Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебники / НЕЛИНЕЙНАЯ ДИНАМИКА СЛОЖНЫХ.pdf
Скачиваний:
650
Добавлен:
30.03.2022
Размер:
28.89 Mб
Скачать

http://profbeckman.narod.ru/

обозначения этого узкого направления и то из-за его краткости и чёткого звучания на разных языках (из-за всеобщей привычке к древнегреческому).

В этой главе мы рассмотрим сложные (принципиально не разложимые на отдельные компоненты) системы и процессы их самоорганизации. Более важные с практической точки зрения процессы организации под действием внешних сил будут описаны в других главах учебника.

8.2 Детерминизм, случайность и неопределённость

Сложные процессы включают две составляющие: строго предопределённость, когда прошлое определяет будущее, и случайность, делающая будущее неопределённым.

Детерминизм – теория, согласно которой определенные результаты полностью предопределены.

Детерминизм учение о взаимосвязи и взаимной определённости всех явлений и процессов, доктрина о всеобщей причинности. Согласно детерминизму, все происходящее в мире, включая ход человеческой жизни и человеческой истории, предопределено судьбой, Богом, природой, человеческой волей или обществом. Детерминизм – утверждение, согласно которому имеется только одно, точно заданное возможное будущее (фатализм). Противоположностью детерминизма является индетерминизм.

Приверженцем абсолютного детерминизма был П.Лаплас. Он постулировал, что если бы какое-нибудь разумное существо смогло узнать положение и скорость всех частиц в мире, оно могло бы совершенно точно предсказать все события Вселенной. Детерминизм как представление о взаимосвязи всех явлений и процессов является важнейшей составной частью научной методологи, нацеливающей исследователей на выявление причинности и закономерностей в природе, обществе и мышлении. Детерминизм не подразумевает обратимость времени, исходя из предположения, что частица не обязательно придёт в исходное состояние при обращении времени, т.к. траектория не всегда однозначно определяется конечными условиями.

Индетерминизм – философское воззрение, отрицающие либо объективность причинной связи, либо познавательную значимость причинного объяснения в науке, и утверждающие, что фундаментальные законы природы имеют вероятностный характер, а случай является не только равноправной по отношению к необходимости сущностью природы, но и более фундаментальной, позволяющей объяснить её самотворящий и эволюционный характер.

Необходимость – характеристика явления, однозначно определённого некоторой областью действительности, предсказуемого в рамках знания о ней. Необходимость противопоставляют случайности.

Случайность – проявление внешних неустойчивых связей в действительности, результат пересечения независимых процессов; дополнение к законам необходимости. Первоначально научное естествознание отторгало случайность, а неоднозначность и неопределенность рассматривались как неполное выражение знаний об исследуемых объектах – господствовал детерминизм. Но затем стали разрабатываться статистические теории, которые основывались на идеях и методах теории вероятностей.

Первыми материальными системами, исследуемыми в рамках статистических теорий, были газы. Движения молекул газа в таких системах относительно независимы и равноправны. Хаотические состояния таких систем – идеальное воплощение случайности. В термодинамике появилось представление о точках бифуркации – тех моментах, когда какие-либо системы в ходе своих внутренних изменений и усложнений приобретают черты крайней неустойчивости, что приводит к качественным преобразованиям. В такие переломные моменты открываются разнообразные пути таких качественных преобразований. В точках бифуркации царствует случайность.

Механистический (жёсткий) детерминизм – идея полной предопределённости всех будущих событий; на единственно возможной траектории движения материальной точки

http://profbeckman.narod.ru/

при заданном начальном состоянии; на концепции полной выводимости всего будущего (и прошлого) Вселенной из её современного состояния с помощью законов механики; на ньютоновском типе законов, где случайность не принимается во внимание.

При детерминистском подходе динамическая теория однозначно связывает между собой значения физических величин, характеризующих состояние системы. Примеры динамических теорий: механика, электродинамика, термодинамика, теория относительности, эволюционная теория Ламарка, теория химического строения. При статистическом (вероятностном) подходе невозможно достаточно точно задать начальное состояние системы: любая допущенная в измерениях или расчётах погрешность очень быстро нарастает с течением времени возникает динамический хаос. Примеры систем с динамическим хаосом: погода и климат, турбулентность, фондовые рынки.

Система детерминированного хаоса – система, демонстрирующая кажущиеся случайными результаты, даже тогда, когда эти результаты порождаются системой дифференциальных уравнений.

Статистический (вероятностный) детерминизм – результат взаимодействия большого числа элементов, индивидуально детерминированных. Событие, в котором имеется несколько альтернатив.

Основные типы природных и общественных законов в биологии, квантовой физике, общественных отношениях, истории носят вероятностный характер. Для описания неупорядоченных систем разработана статистическая теория, которая однозначно связывает между собой вероятности тех или иных значений физических величин. К понятиям статистики относится случайность (непредсказуемость), вероятность (числовая мера случайности), среднее значение величины, флуктуация (случайное отклонение системы от среднего (наиболее вероятного) состояния). Примеры статистических теорий: молекулярно-кинетическая теория, теории квантовой физики, эволюционная теория Дарвина, молекулярная генетика. Предсказания динамических и статистических теорий совпадают, когда можно пренебречь флуктуациями; в остальных случаях статистические теории дают более детальное и точное описание реальности.

Ранее полагали, что простые универсальные законы существуют, познаваемы, а их использование будет исключительно полезным; как бы ни были сложны уравнения, следующие из этих законов, сколько бы их ни было, их удастся решить. Детерминизм задавал уверенность в том, что можно, решив уравнения, заглянуть как угодно далеко в будущее и в прошлое. Однако вскоре было обнаружено, что математика позволяет решить далеко не все задачи. Например, теория динамического хаоса демонстрирует, что даже для довольно простых детерминированных систем (в которых будущее однозначно определяется настоящим) существует горизонт прогноза, заглянуть за который нельзя.

Сейчас полагают, что в окружающем нас мире действуют и жесткий детерминизм, характерный для плавного, эволюционного развития систем, и случайность, характерная для поведения системы в точке бифуркации. После того, как путь для системы выбран (один из многих возможных) вновь вступает в силу детерминизм. В природе преобладают необратимые процессы, что сказывается на необратимости времени. Необратимые процессы в открытой системе порождают высокие уровни организации. Согласно теории эволюционизма всё существует в развитии; развитие как чередование медленных количественных и быстрых качественных изменений (бифуркаций); законы природы как принципы отбора допустимых состояний из всех мыслимых; фундаментальная и неустранимая роль случайности и неопределенности; непредсказуемость пути выхода из точки бифуркации (прошлое влияет на будущее, но не определяет его); устойчивость и надежность природных систем как результат их постоянного обновления. Судя по всему, главенствующую роль в окружающем нас мире играют не порядок, стабильность и равновесие, а неустойчивость и неравновесность.

Механистическая наука уделяла много внимания устойчивости, порядку, однородности и равновесию, но изучала замкнутые системы и линейные соотношения, в

http://profbeckman.narod.ru/

которых малый сигнал на входе вызывает равномерно во всей области определения малый отклик на выходе. Случайность не востребована в этой науке, оно досадное недоразумение. Здесь исходным рубежом событий служат начальные условия. Атомы или частицы движутся по определённым траекториям. Задав начальные условия, мы можем выпустить из исходной мировой точки траекторию как назад по времени в прошлое, так и вперед по времени в будущее. Совершенно иная ситуация имеет место при рассмотрении некоторых химических реакций, например в случае, когда две жидкости, слитые в один сосуд, диффундируют до тех пор, пока смесь не станет однородной, или гомогенной. Обратная диффузия, которая бы приводила к разделению смеси на исходные компоненты, никогда не наблюдается (хотя принципиально и возможна). В любой момент времени смесь отличается от той, которая была в сосуде в предыдущий момент и будет в следующий. Весь процесс ориентирован во времени.

В результате процесса самоорганизации возможно спонтанное возникновение порядка и организации из беспорядка и хаоса. В состояниях, далеких от равновесия, происходят многие спонтанные, нередко весьма значительные перераспределения материи во времени и в пространстве. В таких состояниях очень слабые возмущения, или флуктуации, могут усиливаться до гигантских волн, разрушающих сложившуюся структуру, что объясняет всевозможные процессы качественного или резкого (не постепенного, не эволюционного, а катастрофического) изменения. Основным условием нормального развития сложных систем является развитие обеих составляющих детерминированной и случайной при сохранении баланса между ними. Победа любой из сторон приводит к разрушению системы. В природе действуют и детерминизм, и случайность, причём необходимость и случайность согласуются, дополняя друг друга. Особую роль в мировом эволюционном процессе играет принцип минимума диссипации энергии: если допустимо не единственное состояние системы (процесса), а целая совокупность состояний, согласных с законами сохранения и связями, наложенными на систему (процесс), то обычно (но не всегда!) реализуется состояние, отвечающее минимальному рассеянию энергии (минимальный рост энтропии).

Энтропия открытой системы не просто безостановочное соскальзывание системы к состоянию, лишённому какой бы то ни было организации. При определенных условиях энтропия становится прародительницей порядка. Утверждение, что при неравновесных условиях энтропия может производить не деградацию, а порядок, организацию и, в конечном счёте, жизнь, противоречит традиционным представлениям классической термодинамики. Энтропия, как источник организации, утрачивает характер жесткой альтернативы, возникающей перед системами в процессе эволюции: в то время как одни системы вырождаются, другие развиваются по восходящей линии и достигают более высокого уровня организации.

Катастрофные этапы – это изменение самой структуры исходной системы, её перерождение, возникновение нового качества. При этом новая структура позволяет системе перейти на новую термодинамическую траекторию развития, которая отличается меньшей скоростью производства энтропии, или меньшими темпами диссипации энергии. Возникновение нового качества происходит на основании усиления малых случайных движений элементов – флуктуаций. Это объясняет тот факт, что в момент бифуркации состояния системы возможно не одно, а множество вариантов структурного преобразования и дальнейшего развития объекта. Таким образом, сама природа ограничивает наши возможности точного прогнозирования развития, оставляя, тем не менее, возможности важных качественных заключений.

8.3 Простые и сложные системы

Как уже упоминалось, системы бывают закрытыми, изолированными, открытыми, линейными и нелинейными. Они участвуют как в равновесных, так и неравновесных,

http://profbeckman.narod.ru/

обратимых и необратимых, случайных или эргодических процессах, в стационарном или нестационарном состоянии. Но системы могут быть простыми и сложными.

Простая система равновесная система, физическое состояние которой вполне определяется значениями двух независимых переменных функций состояния простого тела (x,y), например, значениями температуры и удельного объема (t, v) или давления и удельного объёма (P, v) . Выражение зависимости трёх характеристик состояния простого тела (x, y, z), являющихся попарно независимыми, называется уравнением состояния этого тела: φ(x, y, z)=0. Простая система может быть эффективно разложена на отдельные компоненты и изучена классическим системным анализом. Простая система аддитивная система. Простыми телами являются изотропные тела (равенство характеристик состояния и физических свойств тела во всех его точках и во всех направлениях), в частности: газы, пары, жидкости и многие твёрдые тела, находящиеся в термодинамическом равновесии и не подверженные действию поверхностного натяжения, гравитационных и электромагнитных сил и химических превращений. Простые открытые системы отличаются способностью обмениваться веществом с окружающей средой. Для термодинамического описания таких систем с k независимыми компонентами необходимы k+2 независимых параметра состояния, включая массу (количество вещества, число частиц) каждого независимого компонента.

Сложные системы системы, не разложимые компоненты, в них не выполняется принцип аддитивности (имеет место синергетический эффект и к ним неприменим системный анализ). К сложным системам относятся диэлектрики, магнетики, сверхпроводники, упругие твёрдые тела, поверхности раздела фаз, системы в поле тяготения и в состоянии невесомости, электрохимические системы, равновесное тепловое излучение. Важным примером является живой организм. Для термодинамического описания таких систем, как упругий стержень/нить или пружина, поверхность раздела фаз, тепловое излучение необходим только один независимый параметр состояния.

Если входящие в состав системы вещества в рассматриваемом диапазоне условий (давление, температура) химически не взаимодействуют между собой, то систему называют физической. Если же вещества системы реагируют друг с другом, то говорят о химической системе.

Долгое время под сложными системами понимали биологические системы, причём такие, которые нельзя описать математически. Сейчас число непознанных биологических процессов постепенно уменьшается, поскольку новые теоретические подходы позволяют интерпретировать многие биологические системы достаточно адекватно. Одновременно обнаружены небиологические (как техногенные, так и гуманитарные) системы, которые могут быть простыми или сложными, но которые способны претерпевать сложные превращения, не описываемые классическим математическим аппаратом.

Синергетика занимается сложными самоорганизующимися системами, состоящими из разнородных элементов, связанных между собою структурно и/или функционально.

Система, в которой цель четко детерминирована, а её конструкция (элементы и связи) и поведение не допускают изменений, называется замкнутой. Считается, что в замкнутой системе процессы самоорганизации не идут: самоорганизация и дальнейшая эволюция возможна лишь в открытой системе. Открытость системы выражается в её диссипативности, т.е. способности обмениваться энергией, информацией с окружающей средой и внутри своей конструкции. Для самоорганизации необходима иерахичность, т.к. в этом случае уровни (само)управления системы также создаются самостоятельно.

Неравновесное состояние системы необходимое условие самоорганизации, заключающееся в том, что малые изменения её состояния (т.е. небольшие отклонения величин её параметров) приводят к значительной трансформации её устройства и поведения. При линейном развитии малые изменения параметров системы вызывают незначительные отклонения в её состоянии, происходит затухание возмущений; при нелинейном развитии малые изменения параметров вызывают большие отклонения.

http://profbeckman.narod.ru/

Микроструктура большинства сложных систем состоит из многих элементов, в некотором смысле однородных и неразличимых между собой по форме и/или по своим функциям. Элементы способны к активному взаимодействию между собой и с внешней средой (диссипасивность). На микроуровне все процессы в таких системах являются массовыми. Поэтому открытость, диссипация и нелинейность – глобальные свойства сложных систем. Понятия устойчивость/неустойчивость системы имеют свои критерии, связанные с эффектами положительной и отрицательной обратной связи.

К диссипативным системам относятся физические или химические структуры, для поддержания которых требуется больше энергии, чем для поддержания более простых структур, на смену которым они приходят. Это устойчивые пространственно неоднородные структуры, возникающие в результате развития неустойчивостей в однородной неравновесной диссипативной среде. Процесс самоорганизации происходит быстрее при наличии в системе внешних и внутренних «шумов»: шумовые эффекты приводят к ускорению процесса «самоорганизации».

Основными свойствами сложной системы являются:

Организованная сложность системы характеризуется наличием взаимосвязи между элементами (существует три типа связи: функционально-необходимые, избыточные (резервные), синергетические (дающие увеличение эффекта системы за счёт взаимодействия элементов)).

Декомпоризуемость.

Целостность системы принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих её элементов, и, в то же время, зависимость свойств каждого элемента от его места и функций внутри системы.

Ограниченность системы связана с внешней средой, в состав входят все системы элементов любой природы, оказывающие влияние на систему или находящиеся под ее воздействием. Возникает задача локализации системы (определения её границ и существенных связей). Выделяют открытые и замкнутые системы. Открытые системы имеют связи с внешней средой, закрытые не имеют.

Структурность группирование элементов внутри системы по определенному правилу или принципу в подсистемы. Структура системы – совокупность связей между элементами системы, отражающих их взаимодействие. Разделяют связи двух типов: горизонтальные и вертикальные. Внешние связи, направленные внутрь системы называют входами, из системы во внешнюю среду выходами. Внутренние связи связи между подсистемами.

Функциональная направленность системы.

Сложная система характеризуется единой целью функционирования; иерархической системой управления; большим количеством связей внутри системы; комплексным составом системы; устойчивостью к воздействию внешних и внутренних воздействующих факторов; наличием элементов саморегуляции; наличием подсистем.

Известна шкала сложности систем:

1)Уровень статической структуры (например, расположение электронов в атоме, строение кристалла, анатомия животного и т.п.).

2)Простые детерминированные динамические системы (солнечная система, механическое устройство, структура теории физики или химии).

3)Уровень управляющего механизма или кибернетической системы (термостат). Система характерна тем, что стремится к сохранению равновесия.

4)Уровень открытой системы (биологическая клетка, река, пожар).

5)Уровень генетического сообщества (растения, специализация клеток): разрозненность приёмников информации и неспособность обрабатывать её большие объёмы.

6)Уровень животных: мобильность, целесообразное поведение, самосохранение. (развитые информационные рецепторы, нервная система, мозг).

7)Уровень человека: самосознание, отличное от самосохранения; рефлексия, речь.

http://profbeckman.narod.ru/

8)Уровень социальной организации.

9)Уровень трансцендентальных систем, не поддающихся анализу, но обладающих структурой.

Сложные системы бывают различной степени сложности:

структурной, или организационной (не хватает ресурсов для построения, описания, управления структурой);

динамической или временной (не хватает ресурсов для описания динамики поведения системы и управления её траекторией);

информационной (не хватает ресурсов для информационного описания системы);

вычислительной (не хватает ресурсов для эффективного прогноза, расчётов параметров системы, или их проведение затруднено из-за нехватки ресурсов);

алгоритмической (не хватает ресурсов для описания алгоритма функционирования или управления системой, для функционального описания системы);

развития (не хватает ресурсов для устойчивого развития, самоорганизации).

Примером сложной системы является полидисперсная гетерогенная среда, в которой идут процессы с фазовыми переходами и химическими реакциями. Если в гомогенной смеси каждый компонент рассматривается как занимающий весь объём смеси равномерно с другими компонентами, то в гетерогенной смеси каждая фаза занимает лишь часть объёма. При описании таких систем неравновесная термодинамика, в отличие от равновесной, использует теорию поля.

Можно выделить несколько основных свойств сложной системы. Многоуровневость – часть системы сама является системой; вся система, в свою очередь, является частью более крупной системы.

Наличие внешней среды: всякая система ведёт себя в зависимости от того, в какой внешней среде она находится; нельзя механически распространять выводы, полученные о системе в одних внешних условиях, на ту же систему, находящуюся в других внешних условиях.

Открытость: способность системы постоянно обмениваться веществом, энергией, информацией с окружающей средой и обладать как «источниками» зонами подпитки её энергией окружающей среды, действие которых способствует наращиванию структурной неоднородности системы, так и «стоками» – зонами рассеяния, сброса энергии, в результате действия которых происходит сглаживание структурных неоднородностей.

Нестабильность: сложные системы стремятся иметь много возможных мод поведения, между которыми они блуждают в результате малых изменений параметров, управляющих динамикой.

Неприводимость: сложные системы выступают как целое и не могут быть изучены разбиением их на части, рассматриваемые изолированно, т.е. поведение системы определяется взаимодействием систем, но редукция системы к её частям разрушает большинство аспектов, привносящих в систему индивидуальность.

Адаптивность: сложные системы часто состоят из множества интеллектуальных агентов, которые принимают решения и действуют исходя из частичной информации о системе в целом и её окружения. Эти агенты изменяют правила своего поведения на основе такой частичной информации. Сложные системы обладают способностью извлекать скрытые закономерности из неполной информации, обучаться на этих закономерностях и изменять своё поведение на основе новой поступающей информации. Будущее открыто и непредсказуемо, но не произвольно. Существуют спектры возможных будущих состояний в виде наборов структур-аттракторов сложных эволюционных процессов.

Как уже упоминалось, в закрытой системе конечное состояние однозначно определяется начальными условиями: например, движение в солнечной системе, где положения планет в данный момент времени однозначно определяются их предыдущими положениями. Или при химическом равновесии, конечные концентрации реагентов

http://profbeckman.narod.ru/

естественно зависят от первоначальных концентраций. Если начальные условия или процесс меняются, то конечное состояние также будет изменено. В открытых системах это не так. В них одно и то же конечное состояние может быть достигнуто при различных начальных условиях и разными путями. Кроме того, открытые системы способны к понижению уровня энтропии и увеличению степени организованности. Изменение энтропии в закрытых системах всегда положительное; порядок постоянно разрушается. Однако в открытых системах имеет место не только производство энтропии вследствие необратимых процессов, но и поток энтропии, который также может быть отрицательным. Так происходит в живом организме, в который доставляются сложные молекулы с высоким уровнем свободной энергии. Таким образом, живые системы, поддерживающие себя в устойчивом состоянии, могут избегать возрастания энтропии, и могут даже развиваться в направлении состояний повышенного порядка и организации.

Основная задача теории систем – управление сложностью.

Постоянный приток вещества, энергии или информации является необходимым условием существования неравновесных состояний в противоположность замкнутым системам, неизбежно стремящимся к однородному равновесному состоянию. Открытые системы это системы необратимые; в них важным оказывается фактор времени. В открытых системах ключевую роль, наряду с закономерным и необходимым, могут играть случайные факторы, флуктуационные процессы. Иногда флуктуация может стать настолько сильной, что существовавшая организация разрушается.

Флуктуация – любое случайное отклонение какой-либо величины.

Флуктуации – случайные колебания отдельных параметров системы выступают как источник самоорганизации. При усилении малых случайных движений элементов (флуктуаций) может возникнуть новое качество. В момент бифуркации (смены качества) появляется не одно, а множество вариантов структурного преобразования и дальнейшего развития объекта. Флуктуация вынуждает систему выбрать ту ветвь, по которой будет происходить дальнейшая эволюция системы. Неустойчивость (результат флуктуации) сначала локализована в малой части системы, а затем распространяется и приводит к новому макроскопическому состоянию.

Все реальные процессы необратимы. Примеры необратимых процессов: диффузия, термодиффузия, теплопроводность, вязкое течение и др.

. Система может находиться в состоянии устойчивого (стационарного) и динамического равновесия. Равновесие стационарно, если при изменении параметров системы, возникшем под влиянием внешних или внутренних возмущений, система возвращается в прежнее состояние. Состояние динамического (неустойчивого) равновесия имеет место тогда, когда изменение параметров влечёт за собой дальнейшие изменения в том же направлении и усиливается с течением времени. Такого рода устойчивое состояние может возникнуть в системе, находящейся вдали от стационарного равновесия. Длительное время в состоянии равновесия могут находиться лишь закрытые системы, не имеющие связей с внешней средой, тогда как для открытых систем равновесие может быть только мигом в процессе непрерывных изменений. Равновесные системы не способны к развитию и самоорганизации, поскольку подавляют отклонения от своего стационарного состояния, тогда как развитие и самоорганизация предполагают качественное его изменение.

Неравновесность – состояние открытой системы, при котором происходит изменение ее макроскопических параметров, т.е. ее состава, структуры и поведения.

Неравновесность ведёт как к порядку, так и беспорядку, открывая возможность возникновения уникальных событий, ибо спектр возможных способов существования объектов в этом случае значительно расширяется (в сравнении с образом равновесного мира)». Открытый характер большинства физических систем приводит к их неустойчивости и неравновесности. Неравновесность порождает избирательность

http://profbeckman.narod.ru/

системы, её необычные реакции на внешние воздействия среды. Неравновесные системы имеют способность воспринимать различия во внешней среде и "учитывать" их в своём функционировании. И эти функции уже нелинейные.

Нелинейность свойство системы иметь в своей структуре различные стационарные состояния, соответствующие различным допустимым законам поведения этой системы.

Всякий раз, когда эволюцию сложной системы удаётся выразить системой уравнений, эти уравнения оказываются нелинейными в математическом смысле. Математическим объектам с таким свойством соответствует возникновение спектра решений вместо одного единственного решения системы уравнений, описывающих поведение системы. Каждое решение из этого спектра характеризует возможный способ поведения системы. В отличие от линейных систем, подсистемы которых слабо взаимодействуют между собой и практически независимо входят в систему, т.е. обладают свойством аддитивности (целая система сводима к сумме её составляющих), поведение каждой подсистемы в нелинейной системе определяется в зависимости от координации с другими. Идея нелинейности включает в себя многовариантность, альтернативность выбора путей эволюции и ее необратимость. Нелинейные системы испытывают влияние случайных, малых воздействий, порождаемых неравновесностью.

Благодаря диссипации в неравновесных системах могут спонтанно возникать новые типы структур, может совершаться переход от хаоса и беспорядка к порядку и организации, возникать новые динамические состояния. Диссипативность проявляется в различных формах: в способности "забывать" детали некоторых внешних воздействий, в "естественном отборе" из множества микропроцессов ликвидирует те, что не отвечают общей тенденции развития; в когерентности (согласованности) микропроцессов и т.д.

Нестабильность (динамичность) – состояние системы, характеризующееся неоднородностью и разновремённостью каждого из протекающих процессов и всех изменений в целом. Это форма наблюдаемых взаимосвязей и причинной обусловленности всех явлений, противоположная стабильному и метастабильному состоянию.

Сложные системы стремятся иметь много возможных мод поведения, между которыми они блуждают в результате малых изменений параметров, управляющих динамикой.

Устойчивость системы – её способность компенсировать внешние или внутренние воздействия, направленные на разрушение или быстрое изменение системы;

Старение системы – это ухудшение эффективности и постепенное разрушение системы за длительный период времени.

Целостность – внутреннее единство объекта, его относительная автономность, независимость от окружающей среды.

Система имеет целостность, которая самоорганизуется, влияет на части системы и на связи между ними, заменяет их для сохранения себя как целостности, ориентируется во внешней среде и т.д.

Полиструктурность – наличие у одной и той же системы большого количества структур; при рассмотрении системы с разных точек зрения, в ней выявляются разные структуры.

Неприводимость: – свойство системы выступать как целое.

В процессе эволюции эмерджентность выражается как возникновение новых функциональных единиц системы, которые не сводятся к простым перестановкам уже имевшихся элементов. В классификации систем эмерджентность может являться основой их систематики как критериальный признак системы.

Непредсказуемость эволюции сложных систем получила название стохастичности. Сложность бывает различных видов: контекстуальная, логическая и пр. Сложность

– способность системы к самоорганизации; она связана с наличием большого количества