Бифуркация как начало изменения состояния системы

Синергетика имеет собственный язык. Это язык таких понятий, как «аттракторы» и «бифуркации», «фракталы» и «детерминированный хаос». Последнее можно раскрыть в широком смысле как направленность поведения нелинейной системы, «конечное состояние» (конечное относительно, завершающее некоторый этап эволюции) системы. Иванова Т. Ю. Теория организации. — М.: КНОРУС. — 2006. -С.62.

Важным понятием синергетики является бифуркация — раздвоение, разделение некоторой зависимости на варианты при изменении некоторого параметра, то есть образования дерева решений. Какую из ветвей этого дерева выберет система, решают флуктуации. На уровне математического описания бифуркация означает ветвление решений нелинейного дифференциального уравнения. Физический смысл бифуркации: точка бифуркации — точка ветвления путей эволюции системы. Иными словами, нелинейная система «таит в себе» бифуркации. Иванова Т. Ю. Теория организации. — М.: КНОРУС. — 2006. — С. 62−63.

Флуктуации — случайные отклонения параметров развития от их среднего значения. Они играют важную роль в эволюционном процессе каждой системы, так как приводят к ее новому хаосу, таким образом, способствуют ее развитию.

В классической науке теории организации и управления такие отклонения быстро рассасываются, в синергетике же при определенных условиях флуктуации, суммируясь, вырастают до таких масштабов, что могут послужить началом образования новой структуры, нового порядка.

.С ростом числа флуктуаций система постепенно становится неустойчивой, то есть чувствительной к малым отклонениям. Система оказывается в возбужденном состоянии. Постепенно флуктуации экономических параметров усиливаются. Когда значения флуктуирующих параметров превысят критические значения и мощность стабилизирующих систем, то наступает момент, когда сколь угодно маленькое изменение параметров приводит к скачкообразному переходу экономики в качественно иное состояние. Так наступает точка бифуркации.

Точка бифуркации — момент ветвления вариантов возможного экономического развития системы. Бифуркация — поле ветвящихся возможных путей эволюции. Этот термин ввел Анри Пуанкаре, французский физик и математик, он изучал разнообразные проявления бифуркации. Бифуркационный механизм играет важную роль в общей эволюционной схеме.

Таким образом, эффект разрастания флуктуаций в нелинейном мире означает, что малые причины могут порождать большие следствия.

Итак, флуктуации могут послужить началом образования новой структуры. В ходе адаптации к новой структуре происходит смена механизма функционирования системы. При этом среди ветвей эволюции системе необходимо избрать один единственный путь развития — аттрактор.

Под аттрактором в синергетике понимают относительно устойчивое состояние системы, которое как бы притягивает (от латинского attrahere —притягивать) к себе множество «траекторий» системы, определяемых разными начальными условиями. Если система попадает в конус аттрактора, она неизбежно эволюционирует к этому относительно устойчивому состоянию (структуре). Понятие аттрактора близко понятию цели. Иванова Т. Ю. Теория организации. — М.: КНОРУС. — 2006. -С.62.

Эта траектория будущего развития системы определяется ее внутренними свойствами и является наиболее привлекательной и прогрессивной и потому перспективной.

В точке бифуркации система может избрать не только прогрессивный, но и регрессивный путь движения, может стать открытой или закрытой системой, понизить степень сложности и организованности, или может вообще разрушиться. Следовательно, возникает подход к проблеме управления: существует много путей развития систем, но необходимо выйти на свой аттрактор, свою форму организации.

Таким образом, в процессе эволюции система проходит через точку бифуркации, из которой она может перейти или к еще более хаотическим состояниям, или к новым структурным образованиям. Такие системы называют диссапативными структурами.

Диссипативные структуры — это высокоупорядоченные образования в открытых системах, далеких от равновесия; они неустойчивы относительно малых флуктуаций.