СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ВОПРОСАМ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Образование непосредственно связано с наукой, а через неё с материальным производством, с задачами преобразования природы и социальных отношений [1]. В настоящее время коренным образом меняется система научного познания. Четкие границы между пpaктической и познавательной деятельностью размываются, развиваются комплексные и междисциплинарные исследования, выделяются более новые, более сложные типы объектов познания, хаpaктеризующиеся универсальностью и сложностью организации, которые поддаются теоретическому (математическому) моделированию. Реальные системы: биологические, социальные - являются открытыми, следовательно, они обмениваются с окружающей средой веществом, энергией и информацией [2]. Для описания таких сложных, открытых, диссипативных нелинейных систем разработан математический аппарат синергетики [2].
Благодаря синергетике возможно достаточно точное количественное исследование принципов построения системы, её возникновения, развития и самоусложнения. Методами синергетики возможно моделирование сложных самоорганизующихся систем: от морфогенеза в биологии и некоторых аспектов функционирования мозга, до автоколебательных процессов в различных средах; от молекулы ДНК до эволюции объектов космических масштабов.
Синергетика позволяет понять, что существуют общие закономерности, управляющие возникновением самоорганизующихся систем, их структур и функций. Сложные диссипативные системы хаpaктеризуются большим числом степеней свободы и далеко не все одинаково важны для её функционирования. Ведущие, определяющие степени свободы, к которым и «подстраиваются» остальные, являются параметрами порядка, которые отражают содержание основания неравновесной системы. Правильно найденные соотношения между параметрами порядка позволяют значительно упростить математические модели самоорганизующихся систем. Одной из известных синергетических моделей, в частности, обучения, является следующая [3]:
(1)
где x - количественная хаpaктеристика усвоенной в процессе обучения информации;
b(t) - количественная хаpaктеристика входной информации; k - индивидуальный коэффициент восприятия информации; T3 - индивидуальное время запаздывания в восприятии информации.
Принцип построения фундаментального вуза, в отличие от прикладного, базируется на применении систем с памятью типа (1). Параметром порядка является «начальная функция» φ(t). На рис. 1 показана зависимость от времени усвоения фиксированной порции входной информации b(t) для разных значений коэффициента восприятия k и времени запаздывания T3 [3]. Анализ данной математической модели позволяет сделать вывод о том, что резерв повышения качества обучения следует искать в максимальном учете индивидуальных психологических особенностей обучаемых.
Рис. 1. Зависимости времени усвоения учебной информации
от индивидуальных показателей обучаемых
Если учесть нелинейный хаpaктер изменения коэффициента восприятия k от объема накапливаемых в процессе обучения знаний, например, в уравнении:
(2)
данном в работе [3], то можно получить решение в виде динамического хаоса (рис. 2). Возникновение динамического хаоса можно тpaктовать как необходимое условие генерации новой информации. Этот процесс позволяет использовать в фундаментальном обучении творческий хаpaктер самореализации личности студента.
Рис. 2. Динамический хаос в системе обучения
В ряде моделей учитываются материальные ресурсы, например:
(3)
где R - объем материальных ресурсов; b - параметр усвоения инноваций; Ac - критический уровень развития интеллектуальной сферы; h - возобновляемые ресурсы; tR - время «включения в работу» специалиста.
Модель показывает, что существует пороговый уровень финансирования интеллектуальной сферы, и если объем финансирования окажется ниже этого уровня, то интеллектуальная сфера быстро теряет способность играть роль ресурса развития общества [5].
В качестве моделей обучения и модели развития науки широко применяются логистические уравнения, например, нелинейное дифференциальное уравнение Риккати [4]:
(4)
На рис. 3 изображена логистическая кривая, как одно из решений системы:
(5)
В качестве x может быть величина, хаpaктеризующая отношение численности студентов, приходящихся на одного преподавателя в группе, к конкурсу в данном вузе, выраженному в величине человек/место [3]. Модель позволяет определить при каком значении численности учебной группы обучение станет качественным.
Мы рассмотрели небольшой срез синергетических моделей, анализ которых позволит дать конкретные рекомендации. Они могут быть использованы как в сфере управления и политики высшего образования, так и для педагогов пpaктиков. Кроме того, мы рекомендуем в отдельные дисциплины, читаемые студентам разных факультетов, ввести разделы, описывающие единые принципы и единую математическую модель синергетики, или ввести её как самостоятельную дисциплину.
Рис. 3. Логистическая кривая при g = 2
Список литературы
- Кутимская М.А., Бузунова М.Ю. Роль синергетики в системе образования в аграрном вузе / Система образования в аграрном вузе: проблемы и тенденции: материалы МНПК. - Иркутск: ИрГСХА, 2008. - С. 246-251.
- Кутимская М.А., Волянюк Е.Н. Бионоосфера: учеб. пособие. - Иркутск: Иркут. ун-т., 2005. - 212 с.
- Солодова Е.А. Концепция модернизации высшего образования России на основе синергетического моделирования / Синергетическая парадигма. Синергетика образования. - М.: Прогресс-Традиция, 2007. - С. 418-432.
- Расина И.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения: Учеб.-метод. пособие. - Иркутск: СИПЭУ, 2006. - 160 с.
- Пугачёва Е.Г., Соловьяненко К.Н. Самоорганизация социально-экономических систем: учеб. пособие. - Иркутск: БГУПЭ, 2003. - 172 с.
Статья в формате PDF
109 KB...
07 03 2026 16:41:42
Исследована краевая задача со смещением для вырождающегося гиперболического уравнения. При определенных условиях неравенственного типа на известные функции доказана теорема единственности. Вопрос существования решения задачи сведен к вопросу разрешимости сингулярного интегрального уравнения, которое редуцируется к уравнению Фредгольма второго рода, безусловная разрешимость которого заключается из единственности решения задачи.
...
06 03 2026 3:21:19
Статья в формате PDF
116 KB...
05 03 2026 22:47:45
Статья в формате PDF
114 KB...
04 03 2026 14:46:24
В статье рассматриваются теоретические и пpaктические вопросы модернизации реального сектора экономики России. Исследуются факторы и условия, доказывающие необходимость коренных преобразований в базовых отраслях общественного производства. Раскрываются особенности функционирования реального сектора экономики в рыночных условиях современной социально-экономической системы России. Показывается роль научно-технического прогресса в формировании инновационной модели воспроизводства. Обоснована необходимость проведения действенной государственной промышленной и инновационной политики с целью создания целостной и эффективной национальной инновационной системы; создания системы экономических стимулов для производителей при вовлечении в гражданско-правовой оборот результатов интеллектуальной деятельности и обеспечения государственной поддержки дальнейшего развития национальной инновационной инфраструктуры.
...
03 03 2026 16:44:17
Статья в формате PDF
99 KB...
02 03 2026 10:18:36
Исследовано явление физической адсорбции высших предельных аминов, которые являются распространенными органическими загрязняющими веществами водных объектов, на поверхности раздела фаз «твердое — жидкое». Изучены возможности спектрофотометрического определения концентрации додециламина в воде применительно к явлениям адсорбции этого вещества на поверхности силикатных минералов, имеющих место в пpaктике обогащения полезных ископаемых и химической промышленности.
...
01 03 2026 4:14:57
Статья в формате PDF 113 KB...
28 02 2026 19:22:18
Статья в формате PDF
87 KB...
27 02 2026 13:52:38
Статья в формате PDF
119 KB...
26 02 2026 0:56:56
Статья в формате PDF
284 KB...
25 02 2026 9:32:38
Статья в формате PDF
102 KB...
23 02 2026 7:32:29
Статья в формате PDF
107 KB...
22 02 2026 3:17:20
Статья в формате PDF
120 KB...
21 02 2026 9:19:55
Статья в формате PDF
241 KB...
20 02 2026 12:59:50
Статья в формате PDF
153 KB...
19 02 2026 4:28:10
Статья в формате PDF
153 KB...
18 02 2026 22:35:42
Статья в формате PDF
201 KB...
17 02 2026 13:11:57
Статья в формате PDF
271 KB...
16 02 2026 10:56:25
Статья в формате PDF
137 KB...
14 02 2026 1:32:10
Статья в формате PDF
111 KB...
13 02 2026 19:34:55
Статья в формате PDF
157 KB...
12 02 2026 9:22:16
Статья в формате PDF
152 KB...
11 02 2026 6:58:17
Статья в формате PDF
294 KB...
10 02 2026 3:51:29
Приведены новые авторские и литературные данные по петрологии и мантийно-коровому взаимодействию на основании изотопных соотношений стронция и неодима при формировании карбонатитов различных регионов мира. По изотопии стронция и неодима устанавливаются различные компоненты мантии, участвовавшие в генерации карбонатитов: PREMA, HIMU, FOZO, BSE, EM I, EM II.
...
09 02 2026 2:20:15
Статья в формате PDF
125 KB...
08 02 2026 21:59:27
Статья в формате PDF
142 KB...
05 02 2026 20:24:48
Статья в формате PDF
189 KB...
04 02 2026 1:32:47
Статья в формате PDF
250 KB...
03 02 2026 23:35:49
Статья в формате PDF
121 KB...
02 02 2026 2:18:57
Статья в формате PDF
105 KB...
31 01 2026 3:14:45
Статья в формате PDF
113 KB...
29 01 2026 7:48:37
Статья в формате PDF 101 KB...
28 01 2026 4:15:49
Статья в формате PDF
97 KB...
27 01 2026 3:31:55
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
