Bifurkācijas punkts - izmaiņas līdzsvara stāvoklī sistēmas darbību

Mūsdienu zinātnes un populārs, un tikai populārs literatūrā bieži lieto terminus "sinerģija", "haosa teorija" un "bifurkācijas punkts". Šī jaunā tendence izmantot populists teoriju sarežģītu sistēmu bieži ir aizstājējs konceptuālās un konteksta nozīmē definīcijām. Izmēģiniet nav tehniskas un mulsinoši, bet tomēr tuvu zinātnisko interesēm lasītāju precizētu jēgu un būtību šiem jēdzieniem.

Zinātne un pašorganizētas sistēmas

Starpnozaru mācību, pētot modeļus sarežģītās sistēmās jebkāda veida - tā ir sinerģija. bifurkācijas punkts kā pagrieziena punktu vai laika izvēles - galvenais jēdziens teoriju sarežģītu sistēmu. Sinerģiskā sarežģītas sistēmas ietver atklātības princips (apmaiņas vielas, enerģijas, vides informācijas) par nelinearitāti (klātesot daudziem ceļiem) disipatīvo (reset lieko entropija) un piedāvā stāvokli bifurkācijas (atzīmējiet vai krīzes punktu). Sinerģisku teorija attiecas uz visām sistēmām, kur ir konsekvence un pēkšņas izmaiņas, attīstās laikā - bioloģiskā, sociālā, ekonomiskā, fiziskā.

ēzelis Buridan

Bieži tehnika - izskaidrot sarežģītas vienkāršus piemērus. Klasiskās ilustrācijas apraksta stāvokli sistēmu, tuvojas punkts bifurkācijas, ir piemērs labi zināms loģikas XIV gadsimta Jean Buridan ēzeli, savam saimniekam un filozofs. Sākotnējās problēmas ir. Vai priekšmets izvēles - divu saišķos siena. Ir atvērta sistēma - ēzelis, kurš ir tādā pašā attālumā no abām siena kaudzes. Novērotāji - īpašnieks ēzeli, un filozofs. Jautājums - kāda veida nelabvēlīgu siena izvēlēties ēzelis? Jo Buridan līdzībā dienā trīs cilvēki, skatoties ēzelis, kas nevar izdarīt izvēli, ja vien īpašnieks nav kopā kaudzi. Un neviens nav miris no bada.

bifurkācijas jēdziens izturas situāciju, piemēram, ka. Šīs līdzības beigām tiek izlaists, mēs koncentrēsies uz situāciju izvēli starp līdzsvara objektiem. Šajā brīdī, jebkuras izmaiņas var novest pie pāreja uz situāciju kādā no objektiem (piemēram, ēzelis aizmiga, pamodās, izrādījās tuvāk vienam no kaudzēm siena). Sinerģija ar ēzeli - sarežģīta atvērta sistēma. bifurkācijas punkts - līdzsvara stāvoklī ass pirms plānu. perturbācijas (svārstības) sistēmas - pozīciju mainās. A divas siena kaudzes - ēsma, valsts, kurā sistēma nāks pēc pagājušo bifurkācijas punkta un sasniegt jaunu līdzsvaru.

Trīs pamata bifurkācijas punkts

Sistēmas statuss tuvojas bifurkācijas punkts, raksturo trīs pamata komponentiem: lūzumu, atlases un pasūtīšanas. Pirms bifurkācijas punktu sistēma paliek piesaistītājs (nekustamā īpašuma, kas raksturo sistēmas stabilitāti). Pie bifurkācijas brīdī sistēma ir raksturīga ar svārstību (traucējumu, svārstības parametriem), kas izraisa kvalitatīvās un kvantitatīvās pēkšņas pārmaiņas sistēmā ar izvēli jaunu piesaistītājs, vai pārejai uz jaunu valsts stabilas. Iespējamo ēsma daudzveidība un milzīgu lomu Iespējami atvērtas mnogovariativnost organizāciju.

Math apraksta bifurkācijas punktā, un tā tuvo fāzes kompleksa sistēma diferenciālvienādojumu ar virkni parametru un svārstības.

Neparedzama bifurkācijas punkts

Šis stāvoklis sistēmas, lai izvēlētos, krustcelēs, brīdī Atšķirīgas atbilžu variantiem un iespējām attīstībai. Intervāli starp bifurcations lineāra sistēma uzvedība ir prognozējama, un tas nosaka nejauši faktori un modeļiem. Bet tajā bifurkācijas punkta loma nejaušības nāk uz augšu, un tiny svārstības ar "ievade" kļūst milzīgs "rezultāts". Jo bifurkācijas punktiem sistēmas uzvedība ir neprognozējama, un jebkurš negadījums pārvietot to uz jaunu piesaistītājs. Tas ir kā šaha spēle, kas turpinās - pēc tam, kad viņam ir daudz iespējas attīstības notikumiem.

Iet labi - zirgs zaudēs ...

Crossroads Ceļu krievu pasakas - ļoti spilgtu attēlu ar izvēli no nezināmā un pēc tam sistēmas stāvokli. Tuvojoties bifurkācijas punktu sistēmu, piemēram, svārstās, un mazākais svārstības var novest pie pilnīgi jaunas organizācijas pasūtīt caur svārstībām. Un šajā brīdī, lai prognozētu lūzuma neiespējamu izvēli sistēmu. Tas ir veids, kā sinerģijas diezgan mazi cēloņi radīs milzīgas sekas, atverot trauslo mieru visu sistēmu - no Visuma, lai izvēlētos Buridan ēzeli.

Tauriņš efekts

sistēma nāk pasūtīt caur svārstībām, veidošanās nestabilu pasaules atkarīgo mazākās nejaušām izmaiņām, metafora "tauriņš efekts" ir atspoguļots. Meteorologs un matemātiķis Edvards Lorencs sinerģists (1917-2008) aprakstīja sistēmas jutību ar nelielām izmaiņām. Šis attēls pieder viņam, ka viens insults tauriņa spārna Iowa var izraisīt lavīnu par dažādiem procesiem, kas darbojas šajā lietus sezonā Indonēzijā. Spilgts attēls uzreiz paņēma ar rakstnieku, rakstīšana nav romāns par daudzajiem notikumiem. Popularizācija zināšanām šajā jomā - ir lielā mērā saistīts ar Holivudas režisors Eric Bress viņa Ekstrapolācijas filmu "Butterfly Effect".

Bifurcations un katastrofas

Bifurkācijas var būt mīksta un cieta. Tā piedāvā mīkstās bifurcations - ir nelielas atšķirības sistēmā pēc iet caur bifurkācijas punktu. Kad piesaistītājs ir būtiska atšķirība, kas pastāv sistēmas, mēs sakām, ka bifurkācijas punkts - tā ir katastrofa. Pirmais ieviest šāds jēdziens franču zinātnieku Rene Federiko Toms (1923-2002). Viņš ir autors un katastrofu teorija kā bifurcations sistēmām. Tās septiņas pamatskolas katastrofas ir ļoti interesanti nosaukumi: reizes montāža, astes bezdelīgas, tauriņš, hiperbolisko, eliptisks un paraboliskā umbilic.

Lietišķās sinerģētikas

Sinerģētikas un bifurkācijas teorija nav tik tālu no ikdienas dzīves, jo tas var likties. Ikdienā cilvēks iet cauri bifurkācijas punktu simtiem reižu dienas laikā. apzināti vai tikai acīmredzamo apzinās - - Mūsu izvēle svārsts pastāvīgi šūpošanos. Un varbūt izpratne par procesiem sinerģisks organizācija pasaulē, palīdzēs mums veikt vairāk apzinātu izvēli, bez sasniedzot katastrofām, kā praktizējošs mazas bifurcations.

Šodien, mūsu zināšanas par fundamentālo zinātņu nonāca līdz vietai bifurkācijas. No tumšās matērijas atklāšana un spēja nodot to, lai saglabātu cilvēci līdz vietai, kur nejaušas izmaiņas vai atklājums varētu novest mūs valstī, kas ir grūti prognozēt. Pašreizējā izpēte un kosmosa izpētē, teoriju "truša caurumiem" un kosmosa laika caurules Dot zināšanas uz neiedomājamas robežās. Mēs varam tikai ticēt, ka, dodoties uz nākamo bifurkācijas punktu, izlases svārstības nav virzīt cilvēci bezdibenī nekas.