Forgreningspunkt - en ændring i steady state drift af systemet

Moderne videnskabelige og populære og bare en populær litteratur ofte bruger udtrykkene "synergi", "kaosteori" og "tvedeling point". Denne nye tendens til at bruge populistisk teori om komplekse systemer er ofte en erstatning for konceptuel og kontekstuel henhold til definitionerne. Prøv ikke teknisk og forvirrende, men stadig tæt på videnskabelig interesse for læseren at klarlægge betydningen og essensen af disse begreber.

Videnskab og selvorganiserende systemer

Tværfaglig undervisning, udforske mønstre i komplekse systemer af enhver art - det er synergi. tvedeling punkt som vendepunktet eller tidspunktet for udvælgelsen - nøglebegrebet i teorien om komplekse systemer. Synergetiske komplekse systemer involverer begrebet åbenhed (udveksling af stof, energi, miljø) af nonlinearity (tilstedeværelsen af en flerhed af baner) dissipative (reset overskud entropi) og tilbyder tilstand af forgreningen (vælg eller kritisk punkt). Synergetic teori gælder for alle systemer, hvor der er sammenhæng og bratte ændringer, der udvikler sig med tiden - biologiske, sociale, økonomiske, fysiske.

æsel Buridan

Fælles teknik - forklare de komplicerede simple eksempler. Klassiske illustrationer, der beskriver systemets tilstand, nærmer det punkt tvedeling, er et eksempel på den velkendte logik XIV århundrede Jean Buridan æsel, sin herre og filosof. Indledende problemer er. Er genstand for valg - to bundter af hø. Der er et åbent system - æsel, der er i samme afstand fra begge høstakke. Observatører - ejeren af æsel, og en filosof. Spørgsmål - hvilken form for en favnfuld hø vælge æsel? I Buridan i lignelsen om den dag tre mennesker ser et æsel, der ikke kunne træffe et valg, så længe ejeren ikke sammensætte en bunke. Og ingen er død af sult.

tvedeling koncept behandler situationen sådan. Den ende af lignelsen udelades, vi vil fokusere på situationen for valget mellem de ligevægt objekter. På dette tidspunkt, kan enhver ændring føre til et skift i retning af en situation med et af objekterne (for eksempel en æsel faldt i søvn, vågnede, viste sig at være tættere på en af de bunker af hø). Synergien af æsel - et komplekst åbent system. tvedeling punkt - en tilstand af ligevægt røv før planen. Ændre positionen - perturbation (udsving) i systemet. A to høstakke - attractors, den tilstand, hvori systemet vil komme efter passage af forgreningspunkt og nå en ny ligevægt.

Tre grundlæggende tvedeling punkt

Systemstatus nærmer forgreningspunkt, er kendetegnet ved tre grundlæggende komponenter: en fraktur, udvælgelse og bestilling. Før forgreningen punkt systemet forbliver i attraktor (ejendom karakteriserer stabiliteten af systemet). Ved forgreningspunkt systemet er kendetegnet ved udsving (forstyrrelser, udsving parametre), der forårsager kvalitative og kvantitative brat ændring i systemet med et valg af en ny attractor, eller overgangen til en ny stabil tilstand. Mangfoldigheden af mulige attraktorer og den enorme rolle chance åben mnogovariativnost organisation.

Math beskriver forgreningspunkt og dens forbifarten faser i komplekse system af differentialligninger med sættet af parametre og udsving.

Uforudsigelige tvedeling punkt

Denne tilstand af systemet til at vælge, ved en korsvej, på det punkt af uenighed om multiple choice og muligheder for udvikling. Intervallerne mellem de bifurkationer lineære opførsel er forudsigelig, og det bestemmes af tilfældige faktorer og mønstre. Men ved forgreningen punkt rolle tilfældighed kommer ud på toppen, og en lille udsving i "input" bliver enormt i "output". I forgreningen punkter i systemet adfærd er uforudsigelig, og enhver ulykke vil flytte den til en ny attraktor. Det er ligesom et spil skak i gang - efter at han har en masse muligheder for udvikling af begivenhederne.

Gå til højre - hesten vil miste ...

Crossroads Road i russiske eventyr - et meget lyst billede med et udvalg af det ukendte og den efterfølgende tilstand af systemet. Da vi nærmer os forgreningen pointsystem som svinger, og den mindste udsving kan føre til en helt ny organisation for at bestille gennem udsving. Og på dette tidspunkt at forudsige fraktur umulig valg-system. Dette er, hvordan de synergieffekter ganske små årsager giver anledning til enorme konsekvenser, åbner den skrøbelige fred i alle systemer - fra universet til at vælge det Buridan æsel.

Sommerfugleeffekten

systemet kommer til orden gennem udsving, dannelsen af en ustabil verden afhængige mindste utilsigtede ændringer, er metaforen "sommerfugleeffekten" reflekteres. Meteorolog og matematiker Edward Lorenz synergist (1917-2008) beskrev systemet følsomhed over for små ændringer. Dette billede tilhører ham, at et slag af en sommerfugl fløj i Iowa kan forårsage en lavine af forskellige processer, der kører i regntiden i Indonesien. Levende billede straks samlet op af forfattere, er ikke en roman om den mangfoldighed af begivenheder skriftligt. Popularisering af viden på dette område - skyldes i høj grad Hollywood instruktøren Eric Bress hans indtjenende film "The Butterfly Effect".

Forgreninger og katastrofer

Tvedeling kan være blødt og hårdt. Den er udstyret med bløde bifurkationer - er små forskelle i systemet efter at have passeret gennem forgreningen punkt. Når attraktor er en væsentlig forskel på eksistensen af systemet, siger vi, at forgreningen punkt - det er en katastrofe. Den første til at introducere et sådant koncept den franske videnskabsmand Rene Federico Tom (1923-2002). Han er forfatter og katastrofe teori som bifurcationer systemer. Dens syv elementære katastrofer er meget interessante navne: fold samling, hale svaler, sommerfugl, hyperbolsk, elliptisk og Parabolic kugleformet.

Anvendt Synergetics

Synergetics og tvedeling teori er ikke så langt fra hverdagen, som det kan synes. I hverdagen en person går gennem en tvedeling punkt hundredvis af gange i løbet af dagen. Pendulet af vores valg - bevidst eller kun tilsyneladende bevidst - er konstant svingende. Og måske forståelse af de processer synergistisk organisering af verden vil hjælpe os med at træffe mere kvalificerede valg, uden at nå katastrofer, som dispensering små bifurkationer.

I dag er vores viden om de grundlæggende videnskaber kom til det punkt, forgreningen. Opdagelsen af mørkt stof og evnen til at sætte den til at redde menneskeheden til det punkt, hvor en utilsigtet forandring eller opdagelse kan føre os til en tilstand, der er vanskelige at forudsige. Den aktuelle undersøgelse og udforskning af det ydre rum, teorien om "kanin huller" og rum-tid rør Empower viden til ufattelige grænser. Vi kan kun tro, at gå til det næste tvedeling punkt, en tilfældig fluktuation ikke skubbe menneskeheden i afgrunden af intetheden.