编队, 科学
分歧点 - 在系统的稳态运行的变化
现代科学的大众的,只是一个通俗文学经常使用的术语“协同”,“混沌理论”和“分歧点”。 使用复杂系统的民粹主义理论的这一新趋势往往是定义的概念和语境意义的替代品。 尽量不要技术和困惑,但仍接近读者澄清的含义和这些概念的本质的科学兴趣。
科学和自组织系统
跨学科的教学,探索在任何种类的复杂的系统模式 - 这是协同效应。 分叉点像转折点或选择的时间 - 在复杂系统理论的核心概念。 协同复杂的系统包括开放性的非线性耗散(多个路径的存在下)的(物质,能量,环境信息的交换)的概念(复位过量熵),并提供分叉(选择或危机点)的状态。 协同理论适用于存在一致性和突然的变化,在不断发展的时候所有系统 - 生物,社会,经济,物理。
布里丹的驴子
常用的技术 - 解释复杂的简单的例子。 描述系统的状态经典插图,接近分叉点,是公知的逻辑XIV世纪吉恩·布里丹驴,主人和哲学家的一个例子。 最初的问题。 是选择的主题 - 干草的两捆。 这里是一个开放的系统 - 驴,谁是从两个草堆相同的距离。 观察员 - 驴的主人,和哲学家。 问题 - 什么样的干草一抱的选择驴? 在布里丹在当天的比喻三个人看着这驴无法做出选择,只要主人不放在一起堆。 也没有人死于饥饿。
分叉的理念对待这样的情况。 寓言的结尾被省略了,我们将重点选择的对象平衡的局面。 在这点上,任何变化可导致朝向对象之一的情况的位移(例如,驴睡着了,醒来,原来是接近干草的桩中的一个)。 驴的协同作用 - 一个复杂的开放系统。 分歧点 - 平衡屁股计划之前的状态。 改变位置 - 该系统的扰动(波动)。 两个草堆 - 吸引的状态中,系统会分叉点通过后,并达到新的平衡。
三个基本分歧点
接近分叉点系统状态,其特征在于三个基本组成部分:一个断裂时,选择和排序。 分岔点之前,系统仍处于吸引(属性表征系统的稳定性)。 在分叉点上的系统的特征在于,使一个选择新的吸引子,或过渡到新的稳定状态在系统中定性和定量急剧变化的波动(扰动,波动参数)。 可能吸引的多样性和开放的机会组织mnogovariativnost的巨大作用。
数学描述分岔点和与所述的一组参数和波动微分方程的复杂系统其通过相。
不可预测的分歧点
该系统的这种状态可以选择,在一个十字路口,在多项选择和发展方案的分歧点。 的分叉之间的间隔的线性系统的行为是可预测的,并且它是由随机因素和模式决定。 但在分叉点随机性的角色出来之上,并在“输入”一个微小的波动成为“输出”巨大。 在系统行为的分歧点是不可预知的,任何意外将其移动到一个新的吸引。 这就像在正在进行的棋局 - 他有很多的事件的发展选项之后。
向右走 - 马将失去...
路十字路口俄罗斯童话故事 - 与选择未知的和系统的后续状态非常明亮的图像。 当我们接近分叉点系统,如发生变动,最小的波动会导致一个完全新的组织通过涨落订购。 在这一点上,以预测裂缝不可能选择系统。 这是协同作用相当小的原因如何产生巨大的后果,打开所有系统的脆弱和平 - 从宇宙来选择布里丹的驴子。
蝴蝶效应
系统自带通过波动订购,的一个不稳定的世界依赖性丝毫意外更改的形成,的“蝴蝶效应”隐喻被反射。 气象学家和数学家爱德华洛伦茨增效剂(1917年至2008年)中描述的系统的灵敏度小的变化。 该图像是属于他的,在爱荷华州一个蝴蝶翅膀的一个行程可能会导致在雨季在印尼运行的不同进程的雪崩。 生动形象立刻拿起作家,写的不是对事件的多重性的小说。 在这方面的知识普及 - 主要是由于好莱坞导演埃里克·布雷斯他卖座的电影“蝴蝶效应”。
分岔和灾难
分叉可软,硬。 它具有柔软的分支 - 在系统中的微小差异穿过分叉点之后。 当吸引是在系统中存在一个显著的差异,我们说的分叉点 - 这是一个灾难。 第一次推出这样的概念,法国科学家雷娜·费德里科汤姆(1923年至2002年)。 他是作者和突变理论的分支系统。 其七周小学的灾难是非常有趣的名字:折叠组装,尾巴燕子,蝴蝶,双曲线,椭圆和抛物线脐。
协同应用
协同和分岔理论是不是如此远离日常生活中删除,因为它可能看起来。 在日常生活中,一个人经历白天分叉点几百倍。 意识或唯一明显的自觉 - - 我们选择的钟摆正在不断摆动。 也许了解的过程世界协同组织将帮助我们做出更明智的选择,而没有到达灾害,如分发小分支。
今天,我们的基础科学知识来分叉点。 暗物质的发现,并把它保存人类的地步意外变化或发现可能导致我们这是很难预测的状态的能力。 目前的研究和探索外层空间的“兔子洞”和时空管能值知识难以想象的极限理论。 我们只能相信,去到下一个分叉点,随机变动不会推动人类进入虚无的深渊。
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