Sains popular moden dan sastera popular sering menggunakan istilah "sinergi", "teori huru-hara" dan "titik bifurkasi". Aliran baharu penggunaan populis teori sistem yang kompleks ini sering menggantikan makna konsep dan kontekstual bagi definisi. Mari cuba untuk tidak mengarut, tetapi masih dekat dengan saintifik, untuk menerangkan kepada pembaca yang berminat tentang makna dan intipati konsep ini.
Sains dan sistem penyusunan diri
Doktrin antara disiplin yang meneroka corak dalam sistem kompleks dalam apa jua sifat ialah sinergitik. Titik bifurkasi sebagai titik perubahan atau momen pilihan adalah konsep utama dalam teori tingkah laku sistem yang kompleks. Konsep sinergi sistem kompleks membayangkan keterbukaan mereka (pertukaran jirim, tenaga, maklumat dengan alam sekitar), pembangunan tidak linear (kehadiran banyak laluan pembangunan), dissipativity (pelepasan entropi berlebihan) dankemungkinan keadaan bifurcation (pilihan atau titik krisis). Teori sinergi boleh digunakan untuk semua sistem di mana terdapat urutan dan perubahan kekejangan yang berkembang dari semasa ke semasa - biologi, sosial, ekonomi, fizikal.
Keldai Buridan
Teknik biasa ialah menerangkan perkara yang rumit dengan contoh mudah. Ilustrasi klasik yang menerangkan keadaan sistem yang menghampiri titik bifurkasi ialah contoh ahli logik abad ke-14 yang terkenal Jean Buridan dengan seekor keldai, tuannya dan ahli falsafah. Ini adalah tugas permulaan. Terdapat subjek pilihan - dua tangkai jerami. Terdapat sistem terbuka - keldai, terletak pada jarak yang sama dari kedua-dua tumpukan jerami. Pemerhati adalah tuan kepada keldai dan ahli falsafah. Persoalannya, rumput kering yang manakah akan dipilih oleh keldai? Dalam perumpamaan Buridan, selama tiga hari orang memerhatikan keldai itu, yang tidak dapat membuat pilihan sehingga pemiliknya menyambungkan timbunan itu. Dan tiada siapa yang mati kelaparan.
Konsep bifurkasi mentafsir situasi seperti berikut. Kami meninggalkan akhir perumpamaan dan memberi tumpuan kepada situasi pilihan antara objek keseimbangan. Pada masa ini, sebarang perubahan boleh membawa kepada perubahan dalam keadaan ke arah salah satu objek (contohnya, keldai tertidur, bangun, lebih dekat dengan salah satu timbunan jerami). Dalam sinergi, keldai adalah sistem terbuka yang kompleks. Titik bifurkasi ialah keadaan keldai sebelum pilihan keseimbangan. Perubahan kedudukan adalah gangguan (turun naik) sistem. Dan dua timbunan jerami adalah penarik, keadaan di mana sistem akan datang selepas melepasi titik bifurkasi dan mencapai keadaan keseimbangan baharu.
Tiga titik bifurkasi asas
Keadaan sistem yang menghampiri titik bifurkasi dicirikan oleh tiga komponen asas: patah, pilihan dan susunan. Sebelum titik bifurkasi, sistem berada dalam penarik (sifat yang mencirikan kestabilan sistem). Pada titik bifurkasi, sistem dicirikan oleh turun naik (gangguan, turun naik dalam penunjuk), yang menyebabkan perubahan mendadak kualitatif dan kuantitatif dalam sistem dengan pilihan penarik baru atau peralihan kepada keadaan stabil baru. Kepelbagaian kemungkinan penarik dan peranan besar rawak mendedahkan kepelbagaian kebolehubahan organisasi sistem.
Matematik menerangkan titik bifurkasi dan peringkat laluannya oleh sistem dalam persamaan pembezaan kompleks dengan pelbagai parameter dan turun naik.
Titik bifurkasi tidak dapat diramalkan
Ini ialah keadaan sistem sebelum pilihan, di persimpangan jalan, pada titik perbezaan pilihan berbilang dan pilihan pembangunan. Dalam selang antara bifurkasi, kelakuan linear sistem boleh diramal, ia ditentukan oleh faktor rawak dan tetap. Tetapi pada titik bifurcation, peranan peluang diutamakan, dan turun naik yang tidak ketara pada "input" menjadi besar pada "output". Pada titik bifurkasi, tingkah laku sistem tidak dapat diramalkan, dan sebarang peluang akan mengalihkannya kepada penarik baharu. Ia seperti satu pergerakan dalam permainan catur - selepas itu, terdapat banyak pilihan untuk pembangunan acara.
Jika anda pergi ke kanan, anda akan kehilangan kuda anda…
Persimpangan jalan dalam cerita dongeng Rusia adalah imej yang sangat jelas dengan pilihan dan ketidakpastian keadaan sistem berikutnya. Apabila menghampiri titik bifurcation, sistem kelihatan berayun, dan turun naik terkecil boleh membawa kepada organisasi yang benar-benar baru, untuk memesan melalui turun naik. Dan pada saat titik perubahan ini, adalah mustahil untuk meramalkan pilihan sistem. Beginilah, dalam sinergi, sebab yang sangat kecil menimbulkan akibat yang besar, membuka dunia pembangunan yang tidak stabil bagi semua sistem - dari Alam Semesta kepada pilihan keldai Buridan.
Kesan rama-rama
Sistem datang untuk memerintah melalui turun naik, pembentukan dunia yang tidak stabil bergantung pada perubahan rawak yang sedikit, dicerminkan oleh metafora kesan rama-rama. Ahli meteorologi, ahli matematik dan ahli sinergi Edward Lorentz (1917-2008) menggambarkan sensitiviti sesuatu sistem terhadap perubahan yang sedikit. Ia adalah ideanya bahawa satu pukulan sayap rama-rama di Iowa boleh mencetuskan runtuhan salji pelbagai proses yang akan berakhir pada musim hujan di Indonesia. Imej yang jelas telah segera diambil oleh penulis, yang menulis lebih daripada satu novel pada tema kepelbagaian peristiwa. Mempopularkan pengetahuan dalam bidang ini sebahagian besarnya adalah merit pengarah Hollywood Eric Bress dengan filem box officenya The Butterfly Effect.
Percabangan dan malapetaka
Bifurcations boleh menjadi lembut atau keras. Ciri bifurkasi lembut ialah perbezaan kecil dalam sistem selepas melalui titik bifurkasi. Apabila penarik telahperbezaan ketara dalam kewujudan sistem, maka mereka mengatakan bahawa titik bifurcation ini adalah malapetaka. Konsep ini mula diperkenalkan oleh saintis Perancis René Federic Thom (1923-2002). Beliau juga merupakan pengarang teori malapetaka, sebagai bifurkasi sistem. Tujuh malapetaka unsurnya mempunyai nama yang sangat menarik: lipatan, lipatan, ekor burung walet, rama-rama, pusat hiperbolik, elips dan parabola.
Sinergetik Gunaan
Teori sinergi dan bifurkasi tidaklah begitu jauh dari kehidupan seharian seperti yang dibayangkan. Dalam kehidupan seharian, seseorang melepasi titik bifurkasi ratusan kali pada siang hari. Bandul pilihan kita - sedar atau hanya nampak sedar - berayun sentiasa. Dan mungkin memahami proses organisasi sinergi dunia akan membantu kita membuat pilihan yang lebih berpengetahuan, mengelakkan malapetaka, tetapi menepati bifurcations kecil.
Hari ini, semua pengetahuan kita tentang sains asas telah mencapai titik bifurkasi. Penemuan jirim gelap dan keupayaan untuk memuliharanya telah membawa manusia ke tahap di mana perubahan atau penemuan rawak boleh membawa kita ke keadaan yang sukar untuk diramalkan. Penjelajahan moden dan penerokaan angkasa lepas, teori lubang arnab dan tiub ruang masa memperluaskan kemungkinan pengetahuan kepada had yang tidak dapat dibayangkan. Ia kekal hanya untuk mempercayai bahawa, setelah menghampiri titik bifurkasi seterusnya, turun naik rawak tidak akan mendorong manusia ke dalam jurang ketiadaan.
