3.7.1.3. Парадигма сложности и теория самоорганизованной критичности
Чем фундаментальнее закономерность, тем проще ее можно сформулировать.
Петр Капица
Откуда берется степенная статистика? Ответ на этот вопрос дает новая парадигма нелинейной динамики – парадигма сложности и построенная в ее рамках теория самоорганизованной критичности. Степенные зависимости являются характерной чертой многих сложных систем – разломов земной коры (там это знаменитый закон Рихтера–Гутенберга), фондовых рынков, биосферы на временах, на которых происходит эволюция. Они типичны для движения по автобанам, трафика сообщений через компьютерные сети, многих других систем.
Для всех этих систем общим является возникновение длинных причинно-следственных связей. Одно событие может повлечь другое, третье, лавину изменений, затрагивающих всю систему. Например, мутация с течением времени меняющая облик биологического вида, влияет на его экологическую нишу. Изменение экологической ниши этого вида, естественно, влияет на экологические ниши других видов. Им приходится приспосабливаться. Это опять меняет экологические ниши. При этом окончание "лавины изменений", переход к новому состоянию равновесия могут произойти не скоро.
Простейшей физической моделью, демонстрирующей такое поведение, является куча песка.
Представим следующую картину. Мы бросаем песчинку на самый верх кучи песка. Она в состоянии либо остаться на ней, либо вызвать лавину. В лавине может быть одна или две песчинки, а может быть очень много. Оказалось, что статистика для кучи песка является степенной, так же как для ряда бедствий и катастроф. Она очень похожа на ту статистику, которую мы имеем, скажем, для землетрясений и для многих других сложных систем. То есть опасность находится на грани между детерминированным и вероятностным поведением или, как сейчас говорят, на кромке хаоса.
Исследование сложных систем, демонстрирующих самоорганизованную критичность, важно не только с прикладной точки зрения. Оно меняет отношение к сложным системам. Критическое поведение характерно для фазовых переходов, для самых разных систем вблизи точки потери равновесия. Принципиальным моментом, который удалось осмыслить и математически описать, стал самоорганизованный характер критичности во многих сложных системах. Оказалось, что такие системы сами по себе стремятся к критическому состоянию, в котором возможны лавины любых масштабов.
Поскольку к системам такого сорта относится общество, инфраструктуры различного типа, биосфера, системы вооружений, множество других иерархических систем, результаты теории самоорганизованной критичности оказались очень важны для анализа управляющих воздействий, адекватных таким системам методов, разработки их защиты и разрушения.
Исследования, связанные с разработкой парадигмы сложности, и прогнозирование на ее основе сейчас широко разворачиваются в мире. В частности, в США был создан Институт сложности в Санта-Фе. Его руководителем стал лауреат Нобелевской премии по физике Мюррей Гелл-Манн, одним из сотрудников – нобелевский лауреат по экономике Брайен Артур. Институт занимается различными задачами от прогнозирования бедствий и компьютерной имитации экономических процессов, до разработки сценариев дестабилизации политических режимов и искусственной жизни. Работы, связанные с парадигмой сложности, ведутся в России в нашем Институте, нескольких других институтах Академии. Однако их масштаб далек от необходимого.
- Содержание
- Управление стратегическими рисками чрезвычайных ситуаций в системе обеспечения национальной безопасности россии
- Стратегические показатели состояния России
- I. Го, рсчс и безопасность россии
- 1.1. Чрезвычайные ситуации – угроза безопасности россии. Классификация чрезвычайных ситуаций. Статистика чрезвычайных ситуаций: анализ, уроки, выводы
- Введение
- Стратегические показатели состояния России
- Термины и определения. Классификация чрезвычайных ситуаций
- Классификация чс
- 1.1.2. Современные тенденции динамики чрезвычайных ситуаций
- Промышленная опасность
- Природная опасность
- О мониторинге чс
- 1.1.3. Основные направления и содержание государственной политики в области предотвращения бедствий и катастроф и смягчения их последствий
- Основные перспективные задачи управления комплексными стратегическими рисками
- 1.1.4. Оценка эффективности государственной политики в области предупреждения и ликвидации чс - как основа обеспечения обратной связи и мониторинга при ее разработке и реализации
- Заключение
- 1.2. Концепция национальной безопасности и военная доктрина российской федерации
- Введение
- 1.2.1. Основы обеспечения национальной безопасности. Роль и место гражданской защиты в системе национальной безопасности российской федерации
- 1.2.2. Основные положения концепции национальной безопасности российской федерации
- 1.2.3. Основные положения военной доктрины российской федерации
- Заключение
- 1.3. Исторические аспекты развития системы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций
- 1.4. Рсчс и гражданская оборона на региональном и территориальном уровнях
- 1.4.1. Работа по созданию и совершенствованию территориальной подсистемы рсчс
- 1.4.1.1. Совершенствование анализа риска возникновения источников техногенных чс и прогнозирования их последствий
- 1.1.4.2. Организация и состояние прогнозирования природных чрезвычайных ситуаций
- 1.4.2. Система гражданской обороны российской федерации на территориальном уровне
- 1.5. Устойчивое развитие: безопасность общества и государства
- Введение
- 1.5.1. Безопасность и устойчивое развитие – новые парадигмы сохранения цивилизации
- 1.5.2. Теория безопасности жизнедеятельности человека - основа новых мировоззренческих подходов к организации жизни общества и стратегии развития
- Способы управления рисками различных видов катастроф
- 1.5.3. Россия на пути к устойчивому развитию: состояние природной и техногенной безопасности, способы ее обеспечения
- Меры по снижению рисков и смягчению последствий чс по этапам ее развития
- Заключение
- 1.6. Обстановка с пожарами в мире и стране, ее прогнозы на XXI век
- Введение
- 1.6.1. Зачем нужна пожарная статистика
- 1.6.2. Что такое пожарная статистика
- 1.6.3. Кто занимается пожарной статистикой
- 1.6.4. Источники информации
- 1.6.5. Обстановка с пожарами в мире
- Страны мира, имеющие больше всего зарегистрированных пожаров
- Ориентировочная ежегодная стоимость пожаров в сша
- Заключение
- II. Планирование мероприятий рсчс и го и управление ими в субъектах рф
- 2.1. Основы управления мероприятиями рсчс и го
- Введение
- 2.1.1. Сущность и основные положения управления рсчс и го
- 2.1.1. Система управления рсчс и го, режимы и методы работы
- 2.1.3. Роль нормативно-правовой базы в повышении эффективности управления мероприятиями по защите от чрезвычайных ситуаций
- Заключение
- 2.2. Основы планирования мероприятий рсчс и го
- Введение
- 2.2.1. Структура и содержание плана действий по предупреждению и ликвидации чс
- 2.2.1.1. Краткая географическая и социально-экономическая характеристика субъекта Российской Федерации и оценка возможной обстановки на его территории
- 2.2.1.2. Мероприятия при угрозе и возникновении крупных производственных аварий, катастроф и стихийных бедствий
- Приложения
- 2.2.2. Порядок разработки, корректировки и уточнения плана
- Особенности планирования мероприятий гражданской обороны
- Заключение
- 2.3. Основы организационного проектирования многофункциональной пожарно-спасательной службы
- Введение
- 2.3.1. Сущность организационного проектирования систем
- 2.3.2. Основные принципы и этапы организационного проектирования многофункциональной пожарно-спасательной службы
- 2.3.3. Методологические основы проектирования многофункциональной пожарно-спасательной службы
- 2.3.4. Методологические основы обоснования числа пожарно-спасательных депо
- Пример расчета числа пожарных депо (для Москвы)
- 2.3.5. Методологические основы нормирования числа пожарных и аварийно-спасательных автомобилей
- 2.3.6. Практические рекомендации по нормированию числа депо и автомобилей многофункциональной пожарно-спасательной службы
- Аварийно-спасательный автомобиль быстрого реагирования
- Вариант нормирования автомобилей1 и депо гпс по типам автомобилей, видам депо и их количеству
- 2.4. Организация связи и оповещения в го и рсчс
- 2.4.1. Организация связи
- 2.4.2. Организация оповещения
- 2.5. Морально-психологическое обеспечение: сущность и содержание
- Введение
- 2.5.1. Характеристика морально-психологического обеспечения
- 2.5.2 Методы и формы морально-психологического обеспечения
- Заключение
- III. Роль рсчс в предупреждении чрезвычайных ситуаций
- 3.1.Основы государственной политики по обеспечению безопасности в техносфере
- 3.1.1. Научные проблемы безопасности техногенной сферы
- 3.1.1.1. Основные аспекты безопасности техногенной сферы
- 3.1.1.2. Угрозы техногенной безопасности и разработка мер по их устранению
- Вероятность крупных аварий (1 год)
- 3.1.1.3. Угрозы технологической безопасности
- 3.1.1.4. Цели стратегии технологической безопасности, механизмы и направления парирования опасностей
- 3.1.1.5. Объекты системы технологической безопасности
- 1.2. Научные проблемы и перспективы развития производственного комплекса техносферы
- 3.1.2.1. Приоритетность научного и технического развития машиностроительного комплекса
- 3.1.2.2. Основы развития машиностроительного комплекса
- 3.1.2.3. Научно-технические разработки проблем машиностроения
- 3.1.2.4. Задачи Российской академии наук по решению научных проблем машиностроения
- 3.1.2.5. Организационные и финансовые основы развития машиностроительного комплекса
- 3.2. Организация мониторинга, прогнозирования чрезвычайных ситуаций и их последствий
- Введение
- 3.2.1. Организация наблюдения и контроля за состоянием окружающей природной среды и потенциально опасных объектов
- 3.2.2. Система мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций
- Заключение
- Приказ №483
- Министерство российской федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
- Положение
- I. Общие положения
- II. Основные задачи Центра
- III. Основные функции Центра
- IV. Полномочия Центра
- 3.3. Новые информационные технологии в управлении
- Введение
- 3.3.1. Информационные технологии и их применение при принятии управленческих решений в мчс россии
- 3.3.1.1. Информационные технологии, применяемые в мчс России
- 3.1.2. Планируемое состояние аиус рсчс к 2005 году
- 3.1.2.2. Создание Ситуационного центра мчс России
- Содержание первого этапа
- Содержание второго этапа
- 3.4. Органы надзора и контроля, специально уполномоченные в области промышленной безопасности и защиты населения
- Введение
- Динамика аварийности на предприятиях, подконтрольных Федеральному горному и промышленному надзору России
- 3.4.1. Задачи, структура специально уполномоченного органа в области промышленной безопасности
- 3.4.1.1. Задачи, структура специально уполномоченного органа
- 3.4.1.2. Основные направления обеспечения промышленной безопасности
- 3.4.1.3. Задачи Госгортехнадзора России
- 3.4.1.4. Государственный пожарный надзор
- 3.4.2. Организация взаимодействия органов управления гочс с надзорными и контрольными органами в области предупреждения чрезвычайных ситуаций, защиты населения и территорий
- Министерство российской федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий федеральный горный и промышленный надзор россии приказ
- Приказываем:
- Положение о Федеральном горном и промышленном надзоре России1
- Кодекс российской федерации об административных правонарушениях
- 3.5. Теория и практика анализа и управления риском чрезвычайных ситуаций в контексте устойчивого развития россии
- Введение
- 3.5.1. Научные основы устойчивого развития современной цивилизации
- 3.5.2 Методологические основы анализа и управления риском чрезвычайных ситуаций
- Структура техногенных чс на территории России
- Структура природных чс на территории России
- Частоты опасных событий
- Подходы к прогнозированию чрезвычайных ситуаций
- 3.5.3. Оценка и прогноз стратегических рисков современной россии
- Стратегические показатели состояния России
- Формализация катастроф и кризисов
- Сферы жизнедеятельности и показатели риска
- Перечень стратегических рисков в политической сфере
- Перечень стратегических рисков в экономической сфере
- Перечень стратегических рисков в социальной сфере
- Перечень стратегических рисков в научно-технической сфере
- Перечень стратегических рисков в природной и техногенной сферах
- Значимость сфер жизнедеятельности государства
- Перечень наиболее значимых стратегических рисков
- Заключение
- 3.6. Основы устойчивости функционирования объектов экономики и территорий
- Введение
- 3.6.1. Общие требования по повышению устойчивости отраслевых и территориальных звеньев экономики
- 3.6.2. Защита населения и обесепчение жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях
- 3.6.3. Рациональное размещение производительных сил
- 3.6.4. Подготовка отраслей экономики к работе в чрезвычайных ситуациях
- 3.6.5. Подготовка к выполнению работ по восстановлению экономики в чрезвычайных ситуациях
- 3.6.6. Подготовка системы управления экономикой для решения задач в чрезвычайных ситуациях
- 3.7. Риск, прогноз, нелинейная динамика
- Введение
- 3.7.1. Предсказуемость и анализ сложных систем
- 3.7.1.1. Динамический хаос и фундаментальные ограничения в области прогноза
- 3.7.1.2. Управление рисками и прогноз редких катастрофических событий
- 3.7.1.3. Парадигма сложности и теория самоорганизованной критичности
- 3.7.1.4. Почему нам удается предсказывать?
- 3.7.2. Прогноз и динамика сложных социально‑технологических систем
- 3.7.2.1. Моделирование развития высшей школы
- 3.3.2.2. На пути к "социологии быстрого реагирования"
- 3.7.2.4. Теоретическая история или поиск альтернатив
- IV. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях
- 4.1. Федеральный закон «о защите населения и территорий от чс природного и техногенного характера». Основы государственной политики рф в области защиты населения и территорий от чс»
- Введение
- Число крупных катастроф (чс) на территории рф в 1992-2000 г.Г.
- 4.1.1. Содержание основных положений фз «о защите населения и территорий от чс природного и техногенного характера»
- Глава I посвящена общим положениям, где в 7 статьях изложены:
- Глава II рассматривает полномочия различных органов власти в области защиты населения и территорий от чс.
- Глава IX посвящена заключительным положениям, где указывается, что:
- 4.1.2. Взгляды политического руководства на защиту населения и территорий от чс
- 4.1.2.1. Состояние нормативно-правовой базы в сфере гражданской защиты
- 4.2. Подготовка руководящего состава органов управления, сил и населения к действиям в чрезвычайных ситуациях
- Введение
- 4.2.1. Основные направления подготовки, переподготовки и повышения квалификации руководящего состава органов управления по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям
- 4.2.2. Подготовка поисково-спасательных формирований и войск гражданской обороны
- 4.2.2.1. Профессиональная подготовка спасателей поисково-спасательных формирований мчс России
- 4.2.2.2. Профессиональная подготовка военнослужащих войск гражданской обороны
- 4.2.3. Организация подготовки населения в области го и защиты от чрезвычайных ситуаций
- Заключение
- 4.3. Инженерная защита населения и территорий
- Введение
- 4.3.1. Инженерные мероприятия по защите населения и территорий
- 3.4.2. Особенности инженерной защиты населения при угрозе чс
- Защита населения в районах размещения объектов атомной энергетики
- Защита населения в районах размещения химически-опасных объектов
- Защита населения в зонах возможного катастрофического затопления Особенности инженерной защиты населения в зонах возможного катастрофического затопления рассмотрена на рис. 4.3.2.
- Заключение
- 4.4. Основы радиационной, химической и биологической защиты в чрезвычайных ситуациях
- Введение
- 4.4.1. Цель, задачи, и содержание, радиационной, химической и биологической защиты
- 4.4.2. Организация рхб защиты в чс
- Раздел I. Краткая физико-географическая и социально-экономическая характеристика субъекта рф и оценка возможной обстановки на его территории.
- Раздел II. Мероприятия при угрозе и возникновении крупных производственных аварий, катастроф и стихийных бедствий. В разделе, наряду с другими данными, по рхз указывают:
- 4.5. Медицинская защита населения и личного состава сил го и рсчс
- Введение
- 4.6.1. Характеристика медицинских сил го и рсчс
- 4.5.1.1. Организационная структура и основные задачи федеральной медицинской службы го
- 4.5.1.2. Силы и средства всероссийской службы медицины катастроф
- 4.5.2. Медицинская защита населения и личного состава сил рсчс
- 4.5.3. Организация санитарно-противоэпидемических мероприятий в зонах чс
- Заключение
- 4.6. Организация и проведение эвакомероприятий
- Литература