Račvanje tačka - promjene u stabilnom stanju rad sistema

Savremenim naučnim i popularne i samo popularne literature često koriste izrazi "sinergija", "teorija kaosa" i "račvanje točke". Ovaj novi trend korištenja populističke teorije kompleksnih sistema je često zamjena za konceptualne i kontekstualno značenje definicija. Trudim se da ne tehničke i zbunjujuće, ali ipak u neposrednoj blizini naučnog interesa čitaoca da razjasni značenje i suština ovih koncepata.

Nauka i samoorganizujuće sisteme

Interdisciplinarni pristup, istražujući obrasce u složenim sistemima bilo koje vrste - to je sinergija. račvanje trenutku kao prekretnicu ili vrijeme izbora - ključni koncept u teoriji kompleksnih sistema. Sinergijski složenih sistema uključuje koncept otvorenosti (razmjena materije, energije, informacije o okolišu) o nelinearnosti (prisustvo mnoštvo staza) disipativnih (reset višak entropija) i nudi stanju bifurkacije (izabrati ili kriza bod). Sinergijski teorija se odnosi na sve sisteme gdje postoji konzistentnost i nagle promjene, evoluira u vremenu - biološki, društveni, ekonomski, fizički.

magarac Buridanov

Uobičajena tehnika - objasniti komplikovane jednostavnih primjera. Klasični ilustracije opisuje stanje sistema, približava tački bifurkacije, je primjer dobro poznatog logika XIV stoljeća Jean Buridanov magarca, njegov gospodar i filozof. Početni problemi su. Je predmet izbora - dva snopa sena. Tu je otvoreni sistem - magarac, koji je na istoj udaljenosti od oba plasta sena. Posmatrači - vlasnik magarca, i filozof. Pitanje - kakva je to pregršt sijena izabrati magarca? U Buridanov u paraboli dana troje ljudi gleda magarca koji nije mogao napraviti izbor, dok vlasnik ne sastavio gomile. I niko nije umro od gladi.

koncept račvanje tretira situaciju tako. Na kraju parabole je izostavljen, mi ćemo se fokusirati na situaciju izbora između ravnoteže objektima. U ovom trenutku, bilo kakve promjene mogu dovesti do pomak ka situaciji jedan od objekata (na primjer, magarac zaspao, probudio, ispostavilo se da je bliže jedan od hrpe sena). Sinergija magarca - kompleks otvoren sistem. račvanje tačka - stanje ravnoteže dupe prije plana. Mijenjanje položaja - perturbacije (fluktuacije) sistema. A dva stogova - atraktora, stanje u kojem sistemu će doći nakon prolaska bifurkacije tačke i do nove ravnoteže.

Tri osnovna račvanje tačke

System Status približava bifurkacije trenutku, karakterišu tri osnovna komponente: fraktura, odabir i naručivanje. Prije bifurkacije tačka sistema ostaje u atraktor (u vlasništvu karakteriše stabilnost sistema). Na bifurkacije trenutku sistem odlikuje fluktuacija (poremećaji, fluktuacije parametri) koji uzrokuju kvalitativne i kvantitativne nagle promjene u sistemu sa izborom novog atraktora, ili prelazak na novu stabilnu državu. Mnoštvo mogućih atraktore i veliku ulogu na sreću otvorenih mnogovariativnost organizacije.

Matematika opisuje raskol tačke i njegovog donošenja faza u kompleksan sistem diferencijalnih jednačina sa skupom parametara i fluktuacija.

Unpredictable račvanje point

Ovo stanje sistema da biraju, na raskršću, u trenutku divergencije višestrukog izbora i mogućnosti za razvoj. Intervali između bifurkacije linearno ponašanje sistem je predvidljiv, a određuje se slučajnim faktorima i obrasce. Ali na račvanje fazi uloga slučajnosti izlazi na vrhu, a mala fluktuacija u "input" postaje ogroman u "izlaz". U bifurkacije tačaka ponašanja sistema je nepredvidiv, i svaka nesreća će se preseliti na novu atraktor. To je kao igra šaha u tijeku - nakon što je ima puno mogućnosti za razvoj događaja.

Idi desno - konj će izgubiti ...

Crossroads Road ruskih bajki - vrlo svijetle slike sa izborom od nepoznatog i naknadno stanje sistema. Kako se približava sistema račvanje tačke kao što su fluktuira, a najmanji fluktuacije može dovesti do potpuno nove organizacije naručiti putem fluktuacije. I u ovom trenutku predvidjeti frakture nemoguće izbor sistema. Ovako je sinergija vrlo mali uzroci dovode do ogromnih posljedica, otvarajući krhki mir svih sistema - od svemira da izaberete Buridanov magarac.

The Butterfly Effect

sistem u pitanju naručiti putem fluktuacije, formiranje nestabilnog svijeta zavisi od najmanje slučajne promjene, metafora "efekt leptira" se ogleda. Meteorolog i matematičar Edward Lorenz sinergista (1917-2008) opisao osjetljivost sistema na male promjene. Ova slika pripada njemu, da jednim potezom krilo leptira u Iowi može izazvati lavinu različitih procesa koji rade u kišne sezone u Indoneziji. Vivid slike odmah pokupila pisaca, pisanje nije roman na mnoštvo događaja. Popularizacija znanja u ovoj oblasti - je uglavnom zbog holivudskog reditelja Eric Bress svoju zaradu filma "The Butterfly Effect".

Bifurkacije i katastrofa

Bifurkacije mogu biti meke i tvrde. Ona ima meke bifurkacija - su male razlike u sistemu nakon prolaska kroz bifurkacije tačke. Kada je atraktor je značajna razlika u postojanje sistema, kažemo da je račvanje trenutku - to je katastrofa. Prvi koji je uveo takav koncept francuski naučnik Rene Federico Tom (1923-2002). On je autor i katastrofa teoriju bifurkacije sistema. Njegova sedam osnovnih katastrofe su veoma zanimljiva imena: fold skupština, rep laste, leptir, hiperbolički, eliptične i parabolične umbilic.

Applied Synergetics

Synergetics i teorije bifurkacije nije toliko daleko od svakodnevnog života, kao što se može činiti. U svakodnevnom životu osoba prolazi kroz račvanje trenutku stotine puta u toku dana. Klatno po našem izboru - svesno ili samo prividna svesni - stalno njiše. A možda i razumijevanje procesa sinergijski organizaciju svjetskog će nam pomoći da više informirane odluke, bez postizanja katastrofa, kao doziranje mali bifurkacije.

Danas, naše znanje od osnovnih nauka došla do tačke bifurkacije. Otkriće tamne materije i sposobnost da se stavi da spasi čovječanstvo do tačke u kojoj nehotičnu promjenu ili otkriće bi nas moglo dovesti do stanja koje je teško predvidjeti. Trenutne studije i istraživanja svemira, teorija "zec rupa" i prostor-vreme cijevi osnaživanje znanja neslućenih granica. Možemo samo vjerujem da će u narednih bifurkacije trenutku, slučajni fluktuacija ne gura čovječanstvo u ponor ništavila.