Цель проекта состоит в создании модели межрегионального института интегративных технологий (МИИТ) «Нелинейная динамика информационных технологий, окружающей среды и общества» Термин «интегративные технологии» используется в теории систем как аналог термина «эмерджентные технологии» (см., например, Д.М. Жилин «Теория систем». М., УРСС, 2004, с.4.).

Напомним, что свойство совокупности, которое не является суммой или средневзвешенным свойством отдельных компонентов совокупности называется интегративным (эмерджентным). Совокупность, обладающая интегративным свойством, называется системой. Свойства систем – это свойства целого. Ни одна из частей ими не обладает. Чем сложнее система, тем более непредсказуемы в целом. Эти свойства известны как эмерджентные или возникающие свойства (они возникают, когда система работает).

Проект был предложен в связи с попыткой ИНО-центра и CRDF при поддержке Министерства образования и науки РФ на базе Межрегиональных институтов общественных наук (МИОН) и научно-образовательных центров (НОЦ), существующих в рамках российско-американских программ «Межрегиональные исследования в общественных науках» и «Фундаментальные исследования и высшее образование», создать новую программу, близкую к программе Массачусетского технологического института ( MIT , США) с аббревиатурой POET (« MIT , Program on Emerging Technologies ») и впервые был озвучен 20 октября 2006 года на совещании «Социальные последствия внедрения новых технологий в России: перспективы для междисциплинарных исследований», проходившем в Москве. К сожалению, идея реализации указанной программы как-то затухла. Причина тривиальная, вполне объясняемая известными строчками Феликса Кривина из его книги «Тюрьма имени Свободы»:

Всегда так будет, так бывало,
Уж так устроен белый свет:
Где денег много – мыслей мало,
Где мыслей много – денег нет.

В Саратовском государственном университете проект реализуется на общественных началах и часть планов, заложенных в него, выполнена. Однако, мы подсчитали целесообразным представить его в полном объеме образца 2006 года, указывая, что уже сделано. Именно в таком варианте проект был предложен Д.И. Трубецковым на научно-практической конференции «Сложность и самоорганизация. Будущее мира и России» 28 ноября 2008 года, которая проходила в Российском новом университете.

Будем рады, если к проекту присоединятся другие исследователи, даже если он останется нефинансируемым.

Необходимость подобного проекта диктуется тем, что развитие интегративных технологий открыло широкие возможности для междисциплинарных исследований в области телекоммуникационных и информационных технологий, в науках об окружающей среде, медицине, в науках об обществе, в образовании и др.

Удачной основой предлагаемого проекта явилось существование в Саратовском государственном университете (СГУ) Научно-образовательного центра (НОЦ), Межрегонального института общественных наук (МИОН) и научно-образовательного комплекса наук о Земле (НОК НЗ), функционирование которых позволяет сблизить «две культуры» - естественно-научную и гуманитарную, последовательно включая в междисциплинарные исследования все новые и новые задачи. По-существу, нелинейная динамика, развиваемая в НОЦ «Нелинейная динамика и биофизика», не только самостоятельное направление исследований в естественных науках, но и прекрасная оболочка для построения и интерпретации моделей, исследуемых геоэкологами в НОК НЗ и гуманитариями в МИОН.

Указанные структуры имеют опыт взаимных междисциплинарных исследований: в НОЦ при участии МИОН реализован мини-грант «Нелинейная динамика общества», исследуются геодинамические нелинейные процессы, различные кризисы и катастрофы при антропогенных воздействиях (совместно НОЦ и НОК НЗ), в частности, в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса на 2007-2012 годы» выполнен проект по теме: 2007-5-1.5-00-01-157 «Эколого-геологические опасности городских территорий, их оценка и разработка на основе нелинейной динамики системы прогнозирования и предотвращения катастрофических ситуаций», научный руководитель чл.–корр. РАН, профессор Трубецков Д.И. (2007). Совместно выполняется проект ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» (2006). В университете по инициативе геологического факультета и факультета нелинейных процессов уже несколько лет функционирует межфакультетский семинар «Синергетика: от прошлого к будущему». В учебные планы новых специальностей «геоэкология» и «экологическая геология» геологического факультета включен курс «Синергетика». НОЦ и МИОН провели три международных рабочих совещания «Нелинейная динамика открытых систем в гуманитарных и общественных науках», одно из которых прошло под лозунгом «Разрушим Вавилонскую башню непонимания». Объединение выглядит естественным и потому, что нелинейная динамика – учение о взаимодействии; изучение различных взаимодействий включает в себя и науки об окружающей среде, и главную тему МИОН «Феноменология власти в России: государство, общество и индивидуальная судьба». К тому же следует добавить, что в программе МИОН отсутствует образовательная компонента (а в НОЦ и НОК НЗ она весьма сильна), и объединение восполнит этот пробел.

Миссия МИИТ «Нелинейная динамика информационных технологий, окружающей среды и общества» представлена диаграммой (см. рис.)

Направления деятельности МИИТ

  • Фундаментальные и прикладные научные исследования в области интегративных технологий.
  • Высшие степени подготовки и переподготовки специалистов естественных и гуманитарных специальностей в области интегративных технологий.
  • Инновационная деятельность в области интегративных технологий.

Заштрихованная область – область взаимодействия трех компонент – и есть область деятельности МИИТ, оболочкой которой является нелинейная динамика.

Междисциплинарные исследования в связи с развитием интегративных технологий в настоящее время приобретают конкретное и исключительно социальное значение. К ним следует отнести проблемы социальных последствий внедрения новых технологий, проблемы риска и безопасности, проблемы управления рисками, проблемы взаимодействия науки и государства, университетов и общества, проблему подготовки элитных энциклопедически образованных кадров для управления, бизнеса, РАН и высшей школы, решение которых невозможно без фундаментальных исследований в естественных, гуманитарных и общественных науках. Этим диктуется необходимость данного проекта.

Механизмом достижения цели и задач проекта являются совместные работы НОЦ, МИОН и НОК НЗ, придающие новый облик естественно- научным и гуманитарным исследованиям, естественнонаучному и гуманитарному образованию, результаты которых распространяются через конференции, публикации, школы – семинары и принципиально новые курсы лекций.

Придание элементов нового облика естественнонаучным, гуманитарным исследованиям и образованию – один из важных ожидаемых инновационных результатов проекта, среди задач которого сближений гуманитарной и естественнонаучной культур.

К количественным и качественным показателям проекта можно отнести написание статей, монографий и учебных пособий, новых курсов лекций «Нелинейная динамика окружающей среды», «Нелинейная динамика общества», их апробацию и внедрение на факультетах соответствующего профиля различных высших учебных заведений.

В долгосрочной перспективе предполагается разработка стандартов новых междисциплинарных направлений и магистерских программ.

Обоснование необходимости проекта

Описание проблемы, её актуальность

В 1959 году известный английский писатель и ученый Чарльз Перси Сноу прочитал в Кембриджском университете лекцию «Две культуры и научная революция», которая легла в основу книги « Public Affairs » ( Macmillan , London , 1971), известной на русском языке под названием «Две культуры» (М.: Прогресс, 1973). И лекция, и книга всколыхнули различные слои интеллигенции и вызвали продолжающуюся до сих пор острую научную дискуссию. У нас в стране она вылилась в дискуссию о «физиках и лириках» в начале 60-х годов прошедшего столетия.

Главная мысль Сноу состояла в утверждении, что между традиционной гуманитарной культурой европейского Запада и, так называемой, «научной культурой» растет катастрофический разрыв. К середине ХХ века проблема разрослась настолько, что, по мнению ряда авторов, возникла угроза разделения единой культуры между гуманитариями и естественниками, которые воспринимают мир по-разному, у которых разные ценности в духовной сфере личности и общества.

И, если какое-то время «физики» были подобны пророкам, то потом молодые люди стали выбирать социальные и гуманитарные науки, хотя интерес к естественным наукам вновь медленно растет в последние годы. Велика роль гуманитарных наук в прогнозировании и принятии решений, в формировании гражданской позиции обучающихся. Гуманитарий нередко выступает в роли властителя дум, эксперта, нового пророка. Масштаб этих процессов, их временнoе развитие заметны в России, где вместе со старым строем рухнула и старая социальная картина мира. Новая создается под сильным влиянием современной естественнонаучной картины мира, в которой главными являются новые понятия – сложность, нелинейность, непредсказуемость . Новое поколение гуманитариев должно (и хочет) понимать окружающий мир и объяснять его.

Реакцией на сложившуюся ситуацию было введение в учебные планы подготовки специалистов социально-гуманитарного профиля курса «Концепции современного естествознания». Конечно, сразу возник вопрос: «Как учить?». И хотя перечень требований к знаниям студентов, авторские программы, учебники и учебные пособия появились достаточно быстро, исчерпывающего ответа на поставленный вопрос нет.

Конечно, можно просто следовать примерной программе дисциплины «Концепции современного естествознания», разработанной еще в 1995 году Государственным комитетом Российской Федерации по высшему образованию. В этом случае высокопрофессиональное прочтение курса одним лектором не представляется возможным, поскольку речь идет о естествознании в целом, а время ученых–энциклопедистов, увы, ушло (почему бы их не начать готовить?). И неслучайно А.А. Горелов в предисловии к своему учебному пособию «Концепции современного естествознания» (М. 1998), как бы оправдываясь, приводит следующие слова К. Поппера из книги «Открытое общество и его враги» (М. 1992): «…науке можно учить как увлекательней части человеческой истории – как быстро развивающемуся росту смелых гипотез, контролируемых экспериментом и критикой. Преподаваемая таким образом, т.е. как часть истории «естественной философии» и истории проблем и идей, она могла бы стать основой нового свободного университетского образования, целью которого (там, где оно не может готовить специалистов) было бы готовить, по крайней мере, людей, которые могли бы отличить шарлатана от специалиста» (с. 328).

Высказывание К. Поппера хорошо коррелирует с мыслями Хосе Ортега и Гассета, высказанными в его замечательном эссе «Миссия университета». Анализируя ситуацию, он делает вывод: «Отсюда историческая важность необходимости вернуть университету его центральную задачу – «просветить» человека, приобщить его к полноте культуры своей эпохи, открыть ему с ясностью и необходимостью огромный настоящий мир, в который он должен втиснуть свою жизнь, чтобы она стала аутентичной.

Я сделал бы из «факультета культуры» ядро университета и всего высшего образования». Написано это более семидесяти лет назад.

А что сегодня? В выступлении ректора МГУ В.А. Садовничего на Всероссийском совещании заведующих кафедрами гуманитарных и социально-экономических дисциплин (Москва, МГУ, 20-21 ноября 2003 года) есть раздел «Гуманитарный и естественнонаучный секторы: взаимосвязь и взаимозависимость проблем». В.А. Садовничий, в частности, подчеркивает все большее и большее усложнение высшей школы из-за переплетения и роста взаимозависимости ее гуманитарного и естественнонаучного секторов. Сюда можно отнести и проблемы взаимодействия науки и государства, университетов и общества. По его мнению, гуманитарии, к сожалению, не видят необходимости в естественнонаучном образовании и боятся естествознания. Конечно, это рудименты прошлого. Как справедливо пишет В.А. Садовничий, десятилетиями естественное образование гуманитариев считалось надуманной проблемой. Позволим себе длинную цитату.

«Полагали, что краткий курс материалистической диалектики с цитатами из «Анти-Дюринга» и «Диалектики природы» - вот все, что нужно для естественнонаучной подготовки гуманитария и обществоведа. Неважно, что он не отличал «бином» от «генома». Вместе с тем сущность естественнонаучного образования специалистов гуманитарного профиля очень точно полвека тому назад раскрыл Эрвин Шредингер, подчеркнув, что «все естественные науки связаны с общечеловеческой культурой» и что «научные открытия, даже кажущиеся в настоящий момент передовыми и доступными пониманию немногих избранных, все же бессмысленны вне своего культурного контекста», что теоретические построения науки служат в итоге для включения в концепции, предназначенные для надежного усвоения образованной прослойкой общества и превращения в органическую часть общей картины мира».

Как указывает ректор МГУ, само гуманитарное образование нуждается в новых идеях, причем поиски его нового облика идут нелегко.

При таком подходе речь идет, несомненно, в первую очередь, о повышении общей культуры будущего гуманитария, который должен представлять современную естественнонаучную картину мира и будущее науки. Но как уйти от научно-популярного характера такого обучения? Уместно вспомнить шутливую формулировку принципа дополнительности, данную самим Нильсом Бором: популярность изложения, умноженная на научность и строгость его, величина постоянная.

Естественно, нельзя строить курсы обучения гуманитариев, используя серьезный математический аппарат. Но гуманитариям необходимо применение количественных методов в истории, лингвистике, социологии, не говоря уже об экономике и психологии. По поводу двух последних дисциплин трудно сказать, чего в них больше, – естественнонаучного или гуманитарного.

Сказанного достаточно, чтобы понять, что проблема раскола культур остается и сегодня (в этом плане интересна работа В. Борзенкова «Преодоление раскола?» (Высшее образование в России, 1999, №6, сс. 23-31)). В. Борзенков, в частности, справедливо указывает: «Проблема диалога культур является, возможно, центральной в жизни человеческого общества на пороге третьего тысячелетия.» Очевидно, она перешла в новый век.

Междисциплинарные исследования, как уже отмечалось, в настоящее время приобретают конкретное и исключительно социальное значение. От их разработки часто зависит судьба целых отраслей не только знаний, но и промышленности, отношение к важнейшим социальным задачам, тем проблемам, которые стоят уже перед всем человечеством. Как показала близкая история нашей страны, современные естественные и общественные науки оказались неподготовленными к этому важнейшему социальному заказу нашего времени (печально известная программа переброски северных рек, отсутствие оценки фактора безопасности в ядерной энергетике и др.). Сейчас все большее значение приобретают междисциплинарные проблемы, имеющие международное, глобальное значение (проблема «ядерной зимы»; комплекс проблем, связанных с глобальным потеплением), проблемы воспроизведения кадров в науке и образовании (в частности, в России подготовку элитных, энциклопедически образованных кадров для управления, бизнеса, РАН и высшей школы), проблемы риска и безопасности в условиях природных и антропогенных воздействий и др.

Таким образом, актуальность предложенного проекта обусловливается необходимостью осуществлять подготовку квалифицированных специалистов высокого уровня, обладающих профессиональными навыками в области междисциплинарных исследований, способных эффективно адаптироваться в условиях быстрых изменений постиндустриального информационного общества, самостоятельно проводить опережающие исследования в различных сферах науки, производства, образования, приносящих максимальную пользу России и ее регионам.

Однако, такая подготовка невозможна без параллельного проведения фундаментальных исследований по использованию методов и представлений нелинейной динамики в гуманитарных науках и науках об окружающей среде.

Проект представляется своевременным и в контексте существования единого Министерства науки и образования России. Он – одна из возможных реализаций замечательного лозунга: «Нет образования без науки, нет науки без образования».

Реалистичность предлагаемого решения проблемы

В основу проекта положены представления нелинейной динамики (или синергетики) – нового междисциплинарного направления, цель которого выявление общих идей, общих методов и общих закономерностей в самых разных областях естествознания, гуманитарных и общественных наук. Более того, в рамках нелинейной динамики происходит кооперирование различных специальных дисциплин.

Вернемся к работе Хосе Ортега и Гассета «Миссия университета». Он пишет, что «… первичная и центральная функции университета – это преподавание главных культурно-значимых дисциплин. Эти дисциплины, области знания:

  • Физическая картина мира (физика).
  • Основополагающие темы органической жизни (биология).
  • Историческое развитие человеческого рода (история).
  • Структура и функционирование общественной жизни (социология).
  • План мироздания (философия).»

К перечню следует добавить еще раздел «Науки о Земле».

С позиции сегодняшнего дня указанные культурно-значимые дисциплины могут быть рассмотрены единым образом в рамках нелинейной динамики макроскопических открытых систем. Макроскопические открытые системы состоят из многих объектов, принимаемых за элементы структуры. Элементы могут быть микроскопическими (атомы или молекулы в физических и химических системах), но могут быть малыми, оставаясь все же макроскопическими (макромолекулы в полимерах, клетки в биологических структурах). Они могут быть и не малыми телами (например, «элементарные» объекты в социологии). Из-за сложности открытых систем в них возможно образование различного рода структур. Более того, сложность открытых систем представляет широкие возможности существования в них коллективных явлений. Подчеркивая роль кооперации при образовании структур, Герман Хакен и ввел термин «синергетика», что означает коллективное действие. Заметим, что первая самая знаменитая книга Г. Хакена называлась «Тайны природы. Синергетика: учение о взаимодействии» (Москва-Ижевск, 2003). Главным в синергетике является взаимодействие .

В Саратовском государственном университете, как уже указывалось, несколько лет функционируют научно-образовательный центр (НОЦ) «Нелинейная динамика и биофизика», созданный в рамках совместной программы «Фундаментальные исследования и высшее образование» американского фонда гражданских исследований и развития ( CRDF ) и Министерства образования РФ и Межрегиональный институт общественных наук (МИОН) в рамках совместной программы «Межрегиональные исследования в общественных науках» Московского общественного научного фонда, Министерства образования РФ, института перспективных российских исследований им. Кеннана (США) при поддержке корпорации Карнеги в Нью-Йорке (США), фонда Джона Д. и Кэтрин Т. Макартуров (США). Тема исследований НОЦ ясна из названия, тема исследований МИОН – «Феноменология власти». Кроме того, на общественных началах существует Научно-образовательный комплекс наук о Земле (НОК НЗ), движущей силой которого является кафедра геоэкологии СГУ.

На языке нелинейной динамики реализация этого проекта – момент бифуркации , способный дать, в частности новое качество подготовки гуманитариев и естественников экспертного уровня в естественнонаучной и социально-гуманитарной среде.

Упомянутые коллективы имеют опыт совместной работы. Основу МИИТ, как новой сложной структуры, составляет научно-образовательный институт (НОИ) «Открытые системы», а в нем – единственный в России факультет нелинейных процессов.

Конечно, в нелинейной динамике значительна роль математического моделирования, но важнее всего овладение ее идеями и понятиями учеными из смежных наук, в первую очередь, гуманитариями и обществоведами. Но и здесь в целом есть еще общее препятствие – преодоление редукционизма, стремления все разложить по полочкам специальных знаний, разделенных плохо проницаемыми перегородками.

Реалистичность предлагаемого решения проблемы определяется имеющимся научным заделом у предполагаемых исполнителей.

В течение нескольких последних десятилетий в Саратовском государственном университете ведутся активные работы в области междисциплинарных исследований. Ведущее положение в этом направлении занимает научная школа, возглавляемая членом-корреспондентом РАН, Трубецковым Дмитрием Ивановичем (школа входит в президентский список ведущих научных школ России). По мере становления и развития данной научной группы, ее сотрудниками были достигнуты значительные результаты в области нелинейной динамики.

Научно-образовательный институт «Открытые системы» включает в себя Лицей прикладных наук, факультет нелинейных процессов, научный сектор в виде отделения физики нелинейных систем НИИ естественных наук СГУ. Основной идеей создания и функционирования данной структуры стала реализация непрерывной образовательной цепочки «средняя школа–факультет нелинейных процессов – аспирантура», позволяющей интенсифицировать учебную и научную деятельность одаренной молодежи. Научные исследования в данной структуре строятся на синергетическом подходе. Таким образом, факультет нелинейных процессов Саратовского государственного университета, институт «Открытые системы» и СО ИРЭ РАН подготавливают для дальнейшей научной деятельности высококвалифицированных сотрудников, способных решать задачи на основе подходов нелинейной динамики.

В состав научно-образовательного института «Открытые системы» входят также редакционно-издательский комплекс и отделение физики нелинейных систем НИИ естественных наук СГУ, включающий в себя научные и научно-учебные лаборатории. Научные исследования в институте проводятся в тесной связи с научно- исследовательскими институтами Российской Академии Наук (СО ИРЭ РАН, Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН) и ГНПП «Алмаз», на территории которых созданы базовые кафедры факультета нелинейных процессов. Посредством последних, опыт и наработки академических институтов и научно-производственного предприятия в области электроники передаются непосредственно в учебный процесс студентам и аспирантам, заинтересованным в повышении своей научной квалификации.

В рамках института «Открытые системы» осуществляется издание всероссийского реферируемого научного-технического журнала «Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика», который включен в перечень журналов, рекомендуемых для публикации материалов докторских диссертаций. Редакционно-издательский комплекс издает также большое число монографий, книг и учебных пособий.

Одним из основных направлений, которые развиваются в научной школе Д.И. Трубецкова, помимо традиционных, связанных с электроникой СВЧ, являются междисциплинарные исследования, направленные на реализацию идеи проникновения нелинейной динамики в область знаний, изначально принадлежащих гуманитарной науке (экономика, экология, социальные науки и т.д.). Научным коллективом проведен ряд междисциплинарных исследований, что нашло отражение, например, в таких книгах, как «Колебания и волны для гуманитариев» (автор Д.И.Трубецков, 1997 год), «Нелинейная динамика в действии: как идеи нелинейной динамики проникают в экологию, экономику и социальные науки» (авторы А.А. Короновский и Д.И. Трубецков, 2002 год, 2-е издание), «Введение в синергетику. Колебания и волны» (автор Д.И. Трубецков, 2003 год, М.: Едиториал УРСС), «Введение в синергетику. Хаос и структуры» (автор Д.И. Трубецков, 2004 год, М.: Едиториал УРСС), также были проведены исследования по анализу состояния высшей школы и выработке критериев, которые бы наиболее точно характеризовали ее потенциал. Это также было отражено в целом ряде статей в центральных периодических изданиях (А.А. Короновский, М.Н. Стриханов, Д.И. Трубецков, А.Е. Храмов. Анализ изменений научно-педагогического потенциала высшей школы России. Науковедение. 2002. Вып. 2. СС. 82-102.; А.А. Короновский, М.Н. Стриханов, Д.И. Трубецков, А.Е. Храмов. Анализ и прогноз изменений научно-педагогического потенциала высшей школы. Высшее образование в России. 2002. № 3. СС. 3-17 и др.) и в коллективной монографии М.Н. Стриханова, Д.И. Трубецкова, А.А. Короновского, Ю.П. Шараевского, А.Е. Храмова «Высшая школа России с позиций нелинейной динамики».

По результатам научной деятельности коллектива института «Открытые системы» был издан целый ряд учебных, методических пособий и монографий, в том числе 8 пособий для старшеклассников лицеев и гимназий в серии «Плоды познания». Среди них книги, написанные Д.И. Трубецковым «След вдохновений и трудов упорных», 2006, 104 с., «Синхронизация: ученый и время», 2006, 112 с. «Даниил Семенович Данин и его кентавристика», 2007, 108 с. (все изданы в издательстве ГосУНЦ «Колледж»), которые представляют собой тексты лекций, прочитанных на школах-конференциях «Нелиные дни в Саратове для молодых». Также, в рамках гранта ФЦП «Интеграция», коллектив авторов под руководством чл.-корр. РАН Д.И. Трубецкова подготовил к изданию серию из 6 книг «Современная теория колебаний и волн». Вышли в свет книги Д.И. Трубецкова и Н.М. Рыскина «Нелинейные волны», М.: Наука, 2000; А.Г. Рожнева, Д.И. Трубецкова «Линейные колебания и волны» М.: Физматлит, 2001; А.П. Кузнецова, А.Г. Рожнева , Д.И. Трубецкова «Линейные колебания и волны. Сборник задач» М.: Физматлит, 2001; С.П. Кузнецова «Динамический хаос», М.: Физматлит, 2002; Д.И. Трубецкова, Е.С. Мчедловой, Л.В. Красичкова «Введение в теорию самоорганизации открытых систем», М.; Физматлит, 2002.; А.П. Кузнецова, С.П. Кузнецова, Н.М. Рыскина «Нелинейные колебания», М.: Физматлит, 2002. Другие издания, вышедшие в свет: М.И. Рабинович, Д.И. Трубецков «Введение в теорию колебаний и волн» (3 издания); А.А. Короновский, А.Е. Храмов «Непрерывный вейвлетный анализ и его приложения» М.: Физматлит, 2003; Б.П. Безручко, А.А. Короновский, Д.И. Трубецков, А.Е.Храмов «Путь в синергетику» М.: УРСС, 2005.

Для информационного обеспечения образовательной и научной деятельности института, под его эгидой совместно с СО ИРЭ РАН регулярно организуются и проводятся в г. Саратове Международные и всероссийские конференции и научные школы по проблемам нелинейной динамики и ее приложениям: Международная научная школа «Хаотические автоколебания и образование структур» (ХАОС) (проведено 8 школ); «Международная школа по СВЧ электронике и радиофизике» (проведено 13 школ), ежегодные школы-конференции для школьников и студентов «Нелинейные дни в Саратове для молодых» и т.д. Проведение конференций поддерживаются российскими и зарубежными научными фондами и программами (Российский Фонд Фундаментальных исследований, Федеральная целевая программа «Интеграция», Американский фонд гражданских исследований и развития ( CRDF ), Фонд некоммерческих программ «Династия» и т.д.)

Результаты деятельности НОК НЗ также представлены в ряде монографий и учебных пособий:

  • Иванов А.В. Периодическое изменение признаков в эволюции некоторых групп организмов. – Саратов.: Изд-во Сарат. ун-та, 1998. 76 с.
  • Габдуллин Р.Р., Иванов А.В. Ритмичность карбонатных толщ. — Саратов: Изд-во Сарат. ун-та. 2002. 52 с.
  • Саратов: комплексный геоэкологический анализ / С.А. Артемьев, В.Н. Еремин, А.В.Иванов и др./ под редакцией А.В. Иванова. — Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2003. 248 с. (по гранту «Лучшая книга СГУ» в номинации «Монография по естественным наукам»).
  • Иванов А.В., Рыскин М.И. Концепция развития наук о Земле и глобальной экологии в Саратовском университете. – Саратов: Изд-во «Научная книга», 2004. 86 с.
  • Баранов В.А., Иванов А.В. Агролесоландшафты юго-востока Европейской России: структура, динамика, эволюция. – Саратов: Изд-во «Научная книга», 2006. 274 с.
  • Габдуллин Р.Р., Ильин И.В., Иванов А.В. Эволюция Земли и жизни. Учебное пособие по геологическим и биологическим дисциплинам для студентов вузов – М.: Изд-во МГУ, 2005. 162 с.
  • Конценебин Ю.П., Шигаев Ю.Г., Иванов А.В., Шестаков Э.С. Введение в геофизику. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2006. 264 с.(содержит разделы по экологической геофизике и нелинейной геофизике) (по гранту «Лучшая книга СГУ» в номинации «Учебное пособие», с грифом УМО)
  • Основы экологии, безопасности жизнедеятельности и экономико-правового регулирования природопользования / М.Д.Гольдфейн, Н.В.Кожевников, А.В.Иванов и др. – М.: Изд-во РГТЭУ, 2006. 408 с. (с грифом УМО).

В рамках научных исследований проводимых коллективом научной школы Д.И. Трубецкова и института «Открытые системы», на факультете нелинейных процессов разработан целый ряд спецкурсов, отражающих последние научные разработки, выполненные данным научным коллективом. Среди них оригинальный курс «Введение в специальность» для первокурсников, «Самоорганизация в открытых системах», «Теория катастроф», «Динамические системы и бифуркации». Особо стоит отметить курс, который сотрудники факультета нелинейных процессов в течение нескольких последних лет читают для студентов гуманитарных (факультет гуманитарных и социальных наук, факультет философии и т.д.) и естественнонаучных (биологический факультет, факультет компьютерных наук и информационных технологий и т.д.) специальностей Саратовского госуниверситета – «Синергетика». На геологическом факультете с 2005 года читается курс «Синергетика в науках о Земле». Курсы основаны во многом на книге Д.И. Трубецкова «Колебания и волны для гуманитариев», по факту издания которой Д.И. Трубецков был награжден премией Президента РФ в области образования.

Отметим, что на факультете нелинейных процессов введена специальность «Физика открытых нелинейных систем» с квалификацией «физик - системный аналитик». Стандарт специальности разработан сотрудниками факультета. По мнению одного из крупнейших специалистов в области физики открытых систем Ю.Л. Климонтовича «… 21 век будет веком Физики открытых систем . Именно физики , поскольку ее законы являются фундаментом всех разделов науки и именно открытых систем , поскольку лишь в таких системах возможно развитие Науки, Экономики и Общества».

Целевая аудитория проекта . Востребованность проекта целевой аудиторией. Целевая аудитория проекта- молодые преподаватели естественных, гуманитарных и социальных дисциплин российских вузов, а также студенты и аспиранты естественнонаучных и гуманитарно-социальных специальностей.

Востребованность проекта связана с тем, что узкая специализация, при которой анализ превалирует над синтезом, приводит к уменьшению попыток обобщений и существенному снижению междисциплинарных исследований. В свою очередь, это приводит к снижению авторитета науки, ученых, и восприятия обществом научной мысли. Ведь именно по общим результатам науки и рекомендациям ученых общество более всего судит о науке. Участие молодых людей в междисциплинарных исследованиях позволяет рассчитывать не только на значимые результаты и выводы, но, что еще важнее, на то, что они станут частью общественного сознания нашего общества, закладывая основы будущего нашей страны.

Цели и задачи проекта.

Цель проекта состоит в следующем.

  • Интеграция естественнонаучных и гуманитарных исследований в НОЦ «Нелинейная динамика и биофизика» и МИОН Саратовского государственного исследования.
  • Проведение междисциплинарных исследований НОЦ, МИОН и НОК НЗ на основе применения методов и представлений нелинейной динамики (НОЦ) к социально-гуманитарным задачам (МИОН) для построения количественных моделей некоторых социально-гуманитарных процессов и моделей окружающей среды (НОК НЗ).
  • На основе уже известных и вновь разработанных количественных моделей создание учебных программ, курсов лекций и методических пособий, написание методических пособий и монографий, проведение школ, семинаров и конференций для подготовки высококвалифицированных специалистов, обладающих профессиональными навыками в области междисциплинарных исследований, системного анализа и синтеза, в частности, исследователей и преподавателей для РАН и высших учебных заведений.
  • В долгосрочной перспективе предполагается разработка стандартов новых междисциплинарных направлений и магистерских программ.

В рамках представленного проекта планируется проводить исследования в соответствии с выбранными тематическими приоритетами, которые сведены в таблицу, соответствующую рисунку.

НЕЛИНЕЙНАЯ ДИНАМИКА

Телекоммуникационные и информационные технологии

Окружающая среда.

Медицина.

Общество. Образование.

1 . Миниатюризация сверх- высокочастотных (СВЧ) электронных вакуумных устройств как связующее звено между фундамен-тальными исследованиями и техникой (историческая ретроспектива, настоящее, будущее)

1. Риски и катастрофы в окружающей среде от природных и антропогенных воздействий.

1. Математическое моделирование различных вариантов системы «Власть – Общество».

2. Использование методов нелинейной динамики как способ ускорения отдачи фундаментальных исследований на примере новых СВЧ устройств и их миниатюризации (виркаторы, приборы с полевой эмиссией, СВЧ генераторы хаоса на основе транзисторных усилителей с линиями задержки с магнитостатическими волнами).

2. Новые методы медицинской диагностики и интерпретации диагностических данных.

2. Поляризация политических мнений и информации.

 

3. Временная и пространственная эволюция заболеваний.

3. Высшее образование глазами нелинейной динамики (модели воспроизводства кадров в науке и образовании).

.Описание проекта: стратегия и механизмы достижения поставленных целей.

Тематические приоритеты

Телекоммуникационные и информационные технологии

1. Миниатюризация сверхвысокочастотных (СВЧ) электронных вакуумных устройств как связующее звено между фундаментальными исследованиями и техникой.

1.1. Историческая ретроспектива, настоящее и будущее миниатюризации как основы СВЧ вакуумной микроэлектроники и наноэлектроники.

1.2. Оценка перспектив использования миниатюрных устройств СВЧ вакуумной микроэлектроники и наноэлектроники в телекоммуникационных и информационных системах.

2. Использование методов нелинейной динамики как способ ускорения отдачи от фундаментальных исследований на примере новых СВЧ устройств и их миниатюризации.

2.1. Использование нового типа приборов – низковольтных виркаторов – как инновация в нефтяной промышленности.

2.2. Приборы с полевой эмиссией из наноструктур как инновационный путь к миниатюризации.

Перечень и описание мероприятий

  1. Проведение традиционных международных школ – семинаров по СВЧ электронике и радиофизике, в которые будет включена секция «Миниатюризация»; издание трудов школ.
  2. Разработка курсов лекций по СВЧ вакуумной микроэлектронике и наноэлектронике для специальностей «радиофизика и электроника», «физика открытых нелинейных систем» и направления «радиофизика»; издание соответствующих пособий.

Проведение традиционных международных школ – семинаров «Хаотические автоколебания и образование структур (ХАОС)».

Науки об окружающей среде. Медицина.

1. Риски и катастрофы в окружающей среде от природных и антропогенных воздействий (фрактальный подход).

1.1. Фрактальность глобальной трещиноватости Земли (особенно подробно на модели Поволжья и Прикаспия).

1.2. Искажение фрактальных закономерностей рельефа антропогенным воздействием.

1.3. Нелинейность активизации оползневых процессов вследствие антропогенной деятельности.

1.4. Фрактальность морфологии и нелинейные эффекты в эволюции ископаемых форм жизни.

1.5. Синергетические эффекты в строении и эволюции геолого-географических процессов и объектов.

1.6. Эколого-геологические опасности в природно-техногенных системах на примере крупных городов.

2. Новые методы медицинской диагностики и интерпретации диагностических данных.

2.1. Использование вейвлетного анализа как инновационный подход в медицинской диагностике и интерпретации диагностических данных.

2.2. Использование аппарата динамического хаоса (в частности, теории перемежаемости) для изучения различных патологий головного мозга.

3. Временная и пространственная эволюция заболеваний.

3.1. Пространственно – временная модель распространения эпидемий.

3.2. Модель здоровья (совместно с центром ДАР («Диагностика, адаптация, развитие»)).

Перечень и описание мероприятий.

  1. Продолжение межфакультетского семинара «Синергетика: от прошлого к будущему».
  2. Создание постоянно действующего научного семинара «Проблемы медицинской диагностики методами нелинейной динамики» совместно с СО ИРЭ РАН, НИИ высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Nijmegen Institute for Cognition and Information ( Radbould University Nijmegen , The Netherlands ).
  3. Разработка специальных курсов лекций для студентов – геологов, географов, биологов и физиков под общим названием «Нелинейная динамика окружающей среды»; издание соответствующих пособий.

Науки об обществе. Образование.

1. Математическое моделирование различных вариантов системы «Власть – Общество».

1.1. Создание и исследование моделей (в том числе математических) сложной динамики отдельных и взаимодействующих социальных групп, в том числе на примере системы «Университет-общество».

1.1.1.Динамика малых социальных групп. Возникновение лидерства в группе. Динамика лидерства и устойчивость группы в экстремальных условиях. Возникновение власти. Динамика малой группы с внутренними иерархическими уровнями.

1.1.2.Динамика взаимодействующих социальных групп с внутренними иерархическими уровнями (соревнования группы, конфронтация политических партий, взаимодействие кафедр внутри факультетов, взаимодействие факультетов).

2.1.Построение различных моделей систем «власть» и «общество-власть», в том числе систем «наука и власть», «наука и государство», и исследование пространственно-временного поведения их методами нелинейной динамики.

1.2.1.Иерархические системы. Структурные и функциональные иерархии. Фрактальны ли иерархические системы?

1.2.2.Математические модели иерархических систем.

1.2.3.Иерархические системы, элементом которых является человек.

1.2.4.Иерархические системы власти (исторический аспект и математические модели). Модели А.П. Михайлова «Государственная власть – Гражданское общество».

1.2.5.Социодинамика Вольфганга Вайдлиха и его модели. Модель «народ-правительство» и её анализ. Модель фазового перехода между либеральными и тоталитарными политическими системами (исторический аспект и модели нелинейной динамики).

1.2.6.Модифицированные модели В. Вайдлиха, допускающие динамический хаос и образование паттернов.

1.2.7.Синергетическая кратология Л.В. Лескова в контексте нелинейной динамики.

1.2.8.Динамика развития науки. Особенности динамики теоретических, экспериментальных и инженерных исследований (исторический аспект, математический модели и их анализ).

1.2.9.Пространственно-временные модели взаимодействия и эволюции нескольких научных направлений. Модель неформального научного общества. Модель взаимодействия гуманитарного и естественнонаучного направлений.

1.2.10.Пространственно-временные модели систем «наука и власть», «наука и государство» (исторический аспект и математические модели).

1.2.11.Власть и эколого-геологические проблемы крупных городов (на примере оползневой опасности, техногенных землетрясений, проблемы подтопления и др.).

1.2.12.Власть и экологические катастрофы. Власть и психология виртуальных геоэкологических катастроф.

1.2.13.Эколого-геологические возможности терроризма; разработка системы мер безопасности России и аспекты власти.

1.2.14.Власть и эколого-геологические аспекты спелеостологии.

1.2.15.Экологическое право, природопользовательские и природоохранные аспекты власти.

1.2.16.Глобально-экологические проблемы и власть в истории государств и цивилизаций.

1.2.17.Теория глобально-экологических проблем и власти в космическую эру развития человечества.

1.2.18.Экологическое и геоэкологическое сознание, образование, воспитание и проблемы власти.

1.2.19. Власть и проблемы уникальных геолого-географических объектов (памятников природы).

2. Поляризация политических мнений и информации.

2.1.Формирование общественного мнения в рамках модифицированной модели Вайдлиха.

3. Высшее образование глазами нелинейной динамики (модели воспроизводства кадров в науке и образовании).

3.1.Создание и анализ моделей воспроизводства кадров в науке и образовании.

3.1.1.Обзор существующих моделей и подходов.

3.1.2.Модель взаимодействия РАН и высшей школы.

3.1.3.Количественные модели воспроизводства кадров в науке и образовании. Сравнение с имеющимися статистическими данными.

3.1.4. Разработка и апробация курсов лекций и семинаров с общим названием «Нелинейная динамика общества» с включением материалов п.п. 3.1.1 – 3.1.3.

3.1.5.Разработка курсов лекций для бакалавров и магистров социально-гуманитарных специальностей, соответствующих критериям Болонской конвенции.

3.1.6.Создание программ и текстов двух версий курсов лекций «Нелинейная динамика общества» (один вариант для гуманитариев, другой – для естественников) и их апробация на соответствующих факультетах высших учебных заведений

Перечень и описание мероприятий

  • Написание книги «Высшая школа глазами нелинейной динамики» (книга издана).
  • Проведение традиционной школы-семинара «Нелинейные дни в Саратове для молодых», целиком посвященной нелинейной динамике общества и выделение аналогичной секции в последующих школах.
  • Написание книги «Синергетика исторических процессов. Современное состояние проблемы».
  • Проведение регулярных Международных совещаний «Нелинейная динамика открытых систем в гуманитарных и общественных науках».
  • Написание программ и текстов двух версий курсов лекций «Нелинейная динамика общества» и их апробация на соответствующих факультетах.
  • Проведение международной зимней школы «Две культуры: продолжение раскола или сближение?»
  • Подготовка и издание специального выпуска «Нелинейная динамика общества» журнала «Известия высших учебных заведений – Прикладная нелинейная динамика».
  • Написание книги «Фрактальность геолого-географических объектов».
  • Проведение университетского общедоступного семинара «Синергетика: от прошлого к будущему».
  • Систематическое проведение рабочего семинара МИИТ.
  • Полевые экспедиционные работы по сбору материалов для НИР и полевые практики по специальности «геоэкология».

Критерии отбора целевой аудитории/участников проекта

При отборе участников мероприятий, указанных выше, одним из критериев является возраст участников и их научная квалификация по тематике проекта.

В школы-семинары «Нелинейные дни в Саратове для молодых», в которых участвуют старшеклассники, студенты, аспиранты, молодые преподаватели и научные работники, критерием отбора является уровень представленных докладов и сообщений (без них участие в школе-семинаре невозможно).

Мы предполагаем возможное расширение участников проекта во время его выполнения за счет привлечения сотрудников Московского и Нижегородского государственных университетов, НИИ Высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, занимающихся близкими вопросами, и других университетов.

Методы достижения и выполнения намеченных целей

Гарантией достижения и выполнения намеченных целей является высокий профессиональный уровень участников проекта как со стороны гуманитариев, так и естественников, владеющих современными методами исследования, включая математический аппарат и современные информационные технологии. Кроме того, предполагается создание постоянно действующего семинара участников проекта для обсуждения получаемых результатов.

Механизм распространения информации о проекте и его результатах.

Все полученные в ходе выполнения проекта результаты будут опубликованы в периодической печати (в первую очередь, в журнале “Известия высших учебных заведений – Прикладная нелинейная динамика”) и книгах, предполагаемых к изданию.

Рабочий план реализации проекта

План-график выполнения запланированных мероприятий

№ п/п

Мероприятие

Дата проведения

1

Школа-семинар «Нелинейные дни в Саратове для молодых». Основная тема: «Нелинейная динамика общества»

Вторая неделя октября первого года выполнения проекта.

2

Четвертое международное совещание «Нелинейная динамика открытых систем в гуманитарных и общественных науках»

Первая неделя октября второго года выполнения проекта.

3

Школа-семинар «Нелинейные дни в Саратове для молодых». Секция «Нелинейная динамика общества»

Вторая неделя октября второго года выполнения проекта и последующих лет. (На прошедших школах были лекции указанного содержания)

4

Чтение курса лекций «Нелинейная динамика общества» (две версии для соответствующих факультетов)

Учебный год (оба семестра) (Читается на факультете нелинейных процессов)

5

Международная зимняя школа «Две культуры: продолжение раскола или сближение?»

Конец января – начало февраля 3-го года выполнения проекта.

6

Проведение социологических исследований

На протяжении всего времени выполнения проекта

7

Международная зимняя школа-семинар по СВЧ электроники и радиофизике.

Проводится раз в три года. (Ближайшая – 2009 год).

8

Международная школа-семинар «ХАОС».

Проводится раз в три года. (Проведена в 2007 год).

9

Университетский общедоступный семинар «Синергетика: от прошлого к будущему»

На протяжении всего времени выполнения проекта

10

Проведение рабочего семинара МИИТ

Регулярно

11

Полевые экспедиционные работы по сбору материалов для НИР и полевые практики по специальности «геоэкология».

В полевые сезоны

Ожидаемые результаты

Совместные междисциплинарные исследования НОЦ, МИОН и НОК НЗ, план которых изложен выше, должны придать элементы нового облика гуманитарным и естественно-научным исследованиям, гуманитарному и естественно-научному образованию, что и является главным ожидаемым результатом проекта, посвященного сближению гуманитарной и естественнонаучной культур.

К количественным показателям относятся:

  • написание и издание монографий и учебных пособий, а также публикации статей в периодических изданиях;
  • создание и написание новых курсов лекций для студентов гуманитарно-социального профиля различных высших учебных заведений под общим названием «Нелинейная динамика общества» и студентов-естественников «Нелинейная динамика окружающей среды»;
  • привлечение к участию в проекте новых партнеров, в частности из Нижегородского государственного университета и других университетов России;
  • подготовка к изданию специального выпуска «Нелинейная динамика общества» журнала «Изв. высш. уч. зав. – Прикладная нелинейная динамика».
  • К качественным показателям относится апробирование новых курсов лекций «Нелинейная динамика общества» в учебном процессе студентов социально-гуманитарного профиля различных высших учебных заведений и курса «Нелинейная динамика окружающей среды» в учебном процессе студентов естественников.

Механизм оценки результатов

К показателям оценки отдельных мероприятий и проекта в целом следует отнести мнение научной общественности, которое будет отражаться участием в школах-семинарах и рецензиями на статьи, монографии и учебные пособия.

По результатам чтения курсов лекций «Нелинейная динамика общества», «Нелинейная динамика окружающей среды» и сопутствующих семинаров будут проведены экзамены и зачеты, результаты которых можно считать оценкой успешности/эффективности влияния данных курсов на изменение облика государственного образования.

Дальнейшее развитие проекта

Модели, методы их анализа и развитые представления будут иметь более широкий характер и применение, чем только для решения задач проекта. В частности, они могут быть использованы для моделирования динамики предвыборной и выборной кампаний, исследования демографических задач, моделирования и анализа динамики рынков капитала, исследования экономических и экологических систем, анализ рисков и природных (природно-техногенных) опасностей.

В проекте некоторое из перечисленного выше естественно найдет отражение в курсах “Нелинейная динамика общества” и «Нелинейная динамика окружающей среды».

Поэтому в дальнейшем предполагается разработка стандартов новых междисциплинарных направлений и магистерских программ.

Перспективы расширения целевой аудитории проекта

МИИТ может стать связующим элементом ряда других МИОН, объединив их в сеть, в которой будет в оболочке нелинейной динамики рождаться новый облик гуманитарных и общественных наук.

Дальнейшее финансирование проекта

В качестве внешних источников финансирования проекта могут выступать организации, заинтересованные в решении конкретных междисциплинарных задач, таких как прогноз победы кандидатов на выборах в условиях конкуренции, анализ динамики рынков капитала, экономические и экологические проекты. В элитных современных специальностях заинтересованы учреждения РАН и высшие учебные заведения.

К внутренним источникам следует отнести возможную реализацию созданных материалов в высших учебных заведениях.

В случае создания МИИТ финансовая стабильность проекта может быть частично обеспечена выделением средств из заинтересованных МИОН, а также подключением к финансированию РАН и грантами различных фондов (РФФИ, РГНФ, ФНП «Династия» и т.д.).

Заключение

В статье представлена модель МИИТ «Нелинейная динамика информационных технологий, окружающей среды и общества». Модель описана в форме предлагавшегося ранее проекта, который, в виду отсутствия финансирования, весьма медленно реализуется на общественных началах. Ядро проекта – модель в модели – модель научно-образовательного института «Открытые системы». Она подробно описана в коллективной монографии «Высшая школа России с позиций нелинейной динамики» (М.Н. Стриханов, Д.И. Трубецков, А.А. Короновский, Ю.П. Шараевский, А.Е. Храмов), М.: Физматлит, 2007, глава 4.

Закончим статью цитатой из указанной книги, сославшись на самих себя (стр.   178).
«… по мере работы стало ясно, что нужен свой эксперимент, который мог быть только социологическим. Он проведен и описан, но теория для него еще не построена, главным образом из-за трудностей «гуманитарных переменных». Некоторые результаты кажутся теперь очевидными, некоторые из сделанных допущений – недостижимыми. Но нас успокоил Питер Хэйн (1905–1996 гг.). Имя этого человека широко известно не только на его родине – в Дании, но и во всей Скандинавии и во многих англоязычных странах. Он – поэт, романист, эссеист, художник, архитектор, математик, инженер-изобретатель. И талантлив во всем. Но наибольшую славу Питеру Хейну принесли его короткие стихи – груки. Нас ободрил один из них под названием «Как создавать идеи». Звучит он так:

Создание новых идей – операция,
Доступная всем, и довольно несложная:
Достаточно знать,
В каких концентрациях
Смешать очевидное
И невозможное. »
Нужен подобный эксперимент и по созданию МИИТ и ему подобных.