自组织理论介绍

自组织方法论重视环境条件
没有条件，就没有演化，重视条件，就是重 视演化的个性，多样性。无论是耗散结构理 论的方法，还是分形理论和混沌理论，它们 都对初始条件、过程条件在演化过程中的重 要性给予极端的、高度的重视。
自组织方法论也是重视相互作用的方法论。 把交互作用放置在演化中，交互作用于是从 线性相互作用发展为非线性相互作用，从对 称的相互作用发展成为不对称的相互作用， 演化成为循环的、超循环的相互作用；小的 相互作用逐渐被放大，或大的相互作用被缩 小；于是事物自组织起来，发展起来，复杂 起来，组织起来。
突变论：突变论作为现代数学的一门新兴分 支学科，是20世纪70年代由法国数学家勒 内·托姆提出的。
突变论指出系统的熵可以增加也可以减少。 这种熵增熵减可以在宏观无限小的时间内突 然发生。突变熵减少产生的有序性，可以抵 消、战胜自然界某些自发熵增趋势，有可能 造成有序性的发展。
混沌论：“混沌”一词最初是一个哲学概念， 源于古中国的”混沌初开无所不包”的意思。 目前主要指在确定性系统中出现的“无序 性”、“无规性”和“不可预测性”，是描 述复杂性和不能根据初始状态预知其未来的 运动状态的动力学系统的理论。
涨落和突变——自组织的动力和方式。由于 系统内外随机因素的干扰，系统的状态、属 性在其平均值附近的波动称为涨落。
对于平衡态系统而言，涨落会被自动收敛， 但在临界点附近，涨落则可能被放大，形成 巨涨落，从而促使系统发生突变，导致有序。 网络信息系统也正是通过涨落和突变使看似 杂乱无章的信息变得“有序”。如BBS最初 是些杂乱无章的话语，但随着发言者们的 “默契”，最终便形成了特定某个话题，达 到突变。
超循环论解决了自组织的结合形式问题
分形和混沌理论，则是从时间序与空间序的角度研 究了自组织的复杂性和图景问题。
在这样的定位下，不同的方法论不存在逻辑冲突， 它们是一个序列，是一个研究自组织各个方面和全 过程的方法论集合体，它们各自在整体的自组织方 法论中有自己的“生态龛”。
综合的自组织方法论： 1、对于一个开放系统，可以通过创造条件，加强物
义：系统是由相互制约的各部分组成的具有一定功 能的整体。 在基础科学层次上，通常采用美籍奥地利生物学家 贝塔朗菲（Luduig Von Bertalanffy）的定义：系 统是相互联系、相互作用的诸元素的综合体。 不论是哪种定义都指出，系统是由部分构成且具有 整体特性的一类事物。
组织既指按照一定规则构成或存在某种秩序 的事物，又指事物形成一个空间、时间或功 能上的有序结构的过程。前一种情况是组织 作名词解，后一种情况是作动词解。
质、能量与信息输入使得自组织过程得以产生； 2、激励系统内部子系统的非线性相互作用，通过竞
争、合作推动系统产生整体新的模式和功能； 3、通过循环耦合，突变渐变途径，使得系统得以维
持自组织并且发展演化的多样性，增强有序程度和 关联程度， 4、通过自相似构建和寻求混沌临界点或域，将系统 的演化推进到最大的复杂性可能空间，创造演化有 序发展的良机。 通过自组织的方法论，在自然界中纯粹自发的自组 织的发展，在人类演化中成为一种自觉的行为。
二、网络信息的自组织
（一）网络信息自组织的条件 （二）网络信息自组织的特性
（一）网络信息自组织的条件
来自百度文库网络信息自身的成熟条件：
网络技术的发展及信息自身运动的特点。
从网络技术看，互联网使信息的交流一下子 发展到了光速水平，信息系统复杂程度大为 增加，使其具备了自组织的条件。HTML技 术的应用大大扩展了信息存储和利用的空间 性，实现了非线性地组织管理信息，信息通 过这种非线性的相互作用，产生相干效应和 协调作用，并由此趋向于结构和功能的有序 化。
系统和组织是描述事物同一种存在方式的两 个不同概念，二者的着眼点不同。系统是从 整体性和相关性的立场上把握事物，而组织 是从结构和有序化的立场上把握对象。
2、自组织与他组织
自组织是系统科学的一个重要概念，它是复杂系统 演化时出现的一种现象。我们根据一个组织是否是 按照外界特定干预而形成的，又可以把组织分为自 组织和他组织系统。
（三）自组织方法论
自组织理论主要研究客观世界中自组织现象 的产生、演化等，关注系统在内部结构和复 杂性增加的相变期间内所表现出来的行为。
清华大学的吴彤教授认为：
耗散结构理论是解决自组织出现的条件环境问题
协同学基本上是解决自组织的动力学问题
突变论则从数学抽象的角度研究了自组织的途径问 题
从此，自组织系统或自组织过程成为引人注 目的焦点，并且研究发现，自组织系统和自 组织过程极为普遍，而且与人类社会关系极 为密切。
（二）自组织理论的核心概念
1、系统与组织 关于系统的定义，不同学科由于研究范围和重点的
不同，常常给出不同的定义。 在技术学层次上，通常采用我国科学家钱学森的定
网络信息系统中信息在时间运动中的单向性、 空间分布上不均匀性及信息运动的绝对性使 网络信息系统远离平衡态成为可能。
谢谢
组织力来自系统内部的是自组织，组织力来自系统 外部的是他组织。
就整个自然界及其发展史来看，自组织是基本的， 他组织是在宇宙自创生后的发育过程中逐步出现的。 最典型的他组织是人工设计、制造、操纵、控制的 系统。人工创造任何事物的过程都是他组织过程， 人造事物都是他组织系统，但不论是构建何种人工 系统，都要遵循一定的自组织规律，都是仿照自组 织系统而进行的。
网络信息自组织
是指网络中的信息由于用户与用户之间、用 户与网络其它要素之间的交互性、相关性、 协同性或默契性而形成特定结构和功能的过 程。也就是指信息网络无需外界指令而能自 行组织信息，自我走向有序化的过程。它是 根据信息网络自身运动的变化规律和特定条 件而自发形成的。
（二）网络信息自组织的特性
这种有序结构，由于需要不断与外界交换物质或能 量才能维持，因此称之为“耗散结 构”(dissipative structure)。
协同学：1977年，德国科学家哈肯出版了 《协同作用学导论》一书，创立了协同学。
协同论是一门专门研究系统进化普遍规律的 科学。它研究子系统构成的系统是如何通过 协作从无序到有序演化的规律。“协同”思 想有两个最基本的观点：①“协同效应”是 核心概念。即“协同导致有序”；②“自组 织”是协同思想的硬核。
“超循环”(HyPercycle)理论，是一门研究 生物信息起源的理论，是直接建立生命现象 的数学模型。艾根他们观察到生命现象都包 含许多由酶的催化作用所推动的各种循环， 而基层的循环又组成更高一层次的环，即 “超循环”也可以出现再高层次的超循环。
尽管它们研究的对象不同，但是它们的研究 具有共同特征，即都是针对非线性的复杂系 统，或非线性的复杂的自组织形成过程，因 而被统称为自组织理论。
家达尔文（Charles Robert Darwin）的进化论是 生物学的自组织理论，其自然选择原理就是一种自 组织原理；马克思的五种社会形态演进理论是关于 社会历史的自组织理论；相变理论是物理学的自组 织理论。 这三者都是某个特定领域的自组织理论，但均未提 出和使用自组织概念。
20世纪中期以来，当代自然科学的前沿出 现了“耗散结构论”(Dissipative Structure Theory)、“协同 学”(Synergetics)、“突变 论”(Morphogensis)、“超循环 论”(Hypercycle Theory)、“混沌理 论”(Chaos Theory)和“分形理 论”(Fractal Theory)等一批新兴学科。
从信息运动的特点看：
第一，信息在时间运动中的单向性。信息的 扩散与分布在本质上都是不可逆的。第二， 信息在空间分布上绝对不均匀性。绝对均匀 性在现实世界上只能是一种理想状态。第三， 信息运动的绝对性。信息是动态的，一直处 于发展变化之中。第四，信息运动中有序无 序的辨证性。
信息运动的这些特征使得信息自组织能够广 泛存在。
耗散结构论：耗散结构论是伊里亚·普里戈金(Ilya Prigogine)教授于1969年在“理论物理学和生物学” 国际会议上正式提出。
耗散结构是一个远离平衡态的非线性的开放系统通 过不断地与外界交换物质和能量，在系统内部某个 参量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可 能发生突变即非平衡相变，由原来的混沌无序状态 转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。
因此，自组织方法论把相互作用看成是推动 系统自组织的根本动力，并且把这种非线性 相互作用细致分成竞争、协同两种相反相成 的互补对立性机制。
自组织方法论不追求固定演化结局，但认为 演化具有一定意义的确定性。
它并没有完全否认预测的科学性，只是承认 预测要受到一定的条件的限制。这是因为演 化的信息将随距离条件起点的时间长度而逐 渐丧失。自组织的方法，犹如道家所说的 “无为”，佛教常说的“随缘”。无为并不 等于无所作为，随缘也要对“机缘”有所认 识，有所把握。“无为”是不刻意的“为”， 即不去他组织。无为，即遵循规律而为。
在近阶段，混沌理论标志了人类对客观世界 的认识已进入了一个新阶段：不仅对“非此 即彼”的明晰形态，而且对“亦此亦彼”的 过渡性形态都能进行研究。
超循环论：20世纪70年代德国化学家艾根 (Manfred Eigen)提出了“超循环”概念。并 于1977年出版了《超循环：自然的自组织原 理》一书。
自组织理论 与网络信息的自组织
覃泽宇
一、自组织理论
（一）自组织理论的历史背景 （二）自组织理论的核心概念 （三）自组织方法论简述
（一）自组织理论的历史背景
自组织领域涉及的是事物自发、自主形成结构的过 程，在这种过程中存在特有的自组织特征、条件、 环境和动力学规律。
德国哲学家康德（Kant）最早提出自组织的思想。 第一批自组织理论出现于19世纪中叶：英国生物学
开放性——自组织的必要条件。
一个与外界有物质、能量交换的开放系统， 才具有系统通过自组织从无序向有序进化， 孤立系统的熵随着时间增至极大值，系统达 到最无序的平衡态，也就不可能出现自组织 现象。
网络信息系统与外界环境进行物质与能量交 换，引入足够的负熵，使系统的总熵增量为 负值，从而减少系统总熵，使系统进入相对 有序的状态。
非线性——自组织的根本原因。非线性相互 作用使子系统相互制约、协调同步，又使系 统与环境协调同步，从而显示出一种整体效 应，使系统从杂乱无章变为井然有序。
网络信息系统是一个复杂的自组织系统，它 具有海量分散的信息及非线性的信息结构， 这种非线性的信息结构表现为超文本链接。
远离平衡态——自组织之源。在平衡态或近 平衡态都不会出现有序结构，只有远离平衡 的系统，才有可能从杂乱无章的初态跃到新 的有序状态，非平衡态是有序之源。