Книга посвящена одному из наиболее перспективных междисциплинарных подходов --- теории самоорганизации, или синергетике. Известный физик и замечательный писатель Чарльз Сноу в середине XX века сетовал на опасную пропасть в науке, которая пролегла между естественно-научной и гуманитарной культурами. Одна из целей синергетики --- перебросить мост через эту пропасть.
Понятия, идеи, концепции синергетики сейчас все шире используются в экономике и социологии, в политике и бизнесе, в психологии и государственном управлении, оказывая тем самым влияние на наше мировоззрение. Книга знакомит всех интересующихся, и прежде всего представителей гуманитарного знания, с естественно-научными корнями синергетики, с развитием и приложением этих идей в науках о человеке и обществе.
В основу книги положены курсы лекций, которые читались на социально-гуманитарном, философском, биологическом, геологическом факультетах и факультете компьютерных наук и информационных технологий Саратовского государственного университета имени Н.Г.Чернышевского. Опыт авторов показывает, что материал книги успешно и с интересом осваивается и школьниками. Представленные лекции во многом соответствуют программе курса "Синергетика: новое мировидение" для 11-го класса общеобразовательных школ, гимназий и лицеев, рекомендованного Министерством образования РФ. Поэтому круг читателей этой книги может быть достаточно широк.
От редакции
Предисловие. Шпаргалка по проектированию будущего (С.Миров)
Предисловие. Через тернии к звездам (Г.Малинецкий)
Введение
Лекция первая Что такое "синергетика"?
Контрольные вопросы к первой
лекции
Лекция вторая Моделирование -- универсальный инструмент
синергетики (или что общего у груза на пружинке с зайцами и лисами)
Понятие модели
Познавательная роль моделей
Какие бывают модели и как они
рождаются
Особая роль математических
моделей
В чем причина исключительной
эффективности математики?
Что общего находит синергетика в
системах различной природы?
Контрольные вопросы ко второй
лекции
Лекция третья Математические понятия, без которых не
обойтись
Почему в нашем курсе много физики
и математики?
Численные значения
характеризующих систему величин. Переменные и параметры
Динамический и статистический
подходы к описанию объектов и явлений
Линейность и нелинейность
Фракталы
Контрольные вопросы к третьей
лекции
Лекция четвертая Динамическая система
Что такое "динамическая
система"?
Динамические системы с дискретным
временем
Динамические системы с
непрерывным временем
Распределенные системы
Контрольные вопросы к четвертой
лекции
Лекция пятая Колебания
Основные понятия и определения
теории колебаний. Линейные колебания и их свойства
Явление резонанса
Нелинейные колебания
Представление колебаний в фазовом
пространстве
Автоколебания и их свойства
Примеры колебаний
Контрольные вопросы к пятой
лекции
Лекция шестая Волны
Что такое волна?
Свойства волн
Волны на воде
Нелинейные волны
Ударные волны
Уединенные волны (солитоны)
Контрольные вопросы к шестой
лекции
Лекция седьмая Примеры процессов самоорганизации в различных
системах
Структуры Тьюринга
Вихри Тейлора в течении Куэтта
Ячейки Бенара
Рябь Фарадея
Вихри за движущимся объектом
Процессы самоорганизации в
человеческом обществе
Контрольные вопросы к седьмой
лекции
Лекция восьмая Бифуркации
Контрольные вопросы к восьмой
лекции
Лекция девятая Клеточные автоматы
Что такое "клеточный
автомат"?
Искусственная жизнь
Клеточные автоматы и
моделирование динамики биологических популяций
Контрольные вопросы к девятой
лекции
Лекция десятая Динамический хаос
Как возникает случайность в
динамической системе?
Сценарии перехода к хаосу
Другие сценарии возникновения
хаоса: перемежаемость и разрушение квазипериодических колебаний
Контрольные вопросы к десятой
лекции
Приложение А. Вступительное слово на конференции
"Нелинейная динамика открытых систем в гуманитарных и общественных
науках"
Приложение Б. Список рефератов по курсу
"Синергетика"
Приложение В. Библиография избранных статей в журнале
"Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика", посвященных
приложению методов синергетики в гуманитарных, экономических, биологических и
других нефизических науках
Основная рекомендуемая литература
Об авторах
| Про книгу | |
| Видавництво, місто | Либроком (УРСС), М. |
| Рік видання | 2010 |
| Кількість сторінок | 304 |
| Обкладинка | м'яка |
-
1.784грн.
Схожі товари
Тени разума: в поисках науки о сознании. 2 тома в одной книге
Книга знаменитого физика о современных подходах к изучению деятельности мозга, мыслительных процессов и пр. Излагаются основы математического аппарата — от классической теории (теорема Гёделя) до последних достижений, связанных с квантовыми вычислениями. Книга состоит из двух частей: в первой части обсуждается тезис о невычислимости сознания, во второй части рассматриваются вопросы физики и биологии, необходимые для понимания функционирования реального мозга.Эту книгу можно считать, в некотором смысле, продолжением "Нового разума короля" (далее - НРК). То есть я и в самом деле намерен продолжить развитие темы, начатой в НРК, однако излагаемый здесь материал можно рассматривать и совершенно независимо от предыдущей книги. Отчасти необходимость в повторном обращении к предмету первоначально возникла из желания дать как можно более обстоятельные ответы на множество вопросов и критических замечаний, которыми самые разные люди отреагировали на рассуждения и доказательства, представленные в НРК. Тем не менее, тема новой книги представляет собой совершенно самостоятельное исследование, а предлагаемые здесь идеи отнюдь не ограничиваются рамками, установленными в НРК. Одну из главных тем НРК составило мое убеждение в том, что, используя сознание, мы способны выполнять действия, не имеющие ничего общего с какими бы то ни было вычислительными процессами. Однако в НРК эта идея была представлена лишь как осторожная гипотеза; имелась также некоторая неопределенность относительно того, какие именно типы процедур следует включать в категорию "вычислительных процессов". На страницах же этой книги, как мне представляется, читатель найдет гораздо более последовательное и строгое обоснование приведенного выше общего утверждения, причем представляемое обоснование оказывается применимо ко всем типам вычислительных процессов, какие только можно вообразить. Кроме того, здесь имеется и существенно более правдоподобное (нежели это было возможно во времена НРК) предположение относительно механизма церебральной активности, посредством которого наше управляемое сознанием поведение может основываться на какой-либо физической активности невычислительного характера.ОГЛАВЛЕНИЕПредисловие 10Благодарности 14Читателю 17Пролог 20Часть I. ПОЧЕМУ ДЛЯ ПОНИМАНИЯ РАЗУМА НЕОБХОДИМА НОВАЯ ФИЗИКА?Невычислимость сознательного мышленияГЛАВА 1. Сознание и вычисление 271.1. Разум и наука 271.2. Спасут ли роботы этот безумный мир? 291.3. Вычисление и сознательное мышление 341.4. Физикализм и ментализм 411.5. Вычисление: нисходящие и восходящие процедуры 421.6. Противоречит ли точка зрения тезису Черча-Тьюринга? 471.7. Хаос ..481.8. Аналоговые вычисления ….521.9. Невычислительные процессы ..561.10. Завтрашний день …661.11. Обладают ли компьютеры правами и несут ли ответственность? .691.12. "Осознание", "понимание", "сознание", "интеллект" 711.13. Доказательство Джона Серла 771.14. Некоторые проблемы вычислительной модели ... 781.15. Свидетельствуют ли ограниченные возможности сегодняшнего ИИв пользу ?..........................................................................................................821. 16. Доказательство на основании теоремы Гёделя ... 881.17. Платонизм или мистицизм? 901.18. Почему именно математическое понимание? .... 921.19. Какое отношение имеет теорема Гёделя к "бытовым" действиям? 951.20. Мысленная визуализация и виртуальная реальность 1011.21. Является ли невычислимым математическое воображение? 104ГЛАВА 2. Гёделевское доказательство 1112.1. Теорема Гёделя и машины Тьюринга 1112.2. Вычисления ………… 1142.3. Незавершающиеся вычисления 1162.4. Как убедиться в невозможности завершить вычисление?.................... 1172.5. Семейства вычислений; следствие Гёделя -Тьюринга ……………1232.6. Возможные формальные возражения против ………………. . .1292.7. Некоторые более глубокие математические соображения.. 1472.8. Условие -непротиворечивости 1512.9. Формальные системы и алгоритмическое доказательство 1542.10. Возможные формальные возражения против (продолжение) 158Приложение А: Геделизирующая машина Тьюринга . . 193ГЛАВА 3. О невычислимости в математическом мышлении 2063.1. Гёдель и Тьюринг 2063.2. Способен ли необоснованный алгоритм познаваемым образом моделировать математическое понимание? 2113.3. Способен ли познаваемый алгоритм непознаваемым образом моделировать математическое понимание? 2143.4. Не действуют ли математики, сами того не осознавая, в соответствии с необоснованным алгоритмом? 2243.5. Может ли алгоритм быть непознаваемым? 2303.6. Естественный отбор или промысел Господень? . . . 2343.7. Алгоритм или алгоритмы? 2363.8. Эзотерические математики не от мира сего как результатестественного отбора 2383.9. Алгоритмы обучения 2433.10. Может ли окружение вносить неалгоритмическийвнешний фактор? 2463.11. Как обучаются роботы? 2493.12. Способен ли робот на "твердые математическиеубеждения"? 2533.13. Механизмы математического поведения робота . .2573.14. Фундаментальное противоречие 2613.15. Способы устранения фундаментального противоречия 2643.16. Необходимо ли роботу верить в механизмы М? . . .2663.17. Робот ошибается и робот "имеет в виду"? 2703.18. Введение случайности: ансамбли всех возможныхроботов 2733.19. Исключение ошибочных -утверждений 2753.20. Возможность ограничиться конечным числомутверждений 2793.21. Окончателен ли приговор? 2843.22. Спасет ли вычислительную модель разума хаос? . .2863.23. Reductio ad absurdum - воображаемый диалог . . 2883.24. Не парадоксальны ли наши рассуждения? 3043.25. Сложность в математических доказательствах . . . 3093.26. Разрыв вычислительных петель 3133.27. Вычислительная математика: процедуры нисходящие или восходящие? 3193.28. Заключение 322Часть II. НОВАЯ ФИЗИКА, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ ПОНИМАНИЯ РАЗУМАВ поисках невычислительной физики разумаГЛАВА 4. Есть ли в классической физике место разуму? 3394.1. Разум и физические законы 3394.2. Вычислимость и хаос в современной физике .... 3424.3. Сознание: новая физика или "эмергентный феномен"? 3444.4. Эйнштейнов наклон 3454.5. Вычисления и физика 360ГЛАВА 5. Структура квантового мира 3735.1. Квантовая теория: головоломки и парадоксы .... 3735.2. Задача Элитцура - Вайдмана об испытании бомб . 3765.3. Магические додекаэдры 3785.4. Z-загадки ЭПР-типа: экспериментальный статус . 3865.5. Фундамент квантовой теории: исторический экскурс 3915.6. Основные правила квантовой теории ........ 4025.7. Унитарная эволюция U . 4055.8. Редукция R вектора состояния 4105.9. Решение задачи Элитцура - Вайдмана об испытании бомб 4175.10. Квантовая теория спина. Сфера Римана 4215.11. Местонахождение частицы и ее количество движения 4315.12. Гильбертово пространство 4335.13. Описание редукции R в терминах гильбертова пространства 4395.14. Коммутирующие измерения 4445.15. Квантовомеханическое "И" 4455.16. Ортогональность произведений состояний 4485.17. Квантовая сцепленность 4505.18. Объяснение загадки магических додекаэдров . . . .458Приложение В: Нераскрашиваемость додекаэдра . . . . 467Приложение С: Ортогональность общих спиновых состояний 468ГЛАВА 6. Квантовая теория и реальность 4746.1. Является ли R реальным процессом? 4746.2. О множественности миров 4796.3. Не принимая вектор всерьез 4826.4. Матрица плотности 4886.5. Матрицы плотности для ЭПР-пар 4966.6. FAPP-объяснение процедуры R 4996.7. FAPP-объяснение правила квадратов модулей . . . 5066.8. О редукции вектора состояния посредством сознания 5086.9. А теперь попробуем принять действительно всерьез 5106.10. Гравитационная редукция вектора состояния . . . .5156.11. Абсолютные единицы 5196.12. Новый критерий 521ГЛАВА 7. Квантовая теория и мозг 5347.1. Макроскопическая квантовая процедура в работе мозга 5347.2. Нейроны, синапсы и компьютеры 5407.3. Квантовые вычисления 5447.4. Цитоскелет и микротрубочки 5477.5. Квантовая когерентность внутри микротрубочек . . 5617.6. Микротрубочки и сознание 5647.7. Модель разума . . 5677.8. Невычислимость в квантовой гравитации (1) . . . . 5757.9. Машины с оракулом и физические законы 5787.10. Невычислимость в квантовой гравитации (2) . . . .5817.11. Время и сознательное восприятие 5847.12. ЭПР-феномены и время: необходимость в новоммировоззрении 591ГЛАВА 8. Возможные последствия 5988.1. Искусственные разумные "устройства" 5988.2. Что компьютеры умеют делать хорошо... и что не очень 6028.3. Эстетика и т. д 6078.4. Опасности компьютерных технологий 6108.5. Неправильные выборы 6138.6. Физический феномен сознания 6178.7. Три мира и три загадки 625Эпилог 640Литература 641Предметный указатель 673..
Самоорганизация: элементы теории и социальные приложения
В книге описаны эффекты и признаки самоорганизации сложных систем, малоизвестные широкому кругу исследователей этого явления. Выделены две базовые модели теории систем и последовательно проводится их сопоставление в контексте самоорганизации. Концептуально изложены принципы и подходы эволюционного менеджмента, учитывающего самоорганизующие тенденции социальных взаимодействий, показаны возможности и пределы биологических аналогий в задачах управления, приводится сравнительный анализ централизованных и децентрализованных структур. В книге приведено популярное изложение управленческой кибернетики и модели жизнеспособной системы Ст. Бира, иллюстрирующее многие ранее сформулированные положения теории самоорганизации.Книга представляет большой интерес для научных работников, обдумывающих явление спонтанного становления и поддержания порядка в сложных системах, как природных, так и общественных. Она полезна студентам, изучающим социологию, кибернетику, менеджмент, а также всем читателям, интересующимся процессами самоорганизации живой и неживой природы...
Нелинейная Вселенная: новый дом для человечества
Методами теории самоорганизующихся систем в книге исследуются проблемы постиндустриальной трансформации мировой цивилизации. Построено пространство альтернативных виртуальных сценариев эволюции стран Запада и Востока. Проанализированы возможные пути перехода к устойчивому будущему. Особое внимание уделено перспективным научным направлениям, которые способны сыграть ключевую роль при решении наиболее актуальных проблем XXI в.Автор книги Л.В. Лесков - доктор физико-математических наук, профессор МГУ им. Ломоносова, заместитель директора Международного института теоретической и прикладной физики РАЕН, главный научный сотрудник НПО "Композит", академик Российской академии естественных наук и Российской академии космонавтики.В работе рассматриваются современное состояние исследований проблемы квантового вакуума и ее значение для современной картины мира.Выполнен анализ научных и технологический следствий из основных принципов физики...ПредисловиеВведениеЧасть 1. Нелинейный образ мираГлава 1.1. Кризис детерминизмаГлава 1.2. Основные принципы социосинергетикиГлава 1.3. Системная триада синергетикиГлава 1.4. Что такое историческое времяГлава 1.5. Нелинейная концепция историческоговремениГлава 1.6. История как процесс самоорганизацииГлава 1.7. Виртуальность синергетики противвиртуальности мифаГлава 1.8. ФутуросинергетикаГлава 1.9. Философия нестабильностиЧасть 2. Апокалипсис третьего тысячелетияГлава 2.1. Пределы устойчивости биосферыГлава 2.2. Демографический взрывГлава 2.3. Энергетика XXI в.Глава 2.4. Возможно ли устойчивое развитие?Глава 2.5. Цикличность научно-технологическогораз-витияГлава 2.6. Утопическое мышление: pro et contraГлава 2.7. Великий ОтказГлава 2.8. Мог ли сохраниться Советский Союз?Глава 2.9. Принцип системной целостности:кратологические архетипыГлава 2.10. Полевая модель социокультурнойдинамикиГлава 2.11. Футуросинергетика западнойцивилизацииЧасть 3. Свет в конце туннеляГлава 3.1. Виртуальные миры XXI векаГлава 3.2. Неоэкономика постиндустриальной эрыГлава 3.3. Постиндустриальное общество: взглядиз РоссииГлава 3.4. Войдет ли Россия в постиндустриальныймир?Глава 3.5. Постиндустриальное общество: отутопии к реальностиГлава 3.6. Этика нооиндустриальной цивилизацииГлава 3.7. Человек в сетях нравственногоимперативаГлава 3.8. Научное познание: циклы, кризисы,прогнозГлава 3.9. Последнее предвидение ПитиримаСорокинаЧасть 4. Ничто раскрывает свои тайныГлава 4.1. ТрансцендентностьГлава 4.2. В поисках АбсолютаГлава 4.3. До и после ПлатонаГлава 4.4. Русская философияГлава 4.5. От мифа к гипотезеГлава 4.6. За пределами современной научнойпарадигмыГлава 4.7. МБК-концепцияГлава 4.8. Физика мэонаГлава 4.9. Мэодинамическая модель сознанияГлава 4.10. Верификация МБК-концепцииГлава 4.11. Эволюционная триадаГлава 4.12. Будущее человека: стагнация, гибельили эволюция?Глава 4.13. Не может ли человек создать себеконкурента?Часть 5. Работает квантовый вакуумГлава 5.1. Линия ДемокритаГлава 5.2. Классический вакуумГлава 5.3. Пустое ПространствоГлава 5.4. "Вакуумное море" ДиракаГлава 5.5. Рождение мировГлава 5.6. Синергетика научного познанияГлава 5.7. Существует ли пятая сила?Глава 5.8. Теория спин-торсионных полейГлава 5.9. Торсионные технологии5.9.1. Генераторы и приемники спин-торсионныхизлучений5.9.2. Торсионные системы связи5.9.3. Квантово-вакуумная металлургия5.9.4. Квантово-вакуумные транспортные иэнергетические системы5.9.5. Торсионная биотехнология5.9.6. Торсионные технологии в геологии,экологии, медицине5.9.7. Торсионные поля в психофизике и медицинеГлава 5.10. Альтернативные проектыГлава 5.11. Мэоническая космологияГлава 5.12. Пролегомены постсовременной научнойпарадигмыНа пороге нового дома (вместо заключения)Литература..