Điểm phân nhánh - một sự thay đổi trong hoạt động trạng thái ổn định của hệ thống

Hiện đại khoa học và phổ biến và chỉ là một tài liệu phổ biến thường sử dụng các thuật ngữ "sức mạnh tổng hợp", "hỗn loạn lý thuyết" và "điểm phân nhánh". Đây xu hướng mới của việc sử dụng lý thuyết dân túy của hệ thống phức tạp thường là một thay thế cho nghĩa khái niệm và ngữ cảnh của các định nghĩa. Cố gắng không kỹ thuật và khó hiểu, nhưng vẫn gần gũi với khoa học quan tâm của người đọc để làm rõ ý nghĩa và bản chất của các khái niệm.

Khoa học và hệ thống tự tổ chức

giảng dạy liên ngành, khám phá các mẫu trong các hệ thống phức tạp của loại nào - đó là sức mạnh tổng hợp. điểm phân nhánh như bước ngoặt hoặc thời điểm lựa chọn - khái niệm then chốt trong lý thuyết về hệ thống phức tạp. hệ thống phức tạp synergetic liên quan đến các khái niệm về sự cởi mở (trao đổi chất, năng lượng, thông tin về môi trường) của phi tuyến (sự có mặt của một đa số đường dẫn) tiêu tán (reset entropy dư) và cung cấp tình trạng phân nhánh (chọn hoặc điểm khủng hoảng). lý thuyết synergetic áp dụng cho tất cả các hệ thống mà ở đó là tính nhất quán và đột ngột thay đổi, phát triển trong thời gian - sinh học, xã hội, kinh tế, vật lý.

lừa Buridan

Common kỹ thuật - giải thích các ví dụ đơn giản phức tạp. minh họa cổ điển mô tả trạng thái của hệ thống, tiếp cận các điểm phân nhánh, là một ví dụ về sự nổi tiếng Logic XIV thế kỷ Jean Buridan lừa, thạc sĩ và nhà triết học của mình. vấn đề ban đầu là. Là chủ đề của sự lựa chọn - hai bó cỏ khô. Có một hệ thống mở - con lừa, người ở cùng khoảng cách từ cả đống rơm khô. Các nhà quan sát - chủ sở hữu của con lừa, và một nhà triết học. Câu hỏi - những loại một ôm vào lòng hay chọn con lừa? Trong Buridan trong dụ ngôn ngày ba người xem một con lừa mà không thể làm cho một sự lựa chọn, miễn là chủ sở hữu không đặt cùng một đống. Và không ai đã chết vì đói.

khái niệm phân nhánh xử lý các tình huống như thế. Sự kết thúc của câu chuyện ngụ ngôn được bỏ qua, chúng tôi sẽ tập trung vào tình hình của sự lựa chọn giữa các đối tượng trạng thái cân bằng. Tại thời điểm này, bất kỳ sự thay đổi có thể dẫn đến một sự thay đổi hướng tới một tình hình của một trong những đối tượng (ví dụ, một con lừa ngủ thiếp đi, tỉnh dậy, hóa ra là gần gũi hơn với một trong những đống cỏ khô). Sức mạnh tổng hợp của con lừa - một hệ thống mở phức tạp. điểm phân nhánh - một trạng thái cân bằng ass trước kế hoạch. Thay đổi vị trí - Việc xáo trộn (dao động) của hệ thống. Một hai haystacks - attractors, nhà nước, trong đó hệ thống sẽ đến sau khi thông qua các điểm phân nhánh và đạt được một trạng thái cân bằng mới.

Ba điểm phân nhánh cơ bản

Tình trạng hệ thống tiếp cận các điểm phân nhánh, được đặc trưng bởi ba thành phần cơ bản: a gãy xương, việc lựa chọn và đặt hàng. Trước khi các điểm phân nhánh hệ thống vẫn còn ở rất thu hút khách (bất động sản đặc trưng cho sự ổn định của hệ thống). Tại điểm phân nhánh hệ thống được đặc trưng bởi sự biến động (rối loạn, biến động các thông số) gây ra sự thay đổi đột ngột và định lượng trong hệ thống với một sự lựa chọn của một rất thu hút khách mới, hoặc chuyển sang một trạng thái ổn định mới. Sự đa dạng của attractors thể và vai trò rất lớn của các cơ hội tổ chức mở mnogovariativnost.

Math mô tả điểm phân nhánh và giai đoạn đi qua nó trong hệ thống phức tạp của phương trình vi phân với các thiết lập các thông số và biến động.

điểm phân nhánh không thể đoán trước

Trạng thái này của hệ thống để lựa chọn, tại một ngã tư, tại thời điểm phân kỳ của nhiều lựa chọn và các tùy chọn để phát triển. Khoảng cách giữa các điểm rẽ nhánh tuyến tính hành vi hệ thống là có thể dự đoán, và nó được xác định bởi các yếu tố ngẫu nhiên và các mẫu. Nhưng tại thời điểm phân nhánh vai trò của tính ngẫu nhiên đi ra trên đầu trang, và một biến động nhỏ trong "đầu vào" trở thành khổng lồ trong "đầu ra". Trong các điểm phân nhánh của hành vi hệ thống là không thể đoán trước, và bất kỳ tai nạn sẽ di chuyển nó đến một rất thu hút khách mới. Nó giống như một trò chơi cờ vua cơ bản dở dang - sau khi ông có rất nhiều lựa chọn cho sự phát triển của các sự kiện.

Đi đúng - con ngựa sẽ mất ...

Crossroads đường trong câu chuyện cổ tích của Nga - một hình ảnh rất tươi sáng với một sự lựa chọn của không rõ và trạng thái tiếp theo của hệ thống. Như chúng ta tiếp cận với hệ thống điểm phân nhánh như dao động, và sự biến động nhỏ nhất có thể dẫn đến một tổ chức hoàn toàn mới để đặt hàng thông qua biến động. Và vào thời điểm này để dự đoán gãy hệ thống lựa chọn bất khả thi. Đây là cách sức mạnh tổng hợp nguyên nhân khá nhỏ làm phát sinh những hậu quả rất lớn, mở hòa bình mong manh của tất cả các hệ thống - từ vũ trụ để chọn con lừa Buridan.

Các hiệu ứng cánh bướm

hệ thống đi kèm để đặt hàng thông qua biến động, sự hình thành của một thế giới không ổn định thay đổi ngẫu nhiên nhỏ nhất phụ thuộc, hình ảnh ẩn dụ của "hiệu ứng cánh bướm" được phản ánh. Nhà khí tượng học và nhà toán học Edward Lorenz synergist (1917-2008) mô tả sự nhạy cảm với những thay đổi hệ thống nhỏ. Hình ảnh này thuộc về anh ta, rằng một cơn đột quỵ của cánh bướm ở Iowa có thể gây ra một trận tuyết lở của các quá trình khác nhau mà chạy vào mùa mưa ở Indonesia. hình ảnh sống động ngay lập tức nhặt của các nhà văn, viết không phải là một cuốn tiểu thuyết về sự đa dạng của các sự kiện. Phổ biến kiến thức trong lĩnh vực này - phần lớn là do các đạo diễn Hollywood Eric Bress phim ăn khách "The Butterfly Effect".

Bifurcations và thảm họa

Phân nhánh có thể cứng và mềm. It features bifurcations mềm - những khác biệt nhỏ trong hệ thống sau khi đi qua các điểm phân nhánh. Khi rất thu hút khách là một sự khác biệt đáng kể trong sự tồn tại của hệ thống, chúng ta nói rằng các điểm phân nhánh - đó là một thảm họa. Là người đầu tiên giới thiệu một khái niệm như vậy các nhà khoa học người Pháp Rene Federico Tom (1923-2002). Ông là tác giả và thảm họa lý thuyết như các hệ thống bifurcations. Bảy thảm họa tiểu học của nó là những cái tên rất thú vị: gấp lắp ráp, nuốt đuôi, bướm, hyperbol, elip và Umbilic parabol.

Synergetics Ứng dụng

Synergetics và lý thuyết phân nhánh không phải là quá xa rời cuộc sống hàng ngày, vì nó có vẻ. Trong cuộc sống hàng ngày một người đi qua một điểm phân nhánh hàng trăm lần trong ngày. Con lắc của sự lựa chọn của chúng tôi - có ý thức hoặc chỉ rõ ràng ý thức - không ngừng lắc lư. Và có lẽ sự hiểu biết của các quá trình tổ chức hiệp đồng của thế giới sẽ giúp chúng ta đưa ra lựa chọn đúng đắn hơn, không thiên đạt, như phân phát bifurcations nhỏ.

Hôm nay, kiến thức của chúng ta về các ngành khoa học cơ bản đến các điểm phân nhánh. Việc phát hiện ra vật chất tối và khả năng đặt nó để cứu nhân loại tới điểm mà một sự thay đổi bất ngờ hoặc phát hiện có thể dẫn chúng ta đến tình trạng đó là khó dự đoán. Các nghiên cứu hiện tại và khám phá không gian vũ trụ, lý thuyết về "lỗ thỏ" và không gian-thời gian kiến thức ống trao quyền để giới hạn không thể tưởng tượng. Chúng tôi chỉ có thể tin rằng, đi đến điểm phân nhánh tiếp theo, một biến động ngẫu nhiên không đẩy nhân loại vào vực thẳm của hư vô.