Bifurkation punkt - en förändring i steady state driften av systemet

Modern vetenskaplig och populär och bara en populär litteratur ofta använder termerna "synergi", "kaosteorin" och "förgrening point". Denna nya trend att använda populistiska teorin om komplexa system är ofta ett substitut för konceptuell och kontextuell innebörden av definitionerna. Försök att inte teknisk och förvirrande, men ändå nära till vetenskapligt intresse för läsaren att förtydliga innebörden och kärnan i dessa begrepp.

Vetenskap och självorganiserande system

Tvärvetenskaplig undervisning, utforska mönster i komplexa system av något slag - det är samverkan. bifurkation punkt som vändpunkten eller tidpunkten för val - nyckelbegreppet i teorin om komplexa system. Synergi komplexa system involverar begreppet öppenhet (utbyte av substans, energi, miljöinformationen) hos olinjäritet (närvaron av ett flertal vägar) avledande (reset överskott entropi) och erbjuder tillstånd av bifurkation (välja eller krispunkt). Synergi teori gäller alla system där det råder överensstämmelse och plötsliga förändringar, utvecklas med tiden - biologiska, sociala, ekonomiska, fysiska.

åsna Buridan

Vanlig teknik - förklara komplicerade enkla exempel. Klassiska illustrationer som beskriver systemets tillstånd, närmar punkten bifurkation, är ett exempel på den välkända logik XIV-talet Jean Buridan åsna, sin herre och filosof. Inledande problem. Är föremål för val - två buntar av hö. Det är ett öppet system - åsnan, som befinner sig på samma avstånd från både höstackar. Observatörer - ägaren av åsnan och en filosof. Fråga - vilken typ av ett fång hö välja åsnan? I Buridan i liknelsen om dagen tre personer tittar på en åsna som inte kunde göra ett val, så länge som ägaren inte sätta ihop en hög. Och ingen har dött av hunger.

förgrening konceptet behandlar situationen på det sättet. I slutet av liknelsen utelämnas kommer vi att fokusera på situationen för valet mellan jämviktsobjekt. Vid denna punkt, kan varje förändring leda till en förskjutning mot en situation där ett av objekten (till exempel föll en åsna sover, vaknade, visade sig vara närmare en av de högar av hö). Synergin av åsnan - ett komplext öppet system. bifurkation punkt - ett jämviktstillstånd ass före plan. Ändra läget - störning (fluktuation) hos systemet. En två höstackar - attraktorer, den stat där systemet kommer efter passagen av bifurkationen punkten och nå en ny jämvikt.

Tre grundläggande avgreningspunkten

Systemstatus närmar bifurkationen punkten, kännetecknas av tre grundläggande komponenter: en fraktur, urval och beställning. Före bifurkationen punkten systemet förblir i attractor (egenskap som kännetecknar systemets stabilitet). Vid bifurkationen punkten systemet kännetecknas av fluktuationer (störningar, fluktuationer parametrar) som orsakar kvalitativa och kvantitativa abrupt förändring i systemet med ett val av en ny attractor, eller övergång till en ny stabilt tillstånd. Mångfalden av möjliga attraktorer och den enorma roll slump öppen mnogovariativnost organisation.

Math beskriver avgreningspunkten och dess passerande faser i komplext system av differentialekvationer med uppsättningen av parametrar och fluktuationer.

Oförutsägbara förgreningspunkten

Detta tillstånd för systemet att välja, vid ett vägskäl, vid tidpunkten för skillnaderna i flervalsfrågor och möjligheter till utveckling. Intervallen mellan bifurkationer linjär systemets beteende är förutsägbart, och det bestäms av slumpmässiga faktorer och mönster. Men bifurkationen punkten roll slumpmässighet kommer ut på toppen, och en liten fluktuation i "input" blir stor i "output". I bifurkationen punkterna i systemet beteende är oförutsägbart och olycka kommer att flytta den till en ny attraktor. Det är som ett schackspel pågår - efter att han har en hel del alternativ för händelseutvecklingen.

Gå till höger - hästen kommer att förlora ...

Crossroads Road i ryska sagor - en mycket ljus bild med ett urval av det okända och den efterföljande systemets tillstånd. När vi närmar oss bifurkationen poängsystem som fluktuerar och minsta fluktuation kan leda till en helt ny organisation för att beställa genom fluktuationer. Och vid det här laget att förutsäga fraktur omöjligt val system. Detta är hur synergi ganska små orsaker ger upphov till enorma konsekvenser, öppnar den bräckliga freden i alla system - från universum för att välja Buridan åsna.

The Butterfly Effect

systemet kommer att beställa genom fluktuation, bildandet av en instabil världen beroende minsta oavsiktliga ändringar, är metafor för "fjärilseffekten" reflekteras. Meteorolog och matematiker Edward Lorenz synergist (1917-2008) beskrev systemets känslighet för små förändringar. Denna bild tillhör honom, att ett slag av en fjäril vinge i Iowa kan orsaka en lavin av olika processer som körs i regnperioden i Indonesien. Levande bild plockas omedelbart upp av författare, är att skriva inte en roman på mångfalden av händelser. Popularisering av kunskap inom detta område - till stor del på grund av Hollywood regissören Eric Bress sin inkomstbringande film "The Butterfly Effect".

Bifurkationer och katastrofer

Förgrening kan vara mjuka och hårda. Den har mjuka bifurkationer - är små skillnader i systemet efter att ha passerat genom bifurkationen punkten. När attraktor är en signifikant skillnad i förekomsten av systemet, säger vi att bifurkationen punkten - det är en katastrof. Den första att införa ett sådant koncept fransk vetenskapsman Rene Federico Tom (1923-2002). Han är författare och katastrofteori som bifurkationer system. Dess sju elementära katastrofer är mycket intressanta namn: vika montering, svans svalor, fjäril, hyperboliska, elliptiska och paraboliska umbilic.

tillämpade Synergetics

Synergetics och bifurkationsteori är inte så långt bort från vardagen, som det kan tyckas. I vardagen en person går igenom en bifurkation punkt hundratals gånger under dagen. Pendeln av vårt val - medvetet eller endast skenbar medvetet - ständigt svängande. Och kanske förståelse för de processer som synergistisk organisation av världen kommer att hjälpa oss att göra mer medvetna val, utan att nå katastrofer som dispense små förgreningar.

Idag, vår kunskap om de grundläggande vetenskaperna kom till den punkt bifurkation. Upptäckten av mörk materia och förmågan att uttrycka det att rädda mänskligheten till den punkt där en oavsiktlig förändring eller upptäckt kan leda oss till ett tillstånd som är svårt att förutse. Den aktuella studien och utforskning av rymden, teorin om "kanin hål" och rumtiden rör empower kunskap till ofattbara gränser. Vi kan bara tro att gå till nästa förgreningspunkt, inte en slumpmässig variation driva mänskligheten i avgrunden av intighet.