях её сращивания с элементами триады научного знания, и их установление происходит в творческой конкуренции идей, амбиций и мнений. Задача Синергетики будет выполнена, и границы её будут определены, если триада превратится в полноценную системную тетраду, каждый элемент которой будет иметь своё ядро и связи с другими элементами. Ни попытки уничтожить Синергетику как не имеющую своей сферы исследований, ни противоположные попытки заменить Синергетикой всю базовую триаду научного знания не будут продуктивными.

Значительный вклад в развитие синергетических исследований внесли Санкт-Петербургские учёные. С мая 1993 года по инициативе выдающегося учёного и общественного деятеля В. Д. Поремского в Санкт-Петербурге работал Семинар «Синергетика и методы науки», а с октября 1995 года – функционирует научно-исследовательский центр «Синергетика». Работы центра были поддержаны четырьмя грантами РФФИ (руководитель: проф. М. А. Басин) и тремя грантами РГНФ (руководитель: проф. Р. Г. Баранцев). Сотрудниками центра опубликовано более двухсот статей более 20 сборников и монографий.

Основные элементы синергетической парадигмы; рассмотренные Р. Г. Баранцевым, также формируют целостную триаду, определяющую свойства систем, изучаемых Синергетикой [2], которые одновременно являются свойствами самой Синергетики и областями сращивания её с основными элементами триады научного знания.

                                                            Открытость

                                                             /              \

                                              Нелинейность----Когерентность

 

При мысленном выделении объекта из природы мы составляем в мозгу его образ, даём ему имя и вводим в рассмотрение два числа: единица и нуль, - характеризующие соответственно существование и отсутствие объекта. Тем самым, мы вводим в рассмотрение три языка Синергетики и науки вообще:

 

                                                       Язык слов.

                                                         /         \

                                 Язык математики ----Язык образов,

 

Эта триада также соответствует семантической целостной триаде Р. Г. Баранцева [1-5]:

Синергетика внесла в использование этих языков специфические особенности и новые связи. Достижения качественной теории динамических систем и нелинейных волн, структур и систем, изучкние диссипативных систем, внедрение тринитарной методологии и мягких математических методов асимптотической математики, создание основ информационно-волновой теории структур и систем привели к появлению новых мысленных и графических образов, новых слов и определений, новых математических понятий, которые благодаря синергетическим исследованиям внедряются во все элементы основной триады научных дисциплин.

В рассмотренные выше целостные триады в качестве «рацио» входит математика со своим специфическим языком. В свою очередь в математике можно ввести следующую целостную триаду, позволяющую по-новому взглянуть на её структуру как объекта синергетических исследований:

 

                                         Континуальность (мощность)

                                                   /                            \

Размерность (число переменных)-----Иерархия (степень нелинейности)

 

Рассмотрим первоначально движение по оси континуальности.

В начале этой оси можно расположить числа 0 и 1. Следующими по этой шкале располагаются конечные множества (которые могут быть взаимно однозначно отображены на конечную совокупность целых чисел). Далее по шкале континуальности расположены счётные бесконечные множества (натуральный ряд чисел, бесконечные последовательности, совокупность рациональных чисел и т .д.). Далее располагаются множества, обладающие мощностью континуума (иррациональные числа, действительные числа, комплексные числа, конечномерные матрицы и т.д.). Дальнейшее продолжение шкалы лежит в области определения мощности совокупности подмножеств множества континуума и т. д.[10].

Аналогичным образом можно перемещаться по оси размерности. Размерность –понятие, характеризующее число одновременно рассматриваемых переменных. Величина размерности может пробегать ту же совокупность значений, что и величина континуальности – от нуля и единицы до континуального множества координат, а, возможно, и далее.

Анализ иерархической координаты математики начнём с линейных отображений. Линейная функция может быть определена на любой точке плоскости, формируемой двумя первыми координатами: мощностью и размерностью. Однако уже анализ цепочек линейных отображений выводит на следующий уровень иерархии.

Цепочка линейных отображений, определяемых заданной функцией, порождает некоторый процесс, являющийся моделью потенциально бесконечной структуры. Эта последовательность порождает новый, сначала дискретный (принимающий последовательно целые значения) параметр времени, который при помощи предположения о гладкости рассматриваемых функций может быть преобразован в континуальный параметр. На этом уровне иерархии в математике появляются системы линейных дифференциальных уравнений, решениями которых оказываются экспоненциальные отображения. Этот процесс, с теми или иными особенностями, может быть осуществлён над всей плоскостью континуальность-размерность и именно его изучению посвящена большая часть математических исследований.

Второй этаж иерархии формируется из первого путём взятия обобщённых экспонент от линейных операторов, действующих на первом этаже. Аналогично, переход от второго этажа к первому можно рассматривать как обобщённое логарифмирование функций и операторов, действующих на втором этаже.

В последнее время интенсивно ведутся исследования в области перехода со второго этажа на третий, где многозначность функций, графы, дробная размерность, вероятность реализации того или иного значения функции оказываются наиболее характерными особенностями исследуемых объектов.

Целостная система, которая может быть названа одним словом , при математическом описании в первом приближении представляется действительной скалярной мерой – параметром целого. Удачный выбор параметра целого является следствием адекватности того мысленного образа изучаемого объекта, который сложился на первых этапах эмпирического исследования, реальному объекту. Параметр целого должен быть выбран таким образом, чтобы он легко определялся эмпирически или вычислялся и характер его зависимости от времени был устойчив для ряда аналогичных систем. Если мы оставляем при исследовании сложного объекта лишь одну обобщённую координату (меру, параметр целого), то в качестве неё можно использовать величину, характеризующую объём многообразия координат, более детально описывающих систему. Это может быть геометрический размер или объём, положение в пространстве, действие, энергия, масса системы, энтропия или информация, количество денег в экономике, прибыль, количество слов в языке и даже переменная возможность существования самой системы. В ряде случаев можно принять за параметр целого изучаемого объекта число элементов - квантов, которые включены в объект как в обобщённую волну [11]; если каждый из них имеет свою меру или параметр целого и эти меры аддитивны, то - суммарную меру всех объектов (квантов). Введение параметра целого подразумевает значительное информационное сжатие, и поэтому динамика его изменения не полностью определяет динамику системы. Динамика параметра целого может быть приближённо описана либо в виде итерационного процесса, либо в форме дифференциального уравнения. Качественный анализ такого рода систем с дискретным и континуальным числом состояний позволил  проанализировать возможные особенности изменения этого параметра для различных классов структур и систем.

Принципиально новые теоретические результаты были получены на пути комплексификации параметра целого и качественного исследования дифференциальных уравнений и итерационных процессов в области комплексного переменного.

Однако анализа нелинейной динамики одного, хотя и удачно выбранного, параметра целого обычно бывает недостаточно. При более детальных исследованиях вводится несколько обобщённых координат, изменение которых более подробно характеризует динамику системы. В соответствии с идеями Г. Хакена [14] и Р. Г. Баранцева [1-5] можно предположить, что оптимальным с точки зрения асимптотического анализа является тринитарное описание динамической системы. Теория нелинейных динамических систем с конечным числом координат в настоящее время интенсивно развивается. Предложены различные формы классификации систем и их математических моделей .

Всякая материальная самоорганизующаяся система обменивается с окружающей     средой (полем)

 

                                                         Энергией

                                                           /         \

                                           Материей----- Информацией.

 

Введение при анализе системы и поля времени в качестве основного параметра, определяющего динамику системы, наряду с непрерывным фазовым пространством, позволяет обратить внимание на одну очень важную особенность взаимодействия системы и её поля – на волновой характер выделяемых нами из окружающей природы структур [12].

Детальное качественное и количественное исследование взаимодействия полей и структур должно проводиться в рамках континуальных моделей, то есть для его математического описания должен использоваться аппарат линейных и нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных и связанных с ними бесконечномерных математических групп преобразований. Однако, получение и анализ решений этих уравнений на первых этапах исследований часто оказывается нецелесообразным, а иногда, и невозможным. Более адекватным в этом случае является использование качественных методов, которые, в частности, включают классификацию волновых структур, порождаемых континуальными полями.

Нами предложена классификация волновых движений, структур и систем, опирающаяся на их общие волновые свойства, в рамках которой удалось проследить за характером влияния нелинейности на процесс самоорганизации - переход от классических линейных волновых движений к динамическим структурам и сложным самоорганизующимся транспортно-информационным системам.

Классификация в соответствии с тринитарным принципом проводится по трём параметрам:

 

                               Характер взаимодействия с другими системами

                                         /                                              \

                                      Тип ---------Степень нелинейности.

 

I. Классификация по типу:
1. Обобщённые волны, представляющие собой классы идентичных или почти идентичных объектов (квантов).

2. Вероятностные волны, характеризующие изменение плотности вероятности (или эквивалентной ей волновой функции) отыскания системы или структуры в одном из возможных для неё состояний из континуума допустимых состояний системы.

3. Классические волны в сплошной среде, характеризующие изменение во времени и пространстве плотности какого-либо параметра или связанной между собой системы параметров сплошной среды.

 

 

 

                                                       Классические волны в сплошной среде

Классификация по типу                                      /                  \

                                                    Обобщённые волны------Вероятностные  волны

 

II. Классификация по характеру взаимодействия с другими системами, аналогичная классификации конечномерных динамических систем :

1. Свободные (собственные) волны.

2. Вынужденные волны.

3. Автоволны.

 

                                                                                         Вынужденные волны

Классификация по характеру взаимодействия                    /                      \

                                                                                  Свободные волны----Автоволны

 

III. Классификация по степени нелинейности.

 

1. В качестве первого класса рассматриваются все волны относительно малой амплитуды, математическое описание которых может быть дано в виде совокупности решений линейных волновых уравнений в частных производных.

2. Ко второму классу, названному нами умеренно - нелинейными волнами, отнесены различные формы ударных волн в сплошных средах, солитоны, а также резкие изменения и скачки тех или иных параметров в однородной среде и границы раздела сред. В качестве подкласса сюда могут быть отнесены диссипативные континуальные структуры и структуры, формируемые в результате возникновения режимов с обострением [15]. Предельным случаем такого типа волн может служить введённая нами в рассмотрение суперударная комплексная волна, отыскание которой в природе составляет отдельую проблему [13 ].

3. К третьему классу, названному нами вихревыми ударными волнами, отнесены вихревые (спиновые) структуры, формируемые, как это нам удалось показать на примере решения модельных задач,  вследствие пространственной потери устойчивости  формы умеренно - нелинейных волн.

4..К четвёртому классу, названному нами грибовидными структурами, отнесены структуры мультипольной природы, формируемые из совокупности вихревых структур и вторичных умеренно нелинейных волн – вихревых пелён, возникающих в результате самопересечения фронтов волн второго класса. Различные модификации и комбинации грибовидных структур  составляют основу практически всех объектов живой и неживой природы.

5. К пятому классу отнесены структуры, названные нами древовидными (или сетевыми), бифуркационная динамика которых может быть описана методами математической теории сетей и графов, в частности при помощи теории математических деревьев .

6. К шестому классу мы отнесли сложные самоорганизующиеся системы, названные нами транспортно-информационными, являющиеся результатом трансформации и взаимодействия вихревых, грибовидных и древовидных структур и волн более низких классов.

Описанные шесть классов могут быть объединены в две системные триады

 

 

 

                                               Триада нелинейных волн

 

                                              Вихревые ударные волны

                                                 /                           \

                          Линейные волны------------Умеренно-нелинейные волны

 

                                       Триада структур и систем

 

                                 Транспортно-информационные системы

                                        /                                          \

                            Грибовидные структуры-----Древовидные структуры

 

Несмотря на то, что четвёртый, пятый и шестой классы структур и систем встречаются и в неживой природе, наиболее широко они распространены в биологических и социальных объектах. Поэтому общие закономерности их динамики оказываются важными не только для физических и химических исследований, но, главным образом, для наук о Вселенной, Земле, биологии и наук о Человеке и Обществе.

Описанная  классификация нелинейных волн, структур и систем включает в себя в качестве шестого класса транспортно-информационные системы. К этому классу относятся реки и моря, атмосфера, гидросфера, живые организмы (в том числе и человек), биоценозы, а также производственно-транспортные системы социума, экономика, язык, культура, Internet, Synergonet (смотри [8]-[9]), планеты, звёзды, галактики, Вселенная.

При этом включение транспортно-информационных систем в общую классификацию волновых движений позволяет рассматривать их свойства и динамику их развития с единых позиций, применимых к любым структурам, обладающим волновыми свойствами. Они являются одной из наиболее характерных, а, возможно, единственной формой самоорганизующихся систем, обеспечивающей существование грибовидных структур. Последние, в частности, могут представлять собой совокупность вихревого тора (диполя) и «ножки», связывающей эту структуру либо с материнской границей, либо с другими грибовидными структурами. Совокупность связанных между собой грибовидных структур обычно образует многополюсную транспортно-информационную систему, представляющую собой ряд дипольных центров (шляпок грибовидных структур) и связывающие их транспортные артерии – ножки грибовидных структур.

В качестве примера приведём данное М. А. Басиным и И. И. Шиловичем [8, 9] определение одной из таких систем - Internet:

«Это большая сложная транспортно-информационная система из грибовидных (дипольных) структур, шляпка каждой из которых (собственно диполи) представляет собой мозг человека, сидящего за компьютером (или мобильным телефоном), в совокупности с самим компьютером (или мобильным телефоном), который как бы является искусственным продолжением мозга, а ножки, например, телефонная сеть, соединяющая компьютеры, или эфир, через который передаются радиоволны (от сотового телефона)» .

Разветвлённая транспортно-информационная система, во-первых, покрывает достаточно густой сетью ту часть поверхности или пространства, в которых она расположена, а во-вторых обеспечивает управляемый транспорт материи, энергии и информации к любым элементам системы. На наш взгляд, именно развитие транспортно-информационных систем и является единственным способом, который придумала природа, а за ней и человек, для преодоления всеобщего роста энтропии, а также выработки и быстрой передачи не только материи и энергии , но и информации.

Каковы же с этих позиций основные свойства транспортно-информационных систем?

А) Открытость системы. Система обычно устроена таким образом, что в узлах системы (полюсных шляпках грибов) происходит обмен материи, энергии и информации, поступающей извне и (или) вырабатываемой внутри системы.

Б) Существуют собственные транспортные элементы системы - ножки грибов- покрывающие тонкой сетью всю площадь или объём, занимаемый транспортной системой, которые осуществляют функцию доведения материи, энергии и информации до каждого элемента транспортной системы.

В) Возможно разделение функций выработки, приёма, переработки и передачи материи, энергии и информации между отдельными элементами системы, резервирование функций.

Г) Транспортные системы по мере усложнения формируют иерархическую структуру – как сама транспортная система, так и её элементы и подсистемы представляют собой грибовидные и древовидные  структуры различных масштабов.

Д) Иерархичность транспортно-информационных систем определяет квази-фрактальность их геометрии.

Создаваемые человеком транспортные и информационные системы должны строиться таким образом, чтобы учитывать указанные выше свойства естественных систем.

Необходимость выживания в условиях изменения внешней среды заставляет транспортные системы вырабатывать внутренние информационные управляющие механизмы- контроллеры. Всякой самоорганизующейся транспортно-информационной системе можно сопоставить целостную триаду :

 

                                                               Поле

                                                (Ближнее и Дальнее)

                                                     /                     \

                                              Структура-------------Контроллер

                              (Основная часть системы)-----------(Управляющая подсистема).

 

Структура (основная материальная часть системы) - часть системы, которая взаимодействует с полем, в основном, на материальном и энергетическом уровне.

Поле (ближнее и дальнее) – это внешняя по отношению к системе совокупность объектов, интенсивно взаимодействующих с системой. Поле может быть условно разделено на ближнее и дальнее. Для исследования взаимодействия дальнего поля с системой могут быть использованы асимптотические методы [1].

Контроллер (управляющий механизм) – внутренний механизм системы, обеспечивающий выбор из числа возможных исходов бифуркационного события или процесса, того, который приведёт к наиболее устойчивому состоянию системы.

Появление контроллера включает в действие механизм эволюции. Развиваются в непосредственной связи между собой все три элемента триады. Возникает тройное резонансное взаимодействие (по-видимому, здесь действует механизм структурно-волнового резонанса) [12], приводящее к увеличению сложности и динамической устойчивости (увеличению числа возможных исходов бифуркационных событий  и увеличению количества информации, хранимой и перерабатываемой контроллером). Анализ триады сложной волновой транспортно-информационной системы показывает, что все её элементы могут быть исследованы более глубоко и для каждого из них может быть построена своя внутренняя системная триада.

Структура характеризуется тремя главными координатами:

мерой, типом и иерархией

                                                       Тип

Структура                                   /         \ .

                                             Мера----------Иерархия

 

Мера – характеризует величину основного параметра структуры, который часто (но далеко не всегда) совпадает с параметром целого всей системы.

Тип- Структура может быть отнесена к одному из классов волн, вихревых, грибовидных или древовидных структур или транспортно-информационных систем, в соответствии с изложенной выше классификацией.

Иерархия – Сложные системы обычно состоят из подсистем различных масштабов, связанных между собой. Каждая из них может иметь свою меру и свой тип. Вместе они образуют иерархию сложной системы.

Аналогичная триада формируется в управляющем механизме.

 

                                                                Информация

Контроллер                                          /                   \

                                                           Управление-------Память

 

Управление. Главная «цель» управляющего механизма – управление исходами бифуркационных событий (событий, которые могут иметь конечное или бесконечное множество исходов). Управление производится путём изменения иерархической структуры объекта, установления новых внутренних связей, а также активации, разрушения или резервирования старых.

Информация – Для управления необходимо получение информации об изменениях, происходящих в самой системе и во внешнем поле.

Память - Специальный механизм сохранения и переработки полученной ранее информации, а также своевременного использования её для целей управления.

Контроллер - это механизм управления бифуркационными процессами, в которых участвует система.

Контроллеры могут быть как минимум двух типов

1.   Контроллер, порождающий структуру и определяющий её внутреннее развитие.

2.   Контроллер, обеспечивающий устойчивое существование структуры, выбор её поведения при взаимодействии с полем, способный до начала событий изменять вероятности реализации возможных результатов, а также осуществляющий в момент свершения события выбор того или иного конкретного результата – гомеостатический контроллер.

1.   Контроллер, порождающий структуру.

Он может находиться как вне структуры, в её поле, так и внутри самой структуры.

Порождающий контроллер должен обеспечивать существование и воспроизводство обобщённой волны, в которую структура входит как квант.

Здесь возникает новая масштабная и одновременно целостная триада

 

                                                             Поле

                                                          /           \

                                               Квант--------Обобщённая волна

 

2.   Гомеостатический контроллер.

В результате формирования системы и выхода её на режим стабильного существования возникает стационарный режим обмена веществом, энергией и информацией между структурой и полем, при котором параметр целого системы остаётся близким к постоянной величине. Устойчивость этого режима и безопасность системы обеспечивает гомеостатический контроллер. Основной принцип его действия – обобщённый принцип обратной связи. Он реализуется через управление вероятностями исходов бифуркационных событий и процессов. Любое возмущение внешнего поля приводит к возмущению параметров системы. При этом включается нелинейный механизм стабилизации, возвращающий гомеостаз.

Транспортно-информационные системы, в свою очередь, могут быть классифицированы по степени нелинейности (сложности).

1. Системы квази - детерминированного типа, бифуркационные процессы внутри которых оказывают лишь интегральное влияние на их макропараметры. Основным свойством таких систем является значительная разница между масштабами самой системы как обобщённой волны и отдельными элементами (квантами), её формирующими, а также близость параметров квантов. Границы таких систем, являющиеся обычно волновыми структурами, относящимися ко второму и третьему классу предложенной нами классификации, во многом определяют их динамические свойства. Для изучения систем квазидетерминированного типа существуют глубоко разработанные методы равновесной и неравновесной статистической физики и термодинамики а также механики сплошных сред. Большинство макроскопических объектов неживой природы относится к этому подклассу.

2. Транспортно - информационные системы, у которых реализуется иерархическая материальная и информационная связь между уровнем системы-волны и элемента-кванта. В таких системах обычно выстраивается масштабная иерархия подсистем, каждая из которых может обладать волновыми свойствами структур классов более низкой степени нелинейности. Эта масштабная иерархия имеет квазифрактальный характер.

3.Транспортно-информационные системы, способные к размножению, то есть к формированию себе подобных систем. Способность к размножению не является прерогативой только транспортно-информационных систем. Практически это свойство в той или иной степени характерно для любых колебательных и волновых систем, начиная с линейных колебаний и волн. Однако, когда мы переходим к рассмотрению транспортно-информационных систем третьего подкласса, то их размножение может иметь специфический характер, проявляя, особенно у живых систем, такую сложность, которую невозможно даже помыслить у волн и структур более примитивных классов.

4.Транспортно-информационные системы, способные моделировать свою динамику и динамику окружающей среды - поля и выбирать близкие к оптимальным  модели бифуркационного поведения. Именно у таких систем интенсивно развивается, определяя их эволюцию, внутренний контроллер.

5. Транспортно-информационные системы, обладающие сознанием и творческими способностями.

Так как возникновение и эволюция контроллера является принципиально важным фактором, отличающим сложные транспортно-информационные системы, то причины его появления и механизм действия требуют специального рассмотрения. Если бы все события  в природе были детерминированы, а процессы, происходящие со всеми структурами, были заранее предопределены, то никакой потребности в контроллере бы не возникло. Информация и представление о ней возникают только как следствие существования неопределённости при совершении бифуркационных событий.

Однако это только одна сторона информационного процесса. Возможность существования в природе бифуркационных событий и процессов порождает принципиальную неполную предсказуемость будущего, а следовательно, возможность управления будущим путём выбора одного из возможных исходов. Возникает  необходимость вероятностного предсказания будущего – знания о будущем. Переход от информации о прошлом к информации о будущем, знанию, - это творческий процесс. Резкий скачок информации о будущем может произойти без дополнительного получения информации о прошлом и наоборот, можно получать бесконечное количество информации о прошлом, не извлекая из неё знания. (это может быть проиллюстрировано на примере суперударной волны [13].

При изучении системы, управляемой контроллером, необходимо не только анализировать динамику её основной материальной структуры и строить соответствующие математические модели, но также знать принципы действия контроллера и уметь моделировать процесс создания им моделей поведения. Здесь возникает новая триада

                                                    Исследователь

                                                       /                \

                                     Структура--------------Контроллер

 

Вся окружающая нас действительность представляет собой синергетическое взаимодействие волн, структур и систем различной природы. В качестве примера могут быть рассмотрены последние катастрофические события. Взаимодействие небесных тел: Земли и Луны, - наложившееся на внутренние процессы, происходящие в Земной коре, привело к землетрясению - возникновению разрывов в земной коре – формированию вихревых ударных волн третьего класса. Воздействие этого процесса на поверхность океана породило мощную уединённую волну (солитон)- цунами. Резонансное воздействие этих волновых структур на побережье Японии привело к значительным разрушениям в транспортно-информационной системе, созданной японским этносом, одной из подсистем человеческого общества. Одновременно погибли тысячи людей, транспортно-информационных систем значительно меньших масштабов, но обладающих наивысшей из известных нам степенью нелинейности. Однако эти события имеют продолжение и оказывают своё влияние на всю биосферу Земли и всё человеческое общество. Частичное разрушение информационно-транспортной структуры Японских островов привело к возмущениям в экономике Японии и отразилось на котировках ценных бумаг на биржах всего мира. Частичное разрушение атомной электростанции в Японии привело к нарушению управления ядерной реакцией и опасности неуправляемых процессов ядерного взрыва – формирования грибовидных структур больших масштабов,- что, в свою очередь может привести к необратимым изменениям в биосфере и человеческом обществе. Если подобные волновые возмущения смогут быть погашены контроллером человечества, то все разрушения инфраструктуры будут нивелированы, если нет, то цепочка катастрофических событий, в которых возникают и взаимодействуют волны, структуры и системы различных классов, будет продолжена (к счастью, возмущения на этот раз были погашены).

Изучение транспортно-информационных систем потребовало введения таких понятий как бифуркационное событие, то есть событие, имеющее дискретное или континуальное множество потенциально возможных исходов; бифуркационный процесс, представляющий последовательность бифуркационных событий. Введение этих понятий привело к модификации существующих представлений об энтропии и информации сложных систем. Наряду со стандартным определением количества информации как меры уменьшения неопределённости нами рассмотрено представление об информации как результате отождествления состояний, структур и событий. Наряду с представлением об информации о прошлых событиях введено представление об информации о будущем – знании, которое базируется на отождествлении нескольких аналогичных событий. Введено двухпараметрическое рассмотрение энтропии и информации сложной системы,      использование которого позволило установить многосторонние связи между информационными характеристиками системы и границами раздела сред  как нелинейным волнами второго класса.

Приближённое графическое представление последовательности связанных между собой бифуркационных событий мы назвали графом структур и событий. У исследуемой системы можно выделить периоды, характеризуемые двумя характерными типами поведения.

а) Периоды сравнительно плавных изменений, когда система приближённо может быть описана как детерминированная и для её описания пригодны методы теории динамических систем (русла в терминологии Г. Г. Малинецкого). Этим периодам соответствуют рёбра графа структур и событий  [16].

б) Периоды резких бифуркационных изменений, в результате которых система может с некоторой вероятностью приобрести одно из множества возможных состояний  – бифуркационные события (джокеры в терминологии Г.Г. Малинецкого [16]).

Качественный и количественный анализ графа структур и событий показал, что кроме структурной проекции, характеризуемой триадой параметров (мерой, типом классификации, иерархией), необходимо рассматривать бифуркационную проекцию графа, включающую в себя различные возможные варианты будущего поведения системы.

Подчиняясь собственным законам, внутренняя динамика системы порождает внутреннее время, которое согласуется с внешним темпом событий в окружающей среде. В качестве одного из примеров описания этого процесса нами предложена математическая модель внутреннего (линейного) времени и внешнего (экспоненциального времени) . Если в терминах внутреннего времени динамика изучаемого объекта удовлетворяет системе линейных дифференциальных уравнений, справедливой на бесконечном промежутке времени, то в терминах внешнего экспоненциального времени система имеет начало и конец, что соответствует конечному внешнему времени существования реальных систем. Введение экспоненциального внешнего времени и комплексификация дифференциальных уравнений позволили построить на уровне параметра целого новые математические модели возникновения и разрушения сложных систем.

Предложенный подход позволил также решать и обратные задачи - по экспериментальным данным о поведении системы в катастрофических обстоятельствах определить коэффициенты соответствующей системы уравнений. Полученные результаты позволяют не только моделировать поведение сложных систем при катастрофических событиях и определить предвестники катастроф, но и разработать мероприятия по их предотвращению. Предложенные модели проверены на ряде уже свершившихся катастрофических событий, в частности, при исследовании биржевых торгов в момент кризиса. По нашему мнению, наиболее эффективными они будут при математическом моделировании происходящего в настоящее время мирового экономического и структурного кризиса, отдельные проявления которого были предсказаны М. А. Басиным и И. И. Шиловичем при исследовании динамики развития Internet и превращения её в Synergonet [8, 9].

Остановимся на применении синергетической тринитарной методологи при анализе проблем жизни и динамики человеческого общества. Одними из главных свойств живых объектов являются их рост и размножение, тесно связанные между собой. В качестве параметра целого при математическом описании элементов триады: клетка-человек-человечество – нами была принята масса. Это позволило с единых позиций рассмотреть динамические процессы на различных уровнях масштабной иерархии и предложить          для совместного анализа роста и размножения клеток и роста организма единую математическую модель, представляющую собой комбинацию итерационного процесса для степенных функций комплексного переменного и нелинейного дифференциального уравнения. Эта модель позволяет, в отличие от существующих стандартных моделей, одновременно учесть рост и размножение клеток организма. Предложенная модель может быть легко модифицирована и обобщена на различные типы ветвящихся процессов, каждый участник которых обладает двумя свойствами – роста и деления. Модель содержит три управляющих параметра, которые могут изменяться на каждом шаге размножения, что позволяет учесть влияние внешних условий на динамику размножения и роста. (Авторы благодарят Р.Г. Баранцева за ценные рекомендации по усовершенствованию предложенной модели).

Для описания динамики параметра целого человеческой популяции, имеющей иной закон зависимости изменения массы от времени, нами была предложена математическая модель, включающая комплексные переменные, анализ которой позволяет не только предсказать гиперболический рост человеческой популяции, наблюдавшийся на этапе демографического взрыва, но и демографический переход, соответствующий  наступающей в настоящее время стабилизации количества людей. Комплексификация модели позволила наряду с результатами, полученными ранее С. П. Капицей [17] для действительного параметра целого, проанализировать новое уравнение, которое, в соответствии с нашим предположением описывает динамику изменения информационного параметра человеческой популяции. В соответствии с исследовавшейся моделью в настоящее время человечество переживает процесс, называемый демографическим переходом, когда интенсивный рост числа людей сменяется стабилизацией, сопровождающейся кризисами, в том числе и экономическими. Можно предположить, что наблюдающийся сейчас экономический кризис является проявлением происходящего в настоящее время качественного изменения динамики роста человеческой популяции. Однако, исследованная модель соответствует лишь одному из возможных будущих сценариев динамики человеческой популяции. В настоящее время могут быть рассмотрены ещё два возможных сценария динамики: резонансная (пессимистическая) модель, поддерживаемая экологами, соответствующая катастрофическому или плавному сокращению числа людей, истощивших ресурсы Земли и не нашедших альтернативных источников существования; космическая (сверх - оптимистическая) модель соответствующая выходу человечества за пределы Земли, а затем и Солнечной системы.

Проекция введённой выше триады

                                                   Поле

                                                 /           \

                                     Структура - Контроллер

на человеческое общество может выглядеть следующим образом:

                                                Космос

                                              /               \

                  Человеческая популяция – Государство.

 

Космос – поле человечества, включает ближнее поле – планету Земля. В качестве дальнего поля можно рассматривать Солнечную систему и даже всю Галактику.

Человеческая популяция – совокупность людей совместно с их  собственностью, понимаемая как некий материальный объект.

Государство – под этим термином мы понимаем контроллер человеческой популяции - систему, управляющую взаимоотношениями между людьми и связями человечества с внешней средой - Космосом.

Эта системная триада может быть дополнена связанной с ней триадой взаимодействия, действующей на стыках элементов основной триады:[1]

 

                                                   Тело   -   Дух

                                                         \         /

                                                          Душа

 

Тело - это процессы материального взаимодействия Человечества с окружающей природой, в результате которых обеспечиваются все элементы материального существования человечества как биологического вида. Сюда относятся, в основном, процессы обмена материей и энергией.

Душа – результат взаимодействия контроллера человечества, условно названного нами    государством, с естественно выстраивающейся социальной иерархической системой, формируемой   отдельными людьми и их группами.

Дух - процессы взаимодействия контроллеров человечества и Космоса – окружающей среды – своего рода совместный творческий потенциал человечества и Космоса.

Введённые триады могут быть объединены в единую схему [10].

Аналогичная система двух связанных триад может быть построена и для отдельного человека:

                                                    Внешняя среда человека

                                                   /                                            \

                                   Организм человека - Управляющая система

 

Внешняя среда человека – объекты, определяющие жизнедеятельность отдельного человека, в том числе и люди, составляющие часть человечества или всё человечество в последнее время такой средой всё больше становится Synergonet.

Управляющая система – контроллер, осуществляющий управление взаимодействием организма    человека с внешней средой и внутренней жизнедеятельностью человека.

Организм человека – материальная часть человека как системы.

К этой триаде примыкает двойственная ей триада взаимодействия:

 

                                              Обмен веществ - Интеллект

                                                  \                               /

                                               Управление организмом.

 

Обмен веществ – материальный обмен человека и внешней среды веществом и энергией.

Интеллект – информационный обмен человека с внешней средой (в том числе и общение между людьми), управляемый, в основном, нервной системой.     Управление организмом – управление процессами, обеспечивающими целостность организма, осуществляемое, главным образом, эндокринной системой.

Две последние триады также  могут быть объединены в единый комплекс.

Аналогичные связанные триады могут быть построены и для отдельной клетки:

                                                Внеклеточная среда

                                              /                                \

                                            Структура клетки – Геном

 

Внеклеточная среда – внутренняя среда организма, состоящая из других клеток и межклеточной среды.  Для клеток кожи – это также внешняя среда человеческого организма.

Геном – контроллер клетки, содержащий информацию о структуре клетки и во многом о структуре организма в целом.

Структура клетки – материальная часть клетки, в которой осуществляется обмен веществом и энергией.

Так же, как и ранее, может быть выстроена дополнительная триада взаимодействия, включающая:

 

                                         Питание---------- Информационный обмен

                                                          \                   /

                                              Управление внутренним обменом

 

Питание - энергетический материальный обмен клетки с другими клетками и системами, обеспечивающими жизнедеятельность организма.

Управление внутренним обменом – процессы управления внутренней жизнедеятельностью клетки.

Информационный обмен - обмен информацией между контроллерами клетки и организма.

Две последние триады также могут быть объединены в целостный комплекс.     Между построенными комплексами существуют связи, наличие которых позволяет говорить о спирали резонансных взаимодействий элементов различных масштабных уровней.

Организм человека является основной частью поля отдельной клетки, тогда как человеческая популяция является основной частью поля отдельного человека. Особую роль играют связи контроллера клетки – генома со структурой человеческого организма, а, возможно, и с динамикой развития человеческого общества. Однако, не менее важны резонансные связи между контроллерами клетки, организма и человечества в целом – то есть связи между геномом, нервной и эндокринной системами и информационными структурами, создаваемыми человечеством. Геном клетки резонансно и достаточно жёстко определяет её структуру и структуру человеческого организма, в том числе и структуру эндокринной и нервной системы. Однако нервная система человека неоднозначно определяет структуру человеческого общества. Обратное же влияние внешнего поля на геном человека считается пренебрежимо малым. С таким утверждением трудно согласиться. Если изменения, происходящие с контроллером отдельного человека, практически не влияют на геном половых клеток, то длительные изменения внешней среды, поля, в котором существует человечество как вид за счёт масштабного резонанса должны вызывать приспособительные изменения генома не только за счёт отбора случайно приобретённых признаков. Эта  проблема требует своего решения именно в настоящее время, так как развитие человечества привело к резкому изменению состояния ближнего поля – биосферы и поверхности Земли, что в свою очередь за счёт обратных связей может привести к изменению генома человека.

Резонансные процессы, являющиеся комбинациями масштабных и структурных резонансов, широко распространены в биологических и социальных системах. Авторами была высказана гипотеза о том, что масштабный и структурный резонансы играли существенную роль в возникновении жизни. Наиболее ярким примером применимости концепции вихре – волнового и (или) структурного резонанса может стать проблема возникновения живого. Изложим некоторые гипотезы.

Важную роль здесь играют резонансные нелинейные процессы формирования и деформации границ, приводящие к росту информации. Двумерные границы рассматриваются в нашей классификации как одна из форм нелинейных ударных волн. В формировании и динамике резонансных грибовидных структур границы несут главную информационную нагрузку, которая для живых организмов является основной и постоянно развивающейся. Еще большую информацию несёт линия, представляющая собой пересечение двух границ. Но максимальная информационная нагрузка возникает в точке, в которой пересекаются три границы.

Существуют ли такие области в Природе? Да. Если мы рассмотрим четыре стихии Аристотеля: земля, вода, воздух и огонь,- то пересечение границ между ними должно привести к появлению малой особой области, в которой формируются структуры, элементы которой обладают максимальной неоднородностью. Побережье Мирового Океана и побережья локальных водных пространств могут рассматриваться как линии пересечения двух границ. Если в этой области локально добавить «огонь» в виде Солнечного света или вулканических извержений (проблема «чёрных курильщиков»), то реально создаются условия для возникновения и длительного существования разнообразных резонансных форм устойчивых в своей неустойчивости вихревых и грибовидных структур, которые можно отождествить с одной из форм живых организмов.

Эта гипотеза требует детальной проработки и может явиться основанием для формирования нового направления в изучении важнейшей научной проблемы возникновения жизни. Если она подтвердится, то подобный механизм может быть использован для создания принципиально новых нана – технологий, имеющих дело с объектами, лежащими на границе живого и неживого.

Однако это не единственное направление подобных исследований. Анализ динамики популяции клеток и организмов в условиях ограниченного ресурса также позволяет обнаружить резонансный путь развития. Этот путь избрала природа при создании многоклеточных животных и растений. По этому же резонансному пути, возможно, пойдёт и человеческое общество, столкнувшись с экономическим кризисами, нехваткой материальных ресурсов и ограничениями численности популяции. Формирование мегаполисов, появление и интенсивное развитие Internet с возможным переходом в Synergonet, передача всё большего числа функций международным организациям – являются свидетельствами резонансной самоорганизации, а также интенсивного развития и качественной трансформации единого общего   для всего человечества контроллера. Об этом же говорит глобальность и синхронность проявлений структурного кризиса, с которым столкнулось человечество в настоящее время. Так, например, революции в совершенно различных арабских странах произошли практически одновременно.

Пусть пространство, в котором популяция клеток или организмов может использовать природные ресурсы, ограничено и отделено от другого аналогичного пространства значительной зоной, в которой получить ресурсы для существования невозможно. Характерным примером является слизневик Dictyostelium disclodeum, который может существовать как в форме отдельных клеток (нерезонансный режим), так и в форме единого организма (резонансный режим) [14]. В фазе роста, когда ресурса достаточно, каждая отдельная клетка слизневика существует как отдельная особь. Их распространение по поверхности осуществляется по закону движения свободной биологической волны: они размножаются по экспоненциальному закону, занимая всё большую площадь. Однако, когда ресурса начинает не хватать, система переходит в состояние резонансной самоорганизации. Одна из клеток становится пейсмекером, центром структурно - волнового резонанса. Испуская специфические вещества, она создаёт новое биологическое поле, резонансно притягивает к себе остальные клетки. Формируется многоклеточная грибовидная структура, клетки которой расположены впритык друг к другу, что позволяет им поддерживать обмен веществ при значительно меньших затратах энергии, чем при независимом существовании.

Тем самым внешней средой для внутренних клеток становятся резонансно с ними взаимодействующие клетки, имеющие те же размеры и синхронизированный с ними темп обмена веществ. Резко уменьшается поверхность соприкосновения популяции с внешней средой. Каждую внутреннюю клетку кормят её соседи или  вновь образовавшиеся транспортные системы. Существование каждой клетки резонансно обеспечивается существованием всех остальных. Благодаря структурно-волновому резонансу биологические поля, создаваемые отдельными клетками усиливаются и синхронизируются, формируя биологический мультиполь. Тем самым открывается возможность для дальнейшего роста   и развития возникшего организма. Однако, законы этого роста становятся другими. Сближение внутренних клеток уменьшает скорость их роста и резко увеличивает период между размножениями. Однако этот период не становится бесконечным. Происходит резонансная синхронизация периодов существования отдельной клетки и их совокупности, определяющая большой, но обязательно конечный период существования сформировавшегося единого организма (не здесь ли таится загадка жизни и смерти многоклеточных организмов?). Резонансное взаимодействие клеток с различными районами создаваемого ими биологического поля и возможность их участия в бифуркационных событиях приводит к их дифференциации. Особенно существенными оказываются различия между граничными клетками и внутренними. Граничные клетки обладают значительно большим числом степеней свободы и по своим характеристикам приближаются к недифференцированным клеткам свободно растущей популяции. Об этом свидетельствует недавно открытая возможность клонирования многоклеточных организмов не только с использованием стволовых (недифференцированных или слабо дифференцированных) клеток зародыша, но и клеток кожи животных. Внутреннее поле организма существенно неоднородно, и его интенсивность и структура определяется внутренней геометрией организма. Поэтому его структура резонансно определяет вид дифференциации клеток, что приводит к их синхронизации с динамикой всего организма и необратимости произошедших изменений.         Совершенно в других условиях находятся клетки поверхности. Воздействие на них собственного поля организма значительно слабее, частота их размножения выше. Они более подвижны и активны.

Так как резонансные изменения внешнего поля, вызываемые синхронизированной группой клеток, значительно превышают интенсивность поля, индуцированного аналогичной группой свободно живущих клеток, то зона влияния сформировавшегося организма оказывается значительно выше. Граничные клетки могут формировать длинные нити, связанные с основной резонансной грибовидной структурой, и расположенные по силовым линиям нового биологического поля (ножки грибовидных структур), и в новых местах рождать новые грибовидные структуры, связанные с первичными. Разграничение свойств и функций клеток позволяет популяции строить два типа связанных между собой поселений: концентрированные «шляпки» грибовидных структур с плотным расположением клеток, создающих мощное резонансное биологическое поле, и нитевидные «ножки» грибовидных структур, охватывающие большие поверхности, площадь которых пропорциональна мощности этого поля. Нитевидные структуры служат для активного добывания пищи и получения информации, а также для их транспортировки. Тем самым многоклеточные организмы благодаря сложным резонансным процессам вводят в свою структуру существенную дифференциацию, что приводит в конце концов к формированию не только нового организма, но и его собственного контроллера. Часть функций управляющего механизма отдельной клетки передаётся постепенно формирующемуся контроллеру многоклеточного организма. Почти хаотическое движение клеток в свободной биологической волне, имеющее большое число практически равноправных степеней свободы движения и роста каждой отдельной клетки переходит в относительно упорядоченное движение системы, в котором рост и движение каждой клетки резонансно синхронизировано с движением остальных клеток. В системе с необходимостью возникает внешний по отношению к отдельным клеткам гомеостатический контроллер, действующий путём трансформации биологического поля, например, путём синхронного электромагнитного взаимодействия отдельных клеток, или выработки химических веществ, синхронизирующих поведение отдельных клеток (зачаток эндокринной системы).

Резонансное формирование многоклеточных структур явилось важнейшим шагом в развитии биосферы. С их формированием появились новые, макроскопические кванты живой материи, существование которых позволило регулировать скорость размножения и одновременно увеличить сферу существования живых организмов. Но главное, - возник принципиально новый, внеклеточный механизм управления совокупностями клеточных структур (гомеостатический контроллер организма). За счёт ограничения числа степеней свободы одной клетки организм приобрел большую вероятность для практически невозможных ранее степеней свободы на более высоком масштабном уровне.

Некоторые основные закономерности резонансной самоорганизации клеточных популяций оказываются характерными и для социальных систем. В частности, события, происходящие в настоящее время внутри человеческого общества, связанные с демографическим переходом, во многом аналогичны описанным выше. Особенно явно это стало заметно после 80-х годов двадцатого века, когда окончился демографический взрыв и стали более интенсивно развиваться процессы самоорганизации человечества как единой системы (демографический переход). Резкое увеличение размеров и этажности городов, где люди живут почти вплотную друг к другу, во многом аналогично формированию грибовидной структуры слизневика. Всё в большей степени внешней средой для отдельного человека становятся другие люди, тесно с ним взаимодействующие, что приводит к необходимости создавать и совершенствовать транспортные системы для снабжения каждого человека необходимыми ему ресурсами. Всё более развивается единый обменный эквивалент – деньги, определяющий возникшие экономические взаимоотношения между людьми. В последние годы в связи с демографическим переходом значительные качественные изменения происходят и в экономике,  к изучению которой также может быть применена концепция вихре - волнового и структурного резонанса. Происходящий в настоящее время экономический и структурный кризис является одной из форм происходящей резонансной перестройки.

Для того, чтобы выжить в мире, который не только даёт пищу, воду и воздух, но и приносит природные катастрофы, внутренние раздоры, болезни, врагов и конкурентов, необходимо уметь предсказывать грядущие опасности. Для решения этой проблемы природа наделила каждого человека самым мощным среди животных гомеостатическим контроллером – нервной системой. В процессе развития человечества всё большую роль начинали играть не только непосредственное получение информации, но передача полученной информации другим людям, а также её переработка. Развитие звуковой речи характеризовало очень глубокий уровень переработки           информации. Для того, чтобы назвать какой-либо объект, необходимо было не только выделить его из окружающего мира, но и включить в качестве кванта в некоторую обобщённую волну, всем квантам которой было присвоено одно и то же имя, один и тот же символ. Одновременно с возникновением речи был сделан первый шаг к созданию отличной от генетической общечеловеческой памяти – создание каменных скульптур и наскальных изображений, явившихся прообразом изобразительного искусства, сохраняющего образную информацию вне человеческого мозга. Следующим шагом в отчуждении информации от отдельного человека  и передаче её общему контроллеру человечества было изобретение письменности - этой задержанной на долгое время речи. Появились новые символы -  символы символов – цифры, буквы и иероглифы. Так возникла         первая символьная память, носителем которой стал не отдельный человек, а некий материальный объект, пользоваться которым мог любой человек, умеющий читать. Появилась и стала интенсивно развиваться индустрия вне-мозгового сохранения словесной информации. Письменность – это гигантский скачок в формировании контроллера человечества как единой волны, так как с её появлением впервые появилась потенциальная возможность создать носители существенно    переработанной информации, необходимой для всего человечества, позволяющие длительно хранить эту информацию вне человеческого мозга. Развитие письменности и создание хранилищ рукописей явилось важнейшей формой сохранения общечеловеческой информации – мудрости человечества. Именно в Священных книгах хранились основные положения всех древних религий и учений. Возникла возможность появления почты, передачи письменной информации на произвольные расстояния. Одновременно со средствами запоминания и передачи информации развивались и средства сжатия общечеловеческой информации и превращения её в знание, которое началось с появления языка. Проявлениями этого процесса явились создание и запоминание религиозных учений, в которых сохранялась память о приобретённых ранее знаниях и на их основе давались рекомендации на будущее, определялась мораль человеческого общества – правила взаимоотношения людей, обеспечивающие их совместное выживание. Существенную роль в этом процессе сыграло появление научного знания – то есть отыскание общих качественных и количественных закономерностей окружающего мира и человеческого общества. Следующим важнейшим шагом в развитии информационных структур явилось изобретение книгопечатания – появилась не существовавшая до этого момента возможность создания неограниченного числа копий наиболее важных для отдельных людей литературных и научных произведений. XIX и XX века. принесли человечеству поток новых средств передачи и хранения информации: фотография, телефон, телеграф, радио, телевидение, аудио- видео- аппаратура, компьютеры, мобильные телефоны. При этом всё большую и большую роль стали играть запоминание звуковых и визуальных образов, что значительно изменило форму информационных потоков, циркулирующих в человеческом обществе. Затем появился Internet. Функционирование Internet первое время   практически не сказывалось на потоке информации, циркулирующей в человеческом обществе, и влияющей на его поведение. Однако сегодня Internet - это уникальная глобальная информационная система, управляющая большей частью информации, циркулирующей в человеческом обществе. Развитие Internet является в настоящее время индикатором изменений контроллера человечества. Анализ  динамики её развития позволяет изучить процессы резонансной самоорганизации контроллера человечества и превращения его в принципиально новую структуру, названную М.А. Басиным и И. И. Шиловичем – Synergonet [8],[9].

Проследим вслед за ними некоторые этапы на пути в Synergonet:

1 Стандартный компьютер с момента своего появления являлся одним из средств преобразования информации. Компьютерные программы содержат некоторые необходимые для предсказания будущего полученные ранее  исходные данные и детерминированный алгоритм преобразования их в другие данные, необходимые для построения элементов будущих процессов, входящих в граф структур и событий. Первоначально компьютеры были использованы лишь для значительного ускорения рутинной вычислительной работы по преобразованию полученных человеком данных из одной формы в другую, более удобную для практических задач.

2. Компьютерная память – второй этап в процессе передачи информационных потоков компьютерным системам. Компьютер принимает на себя функции библиотеки концентрированной информации.

3. Появление первых сетей – сначала в архитектуре компьютера для реализации принципа многозадачности разделением времени решения. Затем появление сетей, обеспечивающих информационное взаимодействие многих людей, коллективов, их компьютеров и корпоративных сетей при решении всё более сложных задач. Фактически этот третий этап продолжается и в настоящее время в процессе развития Internet. Однако данный процесс имел два основных под-периода, отличающихся объёмом включения в процессы развития сетей случайного элемента и порождение новых связей между людьми. Первые связи между компьютерами были практически детерминированы и определялись связями между людьми, которые существовали и до введения компьютеров.

4. Существенное принципиальное значение того, что произошло с развитием Internet, это то, что в компьютерный мир был внедрён рынок – с атрибутами самоорганизации. При этом впервые возникло глубокое обратное влияние Internet на связи между людьми, в частности, на их экономические отношения. Cейчас уже говорят о том, что торговля через Internet скоро полностью заменит другие формы торговли.

5.А это, в свою очередь, меняет структуру человеческого общества и является первым шагом к формированию принципиально новой структуры, – Synergonet.  Synergonet - результат совместной резонансной самоорганизации человечества и Internet., приводящей к качественному изменению контроллера человеческого общества, а следовательно и самого общества. Интенсивное развитие сети мобильных телефонов и происходящее в настоящее время их резонансное объединение  с Internet – одно из свидетельств этого процесса.

6. Synergonet берёт на себя во всё большей мере роль глобального контроллера , забирая всё больше функций у человеческого мозга  и  Государства. Все информационные ресурсы переносятся в Synergonet. Возникает проблема управления со стороны Internet без участия человека производственными процессами и решением политических и социальных проблем.

7. При этом возникает опасная для человечества перспектива возникновения Synergonet 2.[9].  Сеть может приобрести свой собственный внутренний контроллер, целью которого может стать выживание Сети, не обязательно дружественный контроллеру человеческого общества. Изучение этой проблемы в настоящее время представляется нам особенно важным. Ведь нынешний глобальный структурный кризис совпал по времени с третьим бифуркационным кризисом Internet, связанным с переходом системы Internet–Человечество в фазу Synergonet, предсказанным М.А. Басиным и И.И. Шиловичем ещё в 1999 году.

 

   Литература.

 

1. Андрианов И. В., Баранцев Р. Г., Маневич Л. И. Асимптотическая математика и синергетика: путь к целостной простоте. М.: Едиториал УРСС.2004. 304с.

2. Баранцев Р. Г. Нелинейность – когерентность – открытость как системная триада синергетики//Мост 1999. № 29. С.54-55.

3. Баранцев Р. Г. Синергетика в современном естествознании. М.: Едиториал УРСС. 2003.144с.

4. Баранцев Р. Г. Становление тринитарного мышления. М. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая механика» 2005. 124 с.

5. Баранцев Р. Г. История семиодинамики: документы, беседы, комментарии. М.-Ижевск НИЦ «Регулярная и хаотическая механика». 2006. 376 с.

6. Басин М. А. Волны. Кванты. События. Волновая теория взаимодействия структур и систем Ч. 1. СПб: Норма. 2000.168 с.

7. Басин М. А. Компьютеры. Вихри. Резонансы. Волновая теория взаимодействия структур и систем. Часть 2.СПб: Норма 2002. 144 с.

8. Басин М. А., Шилович И. И. Синергетика и Internet (Путь к Synergonet). СПб: Наука 1999. 71 с.

9. Басин М. А., Шилович И. И. Путь в Synergonet. СПб: Норма 2004. 128 с.

10. Басина Г. И., Басин М. А.: Синергетика. Эволюция и ритмы Человечества. СПб.: Норма 2003. 260 с.

11. Басина Г. И., Басин М. А. Синергетика. Основы методологии. СПб: Норма. 2006. 56 с.

12. Басина Г. И., Басин М. А. Синергетика. Вселенная резонансов. СПб: Норма. 2008. 144с

13. Басина Г. И., Басин М. А. Синергетика. От чисел Басина до Synergonet. Этюды

Посвящено столетию со дня рождения выдающегося учёного Басина Абрама Моисеевича

14. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир. 1980. 414 с.

15. Режимы  с обострением. Эволюция идеи: Законы коэволюции сложных систем. М.: Наука. 1998. 255 с

 

 

16. Управление риском: Риск. Устойчивое развитие. Синергетика. М.: Наука.2000. 431 с.

17. Капица С. П. Общая теория роста человечества. Сколько людей жило, живёт и будет жить на Земле. М.: 1999.

 

 

 

Д.т.н. профессор Ровинский Реомар Ефимович

 

Синергетика . Новое научное направление

 

Разговор о проблемах синергетики начнем с ответа на вопрос, каким образом появилось это новое междисциплинарное научное направление.

Во второй половине ХХ века возникла необходимость вплотную заняться процессами развития сложных систем, обладающих открытостью, иначе говоря, взаимодействующих с внешней средой, с которой они находятся в состоянии неравновесной необратимости, нелинейности, но на определённом этапе сохраняя внутреннюю квазистационарность благодаря определённым внутренним и внешним взаимодействиям, протекающим на этом этапе развития. В развитии таких систем особый интерес представляют ситуации перехода их в качественно новые состояния. В силу внешних или внутренних причин рано или поздно квазистационарный этап развития нарушается, и все такие системы переходят в неустойчивое состояние, из которого необходим переход в качественно иное, новое устойчивое состояние. Такой кризисный этап завершается переходом системы в одно из возможных устойчивых состояний либо путём частичного или полного разрушения существовавшей упорядоченности, либо, при определённых условиях, достигая более высокую организованность по сравнению с исходным квазиравновесным состоянием.

В 70-х годах ХХ века появилось понимание того, что материя обладает способностью создавать в открытых неравновесных системах состояния, из которых в кризисных условиях могут возникать скачкообразные переходы в качественно новые состояния с более высоким уровнем организации, чем в исходных квазиравновесных состояниях. Иначе говоря, в определенных ситуациях материя проявляет созидательные способности, порождающие в развивающемся Мире новое. Такое свойство, присущее материи, получило название самоорганизации материи. Необратимость и нелинейность протекающих процессов развития, неравновесность сложных систем в определенных условиях порождают, в частности, самоорганизацию материи, обеспечивающую созидательные переходы в качественно новые состояния с нарастающим уровнем организованности.

Классическая равновесная термодинамика рассматривает процессы, протекающие в изолированных системах при отсутствии взаимодействия с окружающей средой. В таких условиях любой процесс преобразования одних видов энергии в другие виды, сопровождаемый совершением работы, завершается необратимыми переходами части участвующей энергии в тепло, которое равномерно рассеивается внутри системы, что ведёт к росту энтропии и достижению ею максимальной величины. Тем самым достигается состояние полного термодинамического равновесия, самого простого состояния данной системы. В дальнейшем происходит распад самой системы.

Открытые сложные системы взаимодействуют с внешней средой, поэтому они выпадают из основных представлений, на которых базируется равновесная термодинамика. В становлении и развитии синергетики, как нового научного направления, важную роль сыграли работы И.Пригожина, создателя нового раздела этой науки, получившего название неравновесной термодинамики [1]. Вторым провозвестником этого направления стал немецкий профессор Г.Хакен, выпустивший через шесть лет после Пригожина свою знаменитую книгу под названием «Синергетика» [2], название которой определило принятое большинством ученых название самого нового научного направления.

С первых же шагов нового научного направления вокруг него возникли серьезные споры. Наряду с достигнутыми положительными результатами ведущихся исследований, диапазон споров не уменьшается. Важно, что до сих пор не удалось создать единую теорию научной синергетики. Нам нет смысла заниматься разборкой этих споров, остановимся на понимании сути нового научного направления  и, возможно, коснемся тех проблем, которые мешают объединить различные научные варианты при нынешнем уровне наших знаний. Итак, перейдём к современной сути синергетики.

В предисловии к своей основополагающей книге «Синергетика» Г.Хакен так определил предмет разрабатываемой им теории: ²Синергетика занимается изучением систем, состоящих из многих подсистем самой различной природы, таких как электроны, атомы, молекулы, клетки, нейроны, механические элементы, фотоны, органы животных и даже люди <...> Мы сосредоточим внимание на тех ситуациях, когда структуры возникают в результате самоорганизации, и попытаемся выяснить, какие причины управляют процессами самоорганизации безотносительно к природе подсистем.² [2].

В точных науках теоретический подход к любому новому явлению считается состоявшимся, если удается создать математический аппарат, способный адекватно отобразить главные закономерности изучаемого феномена. В случае синергетики следует обеспечить математическое описание поведения открытых систем при потере ими устойчивости и скачкообразном переходе в качественно новое устойчивое состояние. Такая задача осложняется тем обстоятельством, что скачок – это крайне нелинейный процесс, при котором малые изменения управляющих параметров вызывают очень сильные изменения состояния системы, ее переход в новое качество. Здесь напрашивается аналогия с фазовыми переходами, ведущими к изменению агрегатного состояния вещества. Процесс перехода начинается при незначительном изменении управляющего параметра вблизи от критической точки. Классическая физика, как правило, стремится иметь дело с плавными, линейными процессами, для описания которых отработан надежный математический аппарат. При слабой нелинейности удается использовать тот же линейный аппарат с поправками на нелинейность. Процессы переходов систем в качественно новые состояния не укладываются в такие рамки, они требуют использования сугубо нелинейного математического аппарата, который в готовом виде отсутствует.

В Синергетике Г.Хакен разработал такой аппарат в виде системы нелинейных дифференциальных уравнений, названных им ²эволюционными уравнениями². Они учитывают роль внешних факторов, толкающих систему к переходу в качественно новое состояние, это потоки энергии и вещества, и роль случайных, непредсказуемых факторов, определяющих ²выбор² одного из возможных устойчивых конечных состояний. Математический аппарат теории очень сложен и пользование им сопряжено с большими и не всегда преодолимыми трудностями.

Первоначально сферой приложения Синергетики была квантовая электроника и радиофизика, области узкопрофессиональных интересов Г.Хакена. Поэтому в качестве примера самоорганизации выберем объект, изучаемый этими дисциплинами, а именно, лазер. Этот квантовый прибор, получивший в последние десятилетия широкую известность, создает высокоорганизованное оптическое излучение. Особенность квантового прибора состоит в том, что процесс самоорганизации реализуется в нём на уровне микромира. Название прибора представляет собой аббревиатуру полного английского наименования, содержащего два ключевых понятия, определяющих принцип его действия: вынужденное излучение и усиление света. Началась эпоха создания оптических квантовых приборов, в которых активную лазерную среду, состоящую из специально подобранных атомов, молекул или ионов, приводят в состояние сильной неравновесности направленным введением специально организованного потока энергии (накачка лазера). В таком состоянии становится возможным избирательное возбуждение активной  лазерной среды до строго определенного уровня. Как только превышается пороговое значение лазерной накачки, в подготовленной среде лавинообразно нарастает вынужденное, а не спонтанное, излучение на строго определенной длине волны. Тогда скачком возникает лазерная генерация узконаправленного почти монохроматичного луча, яркость которого на генерируемой длине волны в миллионы раз превышает яркость любого традиционного источника света. Лазерная генерация есть результат самоорганизации активной среды при выполнении трех перечисленных выше условий: открытости системы, снабжаемой извне энергией, ее крайней неравновесности и превышения порога вводимой в среду энергии. 

Другой подход к математическому описанию физических процессов, сопровождаемых разрывами функций (скачками), разработал Р.Том, использовавший топологическую теорию динамических систем. Им созданы основы теории, получившей название теории катастроф. Существенный вклад в последующее развитие этой теории сделал В.И.Арнольд, благодаря чему стали возможными некоторые важные ее практические приложения. Содержание теории и практические приложения изложены в книге Арнольда [3], предназначенной для нематематиков. Катастрофами называют скачкообразные переходы, возникающие в виде внезапного ответа системы на плавное изменение внешних условий. Соответственно, теория катастроф дает универсальный метод исследования любых скачкообразных переходов, разрывов, внезапных качественных изменений. Самоорганизация – это одно из типичных проявлений подобных событий. Сегодня теория катастроф успешно решает задачи, связанные с определением предельной прочности конструкций, с протеканием циклических химических реакций типа реакций Белоусова – Жаботинского, с поведением волновых фронтов. Однако, серьезные трудности возникают при попытках приложения этой теории к биологическим объектам и социальному сообществу людей. Перспективы теории на будущее в [3] оцениваются так:

“В непосредственном будущем лишь физические науки извлекут из нее (из теории катастроф, Р.Р.) действительную выгоду, поскольку они имеют дело с «простыми» системами, в крайнем случае, со «статистически простыми» системами неорганизованной сложности. Организованная сложность биологии представляется наиболее вероятным объектом изучения на следующем, «промежуточном» этапе, но здесь уже может понадобиться вся теория динамических систем (имеющая теорию катастроф лишь малой, хотя и существенной составляющей). Организованная сложность социальных систем вряд ли будет хорошо понята, пока мы не освоимся как следует с биологическими системами”.

Оба рассмотренных подхода к новому научному направлению (синергетика и теория катастроф) не используют термодинамические представления, поскольку классическая термодинамика имеет дело с изолированными равновесными системами, в которых самоорганизация себя не проявляет. Между тем, термодинамический подход добавляет новые детали, важные для понимания проблемы, поскольку самоорганизация тесно связана с необратимыми процессами, доминирующими во Вселенной. Выяснилось, что именно необратимые процессы играют конструктивную роль в развивающихся открытых неравновесных системах, иначе говоря, в самоорганизующихся системах.

Основоположник новой термодинамики бельгиец Илья Пригожин, удостоенный Нобелевской премии по химии, в своей Нобелевской лекции формулирует проблему так: ²В теоретической химии и физике возникло новое направление, находящееся в самом начале своего развития, в котором термодинамические концепции будут играть еще более важную роль <...> Чтобы разработать термодинамику самоорганизующихся структур необходимо показать, что неравновесие может быть причиной порядка. Оказалось, что необратимые процессы приводят к возникновению нового типа динамических состояний материи, названных мною ²диссипативными структурами² [4].

Под термином «диссипативная структура» Пригожин подразумевает образование некоторой формы супермолекулярной организации, возникающей в результате коллективных действий элементов системы. Для нашей темы наибольший интерес имеют идеологические аспекты теории, излагаемые в [5,6]. Как отмечалось выше, чтобы система могла создавать и поддерживать упорядоченность, она должна быть открытой и получать энергию извне. Оказывается, весь доступный нашему познанию Мир состоит только из таких систем, в развитии которых  прослеживаются два взаимосвязанных этапа, описание которых дано выше.. В развиваемой Пригожиным теории определены критерии, при которых диссипативная система теряет устойчивость, и предсказывается возможное достижение ею качественно новых состояний при скачкообразном выходе из кризиса. Скачок протекает в форме гигантской коллективной флуктуации, при которой многочисленные элементы системы ведут себя согласованно, хотя перед этим их взаимодействие носило хаотический характер.

Представить себе гигантскую коллективную флуктуацию, возникающую в момент скачка, поможет известное в гидродинамике явление, получившее название ячеек Бенара. Если подогревать снизу сосуд, в котором находится жидкость, обладающая необходимой вязкостью, то в его вертикальном сечении образуется перепад температур, вследствие чего возникают хаотичные конвективные потоки. Но как только интенсивность подогрева нижнего слоя жидкости превысит определенное для данной системы пороговое значение, вертикальные потоки скачком перестраиваются и образуют хорошо организованные замкнутые циркулирующие структуры, демонстрирующие высокую степень упорядоченности. Сверху это выглядит так, как будто поверхность жидкости имеет регулярную ячеистую структуру. Картина устойчиво сохраняется все время, пока снизу продолжается подогрев с постоянной интенсивностью. В рамках классических представлений вероятность организации миллиардов и миллиардов молекул жидкости с образованием шестиугольных ячеек Бенара определенного размера практически равна нулю, а если бы даже такое состояние случайно возникло, то упорядоченные структуры сразу после этого распались бы. Но эффект реализуется, он надежно воспроизводится и устойчиво сохраняется, если поддерживаются необходимые условия. Организованное поведение участников эффекта возможно благодаря поступлению извне необходимой для этого энергии. Статистические законы здесь явно не работают, и для объяснения феномена привлекается, в частности, неравновесная термодинамика. По словам Пригожина разработка новой научной дисциплины – неравновесной термодинамики – находится в начальной стадии. Создан ее математический аппарат, но, как и в случае Синергетики, пользоваться им не просто.

Подводя итоги рассмотрения нового научного направления, можно сказать следующее. Вопреки не вполне компетентным высказываниям, что синергетика – не наука, а скорее философия, убедительные факты говорят о том, что это молодая, но пока еще далекая от завершения междисциплинарная наука. Как и у других научных дисциплин, у синергетики есть свой четко определенный предмет изучения, своя методология, она опирается на современное научное знание, у нее есть ряд вполне реальных приложений. С философией ее связывает то, что, как сказал Волькенштейн, «Синергетика – это новое научное мировоззрение, отличное от ньютоновского мировоззрения». Это очень серьезный фактор, выводящий синергетику на роль общенаучной дисциплины. Но на всем протяжении своего относительно короткого существования синергетика сталкивается с серьезными проблемами, которые вызывают брожение мнений в научных кругах. Пока в новом научном направлении действуют, по меньшей мере, три разных подхода, и не видно попыток их объединения. В таких условиях трудно ожидать создания единой теории переходов развивающихся систем в качественно новые состояния. Но основная  трудность создания теории, пожалуй,  носит принципиальный характер: переходные процессы нелинейны, поэтому, хотя Хакен в Синергетике и Пригожин в Неравновесной термодинамике написали уравнения в рамках создаваемых ими теорий, решение таких уравнений в каждом конкретном случае представляет почти непреодолимые трудности. А серьезные критики получают обоснованный повод для утверждения об отсутствии теории, следовательно, и об отсутствии научной дисциплины. Тем не менее, есть основания для оптимизма в отношении будущего синергетики.

Таким образом, попервоначалу синергетика объединяет в своём составе несколько самостоятельных направлений, но это не случайное объединение. В каждом направлении переход открытой системы  в качественно новое состояние происходит только тогда, когда система попадает в кризисный этап своего развития, и такой переход происходит в форме скачка. По этому поводу  И.Пригожин в своей Нобелевской лекции ввел в оборот понятие «точки бифуркации». В синергетике под бифуркацией понимается не математическая точка, а короткий период кризисного этапа, в течении которого заканчивается однозначный эволюционный путь, характерный для предыдущего стационарного этапа развития, и возникает несколько ветвей потенциально возможных выходов из кризиса. Выход осуществляется скачкообразно, а «выбор» дальнейшего пути развития определяется случайным воздействием на систему одной из возникающих на этом этапе флуктуаций. В результате невозможно точно предсказать будущий путь системы после её выхода из кризиса. 

Наряду с тремя рассмотренными нами направлениями, общепризнанно входящими в состав синергетики, возможно появление других направлений, основанных на участии в них новых механизмов самоорганизации материи. Их включение в понятие синергетики обоснуется лишь в случае, когда развивающаяся система попадает в кризисный этап развития, а выход из кризиса и появление качественно нового состояния возникает скачком, но не плавным переходом.  Примеры тому – провалы предпринимавшихся попыток распространить  методы синергетики на биологические развивающиеся системы, а также на людей и человеческие социальные системы. В. Арнольд в теории катастроф уже предупреждал о неготовности современной синергетики распространять свои методы на биологию и социальные системы. Провалы подобных попыток сыграли главную роль в дискредитации синергетики, как междисциплинарной научной дисциплины. Именно здесь идут главные дебаты между сторонниками и противниками этого нового научного направления.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Glansdoff P., Prigogine I., Thermodynamic theory of structure, stability and fluctuation,

                                                                                                                        N.Y., Wiley Intercience, 1971

2. Haken H., Synergetic, an introduction. Nonequilibrum phase-transitions and selforganizations in  physics, chemistry and biology. Springer, 1977

3  Арнольд В.И. Теория катастроф. М.: Наука, 1990

4.  Пригожин И. Время, структура и флуктуации (Нобелевская лекция). УФН, 1980, т.131, с.185;

5.  Пригожин И. От существующего к возникающему. М.: Наука, 1985;  Prigogine I. From Being  to  Becoming. W.H. Freeman and Company.  1980

6. Николис Г., Пригожин И., Познание сложного. М.: Мир, 1989;  Nicolis G., Prigogine I  Exploring  Complexity. W.H. Freeman and Company, New York, 1989

 

 

 

18 марта 2012 года Баранцев Басину

Как Вы знаете, в моей триаде синергетики есть ещё российская школа нелинейной динамики. А у Ровинского она где-то за кулисами. И ни слова о Курдюмове, Малинецком, Буданове, Аршинове. К обсуждению надо подключить Дульнева Г.Н. Всего доброго! Ваш Р.Г.Баранцев.

 

20 марта 2012 года Ровинкий Басину

Я готов принять активное участие в готовящемся Вами электронном семинаре. Спасибо за такую инициативу. С кратким откликом Рэма Георгиевича ознакомился. Можете успокоить его, статьи всех перечисленных в отзыве авторов о синергетики я читал, со многим согласен и отношусь к этим работам с должным уважением. А Курдюмову и Малинецкому даже пересылал мою книгу «Развивающаяся Вселенная», где есть ссылка на одну из их совместных статьях по теме книги.  В своей нынешней статье я не ставил своей задачей писать историю развития синергетики, это только выражение моего личного мнения об этом новом научном направлении, изложена сама суть этого мнения. Если возможно, то предлагаю Р.Г. и другим участникам семинара для знакомства с моими сегодняшними научными интересами просто просмотреть помещенные на моём сайте материалы по известному Вам адресу:  http://remrovinsky.com

 

 

 

ЧТО ТАКОЕ СИНЕРГЕТИКА

Баранцев Р.Г.

СПбГУ,  СПб

brem@mail.ru

 

 

    Слово “синергетика” происходит от греческого synergeia – содействие, сотрудничество. В широкое употребление этот термин ввёл немецкий физик Г.Хакен, назвав так новое научное направление, объединяющее исследования по теории самоорганизации. В настоящее время синергетика, преодолевая междисциплинарный статус, превращается в ответственного носителя новой парадигмы. Становясь аттрактором с весьма широкой областью притяжения, синергетика стремится к осознанию имманентных проблем и уточнению своих границ. Простое название «теория самоорганизации» оставляет желать большей определённости. Следуя семантической формуле системной триады «рацио-эмоцио-интуицио» [1],  мы предложили в [2] такой вариант тринитарной дефиниции синергетики: «нелинейность-когерентность-открытость». Нелинейность может проявляться в самых разных обличиях. Когерентность понимается как такая согласованность взаимодействия элементов, которая проявляется в масштабе всей системы. Открытость подразумевает обмен веществом, энергией и информацией, происходящий в пространстве, времени и масштабе, причём обмен не полностью контролируемый. «То, что полностью контролируемо, никогда не бывает вполне реальным. То, что реально, никогда не бывает вполне контролируемым» [3].

    Компоненты системной триады образуют целостное единство, когда находятся в динамическом равновесии. Проблема определения может быть сформулирована как проблема установления допустимых пределов по каждому измерению системной триады. Эти пределы взаимосвязаны согласно принципу неопределённости-дополнительности–совместности (НДС): каждая пара элементов находится в соотношении дополнительности, а третий задаёт меру совместности. В асимптотической математике, где точность, локальность и простота как элементы определяющей триады имеют количественные выражения, действие этого принципа проявляется наглядно и убедительно [4]. В процессе самоорганизации осуществляется связь структурных уровней разного масштаба, и сам процесс можно рассматривать как вертикальный переходный слой. В таких слоях действуют смешанные языки, рождаются новые смыслы, формируются параметры порядка, регулирующие процесс на системном уровне. Кооперация частей системы с возникновением нового качества, характеризуемого параметром порядка, - это центральная тема синергетики.

    Основное противоречие, которое стремится разрешить синергетика, задаётся оппозицией порядок-хаос. В греческой мифологии слово chaos означало первобытное состояние мира, из которого образовался космос – мир, мыслимый как упорядоченное единство. В современном представлении хаос – беспорядочное, бесформенное, неопределённое состояние вещей, так что антитезой хаосу обычно является порядок. Отчётливо напрашивается вывод, что хаос – это плохо, а порядок – это хорошо. Однако, абсолютный порядок и абсолютный беспорядок одинаково грозят гибелью. При всём стремлении к упорядочению какая-то доля хаоса для жизни необходима. И синергетика как раз раскрывает, восстанавливает позитивную роль хаоса. Оппозиция хаос-порядок разрешается в ней через творчество.

Синергетическая идеология позволяет взглянуть и на общество как на самоорганизующуюся систему, формируя при этом новые концепции в социальных науках. Громадное значение имеет вывод современного естествознания о неоднозначности путей эволюции природных систем, о неустойчивости по отношению к начальным данным. Важно также, что сложным системам нельзя навязывать пути их развития, а нужно обеспечивать самоуправляемое развитие, правильно организуя воздействия в пространстве, времени и масштабе.

    Пространство смыслов - место генерации ведущих признаков, Формируя основные параметры, мысль создаёт структуры как устойчивые комплексы связей в пространстве отношений. В поисках наиболее общих закономерностей мысль абстрагируется от конкретного содержания и остаётся в пространстве чистых отношений, структурные формы которых определяют план организации. Символизируя глубинные архетипы, эти структуры видятся как знаки и, становясь понятиями, обретают смысл параметров порядка. Знаковый подход – прерогатива семиотики. Однако в процессе самоорганизации происходят качественные изменения, для обозначения которых требуются динамические структуры, т.е. семиодинамика.

Семиодинамика, как и синергетика, занимается изучением механизмов синтеза целостных образований. Однако судьба их сложилась по-разному. Семиодинамика, рождённая в своём отечестве, не нашла понимания и признания, а синергетика, изобретённая за рубежом, стала восприниматься, как новое направление, способное возглавить смену парадигмы. История не слишком оригинальная, но в очередной раз пройденная и достаточно поучительная в своих деталях, тем более, что сохранились документальные свидетельства этих не столь уж давних событий [5]. В России семиодинамика оказалась предтечей синергетики. Когда Г.Хакен ставил вопрос о существовании общих принципов самоорганизации независимо от природы отдельных частей системы, этот вопрос, по его собственному признанию, звучал тогда как-то неестественно и казался «притянутым за уши» В России критическая масса была достигнута лишь в 1983 году на конференции в Пущино, как раз в то время, когда семиодинамика уже успела заслужить обвинение в идеологической вредности и своим упорным сопротивлением измотала идеологические власти, значительно их обессилив. Тем самым она сыграла роль штрафной роты, очистившей минное поле предубеждений перед наступлением синергетики.

Популярность синергетики угрожает размыванием её берегов, так что сама она всё больше нуждается в русле достаточной определённости, и предмет этой науки обязывает её к самоопределению. Однако взгляд изнутри недостаточен для целостной идентификации. А извне на роль параметров, характеризующих синергетику, предлагались пока слишком широкие и обречённо негативные показатели: нелинейность, неустойчивость, незамкнутость,… Выход в новое всегда начинается с отрицания, отказа, освобождения от старого. Поэтому новое обычно определяется апофатичефски: неэвклидовы геометрии, неклассическая физика, неравновесные процессы и т.п. Попытки экстраполяции обречены на встречу с парадоксами, катастрофами, сингулярностями, которые плодотворны постольку, поскольку обозначают место формирования внешних границ. Поиски границ синергетики в пространстве методов выводят на принцип НДС, формирующий внутреннюю меру, которая проявляется через обобщённый параметр Планка, оберегающий целостность системы. Сопоставление асимптотики и синергетики обнаруживает их родство по динамизму методов: от предела – к приближению, от бытия – к становлению, от полноты – к целостности. Будучи предтечей синергетики, семиодинамика сумела заложить основы структурной методологии, которая помогает синергетике определить свои берега и обрести подлинное русло. Обживаясь в нём, синергетика вскоре возможно не удивится, осознав себя семиодинамикой.

 

1.   Баранцев Р.Г. Становление тринитарного мышления. М.-Ижевск, 2005, 124 с.

2.   Баранцев Р.Г. Имманентные проблемы синергетики // Новое в синергетике: Взгляд в третье тысячелетие. М.: Наука, 2002. С.460-477.  В-сы философии, 2002, №9. С.91-101.

3.   Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. : Либроком, 2009,232 с.

4.   Андрианов И.В., Баранцев Р.Г., Маневич Л.И. Асимптотическая математика и синергетика: путь к целостной простоте. М.: Едиториал УРСС, 2004, 304 с.

5.   Баранцев Р.Г. История семиодинамики: Документы, беседы, комментарии. М.-Ижевск: РХД, 2006,380 с.

 

 

 

 

 

 

Рейтинг@Mail.ru