Bifurkatsiyaning nuqtasi tizimning barqaror holatdagi ish rejimida o'zgarish

Zamonaviy ilm-fan va adabiy adabiyot ko'pincha "sinergetika", "xaos nazariyasi" va "bifurkatsiya nuqtasi" so'zlarini ishlatadi. Ko'pincha kompleks tizimlar populyar foydalanishning ushbu yangi yo'nalishi ko'pincha ta'riflarning kontseptual va kontekstli ma'nosini o'zgartiradi. Keling, qiziqarli o'quvchiga bu tushunchalar ma'nosini va mohiyatini tushuntirish uchun ilmiy jihatdan yaqin bo'lishga harakat qilaylik.

Fan va o'z-o'zini tashkil qilish tizimlari

Disiplinlerarası ta'lim, har qanday tabiatdagi murakkab tizimlarda qonuniylikni o'rganish sinergetiktir. Bifurkatsiya nuqtasi burilish nuqtasi yoki tanlangan moment sifatida murakkab tizimlarning xatti-nazariyalarida asosiy tushunchadir. Murakkab tizimlarning sinergetik kontseptsiyasi ularning ochiqligini (modda, energiya, atrof-muhit bilan axborot almashish), rivojlanishning noaniq (rivojlanishning bir necha yo'llari mavjudligi), dissipativlik (ortiqcha entropiyaning ketkazilishi) va bifurkatsiya holatini (tanlov yoki inqiroz nuqtasi) bo'lishini nazarda tutadi. Sinergetika nazariyasi vaqt-biologik, ijtimoiy, iqtisodiy va jismoniy rivojlanishdagi ketma-ketlik va spazmatik o'zgarishlar mavjud bo'lgan barcha tizimlarga nisbatan qo'llaniladi.

Buridaning eshakchasi

Umumiy ibora oddiy misollar bilan murakkabligini tushuntirishdir. Bifurkatsiya nuqtasiga yaqinlashib kelayotgan tizimning holatini tasvirlab beruvchi illyustratsiya klassiklari 14-asrda taniqli mantiqan Jan Buridanga, uning xo'jayini va faylasufi bilan yaxshi tanish bo'lgan namunasidir. Dastlabki vazifalar quyidagicha. Tanlov bor - ikkita g'o'zapoya. Ochiq tizim mavjud - ikkala hayvondan bir xil masofada joylashgan eshak. Kuzatuvchilar eshak va faylasuflarning ustasi. Savol - eshak qanday turdagi pichan echkisi bo'ladi? Burida uch kunlik masalda odamlar eshakni tomosha qilib tomosha qildilar, chunki egalari uy-ro'zg'orni bog'lashgunga qadar tanlov qilolmadilar. Hech kim ochlikdan o'ldi.

Bifurkatsiya tushunchasi bu kabi vaziyatni izohlaydi. Masalning oxiri yo'q bo'lib, muvozanat moslamalari o'rtasida tanlov holatiga e'tibor qaratamiz. Shu nuqtada, har qanday o'zgarish ob'ektlarning birida yo'nalishga o'tishga olib kelishi mumkin (masalan, eshak uyquga ketgan, uyg'ongan, pichan yong'og'laridan biriga yaqin). Sinergiyada eshak murakkab ochiq tizimdir. Bifurkatsiyaning nuqtasi muvozanat tanlovi oldidan eshakning holati. Joydagilarning o'zgarishi sistemaning nosozligi (o'zgarishi). Va ikkita hayqirot jozibador bo'lib, unda sistema ikki tomonlama nuqta orqali o'tib, yangi muvozanat holatiga tushib qolgan davlat bo'ladi.

Bifurkatsiyaning uchta asosiy nuqtasi

Bifurkatsiya nuqtasiga yaqinlashuvchi tizim holati uch asosiy komponent bilan tavsiflanadi: sinish, tanlash va buyurtma berish. Bifurkatsiya nuqtasi oldidan sistema tortish vositasida (sistemaning barqarorligini xarakterlovchi xususiyat) joylashgan. Bifurkatsiya nuqtasida sistema o'zgaruvchanligi (indikatorlarning indikatorlari, indekslarning o'zgarishi) bilan ajralib turadi, natijada tizimda sifatli va miqdoriy o'tish, yangi tortishchini tanlash yoki yangi barqaror holatga o'tish. Mumkin jozibadorlarning ko'pligi va tasodifning katta roli tizimning ko'p o'zgaruvchan tashkilotini ochib beradi.

Matematika tizimining barcha parametrlari va dalgalanmalar majmuasi bilan kompleksli differentsial tenglamalardagi o'tish bosqichlarini va uning bosqichlarini tasvirlaydi.

Noma'lum bifurkatsiya nuqtasi

Bu juda ko'p tanlov va ishlab chiqarish variantlarini bir-biridan ajratish nuqtasida, chorrahada, tizimning holati. Bifurkatsiyalar o'rtasidagi vaqt oralig'ida tizimning chiziqli harakati oldindan ma'lum, bu tasodifiy va muntazam omillar bilan belgilanadi. Bifuratsiya nuqtasida tasodifiy rol o'ynaydi va "kirish" da kam farqli o'laroq "chiqish" da katta bo'ladi. Bifurkatsiya nuqtalarida tizimning xatti-harakatlari oldindan aytib bo'lmaydi va har qanday tasodifiylik uni yangi tortinuvchiga ko'chiradi. Bu shaxmat o'yida harakat qilishga o'xshaydi - voqealar rivoji uchun juda ko'p imkoniyatlar paydo bo'lgandan keyin.

O'ngga ketasan - otni yo'qotasan ...

Rus ertaklaridagi chorrahalar - bu keyingi tizimning tanlovi va noaniqligi bilan juda yorqin tasvir. Bifurkatsiya nuqtasiga yaqinlashganda, tizim ossillant ko'rinadi va eng kichik dalgalanma to'lqinlanish orqali buyurtma berish uchun butunlay yangi tashkilotga olib kelishi mumkin. Va bu erda inqiroz vaqtida tizimni tanlashni taxmin qilish mumkin emas. Sinergetikada mutlaqo kichik sabablar katta oqibatlarga olib keladi va barcha tizimlar rivojlanishining beqaror dunyosini - Olamdan Buriganning eshigini tanlashgacha bo'lgan holatga olib keladi.

Butterfly ta'siri

Tizimning o'zgaruvchanligi, dunyoning beqaror dunyosining paydo bo'lishi, eng kichik tasodifiy o'zgarishlarga bog'liq bo'lishining kelib chiqishi, metafora "kelebek ta'siri" bilan aks ettirilgan. Meteorolog, matematik va sinergetikist Eduard Lorens (1917-2008) tizimning sezgirligini eng kichik o'zgarishlarga qaratdi. Unga Ayova shtatlaridagi kelebeklarning qanotining bir zarbasi Indoneziyada yomg'irli mavsumda yakunlanadigan turli jarayonlarni qoralashga olib kelishi mumkin bo'lgan tasvirdir. Yorqin qiyofa darhol yozuvchilar tomonidan to'planib, ko'plab voqealar haqida bir nechta roman yozishdi. Ushbu sohadagi bilimlarni ommalashish asosan Gollivud rejissyori Erik Bressning "The Butterfly Effect" kino filmi bilan bog'liq.

Bifurqatsiyalar va ofatlar

Bifurcations yumshoq va qattiq bo'lishi mumkin. Yumshoq bifurkatsiyalarning xususiyati bifurkatsiya nuqtasidan o'tganidan keyin tizimda kichik farqlar hisoblanadi. Atrof-muhitni jalb qiluvchi tizimning mavjudligida jiddiy farqlar mavjud bo'lganda, bu bifurkatsiya nuqtasi bir falokat. Birinchi marta bunday kontseptsiya frantsuz olimi Rene Federik Tom (1923-2002) tomonidan kiritilgan. U falokatlar nazariyasi muallifi, bifurkatsiya tizimlari. Etti boshlang'ich falokatida juda qiziqarli ismlar bor: bir qavat, majlis, yutkuning quyruqli, kelebek, hiperbolik, eliptik va parabolik kindik.

Amaliy sinergetika

Synergetika va bifurkatsiya nazariyasi kundalik hayotdan farq qilmaydi. Oddiy hayotda bir kun kun davomida yuz marta bifurkatsiya nuqtasi o'tadi. Tanlashimizdagi sarkaç - ongli yoki faqatgina ongli ravishda namoyon bo'ladi. Ehtimol, dunyoning sinergetik tashkiloti jarayonlarini tushunish bizga ko'proq ongli tanlash, fojialarga duch kelmaslik va kichik bifurkatsiyani chetlab o'tishga yordam beradi.

Bugungi kunda asosiy bilimlarimiz haqidagi barcha bilimlarimiz bifurkatsiya nuqtasiga yetdi. Qorong'u modda va uni saqlash qobiliyati insoniyatni tasodifiy o'zgarish yoki kashfiyot bizni taxmin qilish qiyin bo'lgan davlatga olib keladigan nuqtaga keltirdi. Zamonaviy tadqiqotlar va kosmik fazoni o'zlashtirish, "quyon teshiklari" nazariyasi va kosmik vaqt naychalari bilib ololmaydigan chegaralarga bilimlarni kengaytiradi. Keyingi bifurkatsiya nuqtasiga yaqinlashib, tasodifiy o'zgarish insoniyatni mavjud bo'lmagan tubsizlikga solib qo'ymaydi, deb ishonish qoladi.