Punto de bifurcación - un cambio na operación estado estacionario do sistema

Modern científico e popular e só unha literatura popular, moitas veces usa as palabras "sinerxía", "teoría do caos" e "punto de bifurcación". Esta nova tendencia de usar a teoría populista de sistemas complexos é moitas veces un substituto para o significado conceptual e contextual das definicións. Probe a non técnico e confuso, pero aínda preto do interese científico do lector para aclarar o significado ea esencia destes conceptos.

sistemas auto-organizados Ciencia e

ensino interdisciplinar, explotando patróns en sistemas complexos de calquera tipo - é sinerxías. punto de bifurcación como o punto de inflexión ou o tempo de selección - o concepto clave na teoría de sistemas complexos. sistemas complexos sinerxías implica a noción de apertura (intercambio de substancias, enerxía, información ambiental) da non-linearidade (a presenza dunha pluralidade de camiños) dissipadora (axustar exceso de entropía) e ofrece o estado de bifurcación (seleccionar ou punto de crise). teoría sinergética aplica a todos os sistemas onde a coherencia e abruptas cambios, evolucionando no tempo - biolóxica, social, económica, física.

burro Buridan

técnica común - explican os exemplos simples complicadas. ilustracións clásicas que describen o estado do sistema, aproximándose ao punto de bifurcación, é un exemplo da ben coñecida lóxica século XIV Jean Buridan burro, o seu mestre e filósofo. problemas iniciais son. É o tema de elección - dous paquetes de feno. Non é un sistema aberto - o burro, que está á mesma distancia de ambos palheiros. Observadores - o dono do burro, e un filósofo. Pregunta - que tipo de unha brazada de feno escoller o burro? En Buridan na parábola do día tres persoas a asistir a un burro que non podería facer unha selección, sempre que o propietario non montar un heap. E ninguén morreu de fame.

concepto bifurcación trata a situación como esta. O fin da parábola é omitido, imos concentrar sobre a situación de elección entre os obxectos de equilibrio. Neste punto, calquera cambio pode levar a un desprazamento no sentido dunha situación dun dos obxectos (por exemplo, un burro adormecer, espertar, resultou ser máis preto dunha das pilas de feno). A sinerxía do burro - un sistema aberto complexa. punto de bifurcación - un estado de equilibrio ass antes plano. Alterando a posición - perturbación (oscilación) do sistema. A dous palheiros - atractores, o estado no que o sistema chegará despois do paso do punto de bifurcación e acadar un novo equilibrio.

Tres punto de bifurcación fundamentais

Estado do sistema achegando desde o punto de bifurcación, caracterízase por tres compoñentes fundamentais: unha fractura, a selección e ordenación. Antes do punto de bifurcación do sistema permanece no atractor (propiedade caracterizar a estabilidade do sistema). No punto de bifurcación do sistema caracterízase por flutuacións (disturbios, os parámetros flutuacións) que causan o cambio abrupto cualitativa e cuantitativa do sistema con unha selección dun novo atractor, ou transición a un novo estado estable. A multiplicidade de posibles atractores eo enorme papel do azar organización aberta mnogovariativnost.

Math describe punto de bifurcación e as súas fases pasaxeiras en complexo sistema de ecuacións diferenciais, co conxunto de parámetros e flutuacións.

punto de bifurcación imprevisible

Este estado do sistema para escoller, nunha encrucillada, no punto de diverxencia de múltiple elección e opcións para o desenvolvemento. Os intervalos entre as bifurcações lineal comportamento do sistema é previsible, e está determinada por factores aleatorios e patróns. Pero no punto de bifurcación o papel de aleatoriedade sae por riba, e unha pequena flutuación no "input" torna-se enorme no "output". Nos puntos de bifurcación do comportamento do sistema é imprevisible, e calquera accidente vai mover para un novo atractor. É como un xogo de xadrez en marcha - despois de que ten unha morea de opcións para o desenvolvemento de eventos.

Vaia á dereita - o cabalo vai perder ...

CROSSROADS Road en contos de fadas rusos - unha imaxe moi brillante, cunha selección do descoñecido e da posterior do sistema. Cando nos achegamos do sistema de punto de bifurcación como flutúa, eo menor flutuación pode levar a unha nova organización para solicitar a través flotación. E, neste punto de prever fractura sistema de elección imposible. Isto é como a sinerxía moi pequenas causas dan orixe a un impacto, abrindo a fráxil paz de todos os sistemas - do universo para seleccionar o burro Buridan.

O efecto bolboreta

o sistema chega a orde a través de flotación, a formación dun mundo inestable cambios accidentais menores dependentes, a metáfora de "efecto bolboreta" é reflectida. Meteoroloxía e matemático Edward Lorenz sinerxías (1917-2008) describiu a sensibilidade do sistema para pequenos cambios. Esta imaxe pertence a el, que un golpe de á de bolboreta en Iowa pode causar unha avalancha de diferentes procesos que se executan na estación chuviosa en Indonesia. imaxe vívida inmediatamente collida por escritores, a escrita non é unha novela sobre a multiplicidade de eventos. Popularización do coñecemento nesta área - é en gran parte debido ao director de Hollywood Eric Bress seu filme máis taquillero "The Butterfly Effect".

Bifurcações e catástrofes

Bifurcación pódese brando e duro. Presenta bifurcações suave - son pequenas diferenzas no sistema despois de pasar polo punto de bifurcación. Cando o atractor é unha diferenza significativa na existencia do sistema, dicimos que o punto de bifurcación - é un desastre. O primeiro en introducir tal concepto o científico francés René Federico Tom (1923-2002). El é a teoría autor e catástrofe como sistemas de bifurcações. Os seus sete catástrofes elementais son nomes moi interesantes: dobrar montaxe, andoriñas cola, bolboreta, hiperbólica, elíptica e umbilic parabólica.

sinergética Aplicadas

Synergetics e teoría de bifurcación non é tan distante da vida cotiá, como pode parecer. Na vida cotiá dunha persoa pasa por un punto de bifurcación centos de veces durante o día. O péndulo de nosa elección - consciente ou só aparente consciente - está constantemente bailando. E quizais a comprensión dos procesos de organización sinerxías do mundo vai axudarnos a facer opcións máis informados, sen desastres longo alcance, como distribuír pequenos bifurcações.

Hoxe, o noso coñecemento das ciencias fundamentais chegou ao punto de bifurcación. O descubrimento da materia escura ea capacidade de poñer-lo para salvar a humanidade ao punto onde un cambio accidental ou descubrimento pode levarnos a un estado que é difícil de prever. O actual estudo e explotación do espazo exterior, a teoría dos "buratos de coello" eo espazo-tempo coñecemento capacitar tubo a límites inimaxinables. Nós só podemos crer que, indo ao seguinte punto de bifurcación, unha flutuación aleatoria non empurrar a humanidade cara ao abismo da nada.