نقطة التشعب هي تغيير في الحالة المستقرة للنظام

جدول المحتويات:

نقطة التشعب هي تغيير في الحالة المستقرة للنظام
نقطة التشعب هي تغيير في الحالة المستقرة للنظام
Anonim

غالبًا ما تستخدم العلوم الشعبية الحديثة والأدب الشعبي مصطلحات "التآزر" و "نظرية الفوضى" و "نقطة التشعب". غالبًا ما يستبدل هذا الاتجاه الجديد للاستخدام الشعبوي لنظرية الأنظمة المعقدة المعنى المفاهيمي والسياقي للتعريفات. دعونا نحاول ليس بشكل مفاجئ ، ولكن قريب من العلم ، أن نشرح للقارئ المهتم معنى وجوهر هذه المفاهيم.

نقطة التشعب هي
نقطة التشعب هي

علم وأنظمة التنظيم الذاتي

العقيدة متعددة التخصصات التي تستكشف الأنماط في الأنظمة المعقدة من أي طبيعة هي التآزر. نقطة التشعب كنقطة تحول أو لحظة اختيار هي مفهوم رئيسي في نظرية سلوك الأنظمة المعقدة. يتضمن المفهوم التآزري للأنظمة المعقدة انفتاحها (تبادل المادة والطاقة والمعلومات مع البيئة) ، وعدم خطية التطور (وجود العديد من مسارات التطوير) ، والتبدد (تصريف الانتروبيا الزائدة) وإمكانية حالة التشعب (اختيار أو نقطة أزمة). تنطبق النظرية التآزرية على جميع الأنظمة التي يوجد بها تسلسل وتغيرات متقطعة تتطور بمرور الوقت - بيولوجية ، واجتماعية ، واقتصادية ، وفيزيائية.

عند نقطة التشعب النظام
عند نقطة التشعب النظام

حمار بريدان

من الأساليب الشائعة شرح الأشياء المعقدة بأمثلة بسيطة. إن الرسم التوضيحي الكلاسيكي الذي يصف حالة النظام الذي يقترب من نقطة التشعب هو مثال عالم المنطق الشهير في القرن الرابع عشر جان بوريدان مع حمار وسيده وفيلسوف. هذه هي مهام البداية. هناك موضوع للاختيار - حفنتان من القش. يوجد نظام مفتوح - حمار يقع على نفس المسافة من كلا أكوام التبن. المراقبون هم سيد الحمار والفيلسوف. السؤال هو ، أي حفنة من التبن سيختارها الحمار؟ في حكاية بوريدان ، شاهد الناس الحمار لمدة ثلاثة أيام ، ولم يتمكن من الاختيار حتى يقوم المالك بربط الأكوام. ولا احد يموت جوعا

مفهوم التشعب يفسر الموقف على النحو التالي. نحذف نهاية المثل ونركز على حالة الاختيار بين كائنات التوازن. في هذه اللحظة ، يمكن لأي تغيير أن يؤدي إلى تحول في الموقف تجاه أحد الأشياء (على سبيل المثال ، نام حمار ، واستيقظ ، وكان أقرب إلى إحدى أكوام القش). في التآزر ، يعتبر الحمار نظامًا مفتوحًا معقدًا. نقطة التشعب هي حالة الحمار قبل اختيار التوازن. التغيير في الموقف هو اضطراب (تذبذب) للنظام. واثنان من أكوام التبن هما عاملان جذبان ، الحالة التي سيأتي إليها النظام بعد اجتياز نقطة التشعب والوصول إلى حالة توازن جديدة.

نقطة تشعب التآزر
نقطة تشعب التآزر

ثلاث نقاط تشعب أساسية

تتميز حالة النظام الذي يقترب من نقطة التشعب بثلاثة مكونات أساسية: الكسر والاختيار والترتيب. قبل نقطة التشعب ، يكون النظام في جاذب (خاصية تميز استقرار النظام). عند نقطة التشعب ، يتميز النظام بالتقلبات (الاضطرابات ، التقلبات في المؤشرات) ، مما يؤدي إلى حدوث تغيير مفاجئ نوعي وكمي في النظام مع اختيار جاذب جديد أو الانتقال إلى حالة مستقرة جديدة. تعدد الجاذبات المحتملة والدور الهائل للعشوائية يكشفان تعدد المتغيرات في تنظيم النظام.

الرياضيات تصف نقاط التشعب ومراحل مرورها من قبل النظام في معادلات تفاضلية معقدة مع العديد من المعلمات والتقلبات.

نقطة التشعب هي
نقطة التشعب هي

نقطة تشعب لا يمكن التنبؤ بها

هذه هي حالة النظام قبل الاختيار ، عند مفترق الطرق ، عند نقطة تباين الخيارات المتعددة وخيارات التطوير. في الفترات الفاصلة بين التشعبات ، يمكن التنبؤ بالسلوك الخطي للنظام ، ويتم تحديده بواسطة عوامل عشوائية ومنتظمة. ولكن عند نقطة التشعب ، يأتي دور الصدفة أولاً ، ويصبح التذبذب الضئيل عند "المدخل" ضخمًا عند "المخرجات". في نقاط التشعب ، يكون سلوك النظام غير متوقع ، وأي فرصة ستحوله إلى جاذب جديد. إنها مثل حركة في لعبة شطرنج - وبعدها هناك العديد من الخيارات لتطوير الأحداث.

في نقاط التشعبسلوك النظام
في نقاط التشعبسلوك النظام

إذا ذهبت إلى اليمين ، ستفقد حصانك …

مفترق الطرق في القصص الخيالية الروسية هو صورة حية للغاية مع الاختيار وعدم اليقين من الحالة اللاحقة للنظام. عند الاقتراب من نقطة التشعب ، يبدو أن النظام يتأرجح ، ويمكن أن يؤدي أصغر تذبذب إلى منظمة جديدة تمامًا ، للنظام من خلال التقلبات. وفي هذه اللحظة من نقطة التحول ، من المستحيل التنبؤ باختيار النظام. هذه هي الطريقة ، في التآزر ، تؤدي الأسباب الصغيرة تمامًا إلى عواقب وخيمة ، مما يفتح عالمًا غير مستقر من التطور لجميع الأنظمة - من الكون إلى اختيار حمار بوريدان.

تأثير الفراشة

وصول النظام إلى النظام من خلال التقلبات ، وتشكيل عالم غير مستقر يعتمد على أدنى التغييرات العشوائية ، ينعكس في استعارة تأثير الفراشة. وصف عالم الأرصاد والرياضيات والمتعاون إدوارد لورنتز (1917-2008) حساسية النظام لأدنى تغيير. تتمثل فكرته في أن ضربة واحدة لجناح الفراشة في ولاية أيوا يمكن أن تؤدي إلى انهيار جليدي من العمليات المختلفة التي ستنتهي في موسم الأمطار في إندونيسيا. تم التقاط صورة حية على الفور من قبل الكتاب الذين كتبوا أكثر من رواية واحدة حول موضوع تعدد الأحداث. إن تعميم المعرفة في هذا المجال هو إلى حد كبير ميزة مخرج هوليوود إريك بريس بفيلم شباك التذاكر تأثير الفراشة.

تتميز حالة النظام التي تقترب من نقطة التشعب بـ
تتميز حالة النظام التي تقترب من نقطة التشعب بـ

تشعبات وكوارث

يمكن أن تكون التشعبات طرية أو صلبة. من سمات التشعبات الناعمة وجود اختلافات صغيرة في النظام بعد المرور عبر نقطة التشعب. عندما يكون الجاذبفروق ذات دلالة إحصائية في وجود النظام ، ثم يقولون أن نقطة التشعب هذه كارثة. تم تقديم هذا المفهوم لأول مرة من قبل العالم الفرنسي رينيه فيديريك توم (1923-2002). وهو أيضًا مؤلف نظرية الكوارث ، باعتبارها تشعبات للأنظمة. كوارثه السبع الأساسية لها أسماء مثيرة للاهتمام: الطية ، الطية ، ذيل السنونو ، الفراشة ، القطعي الزائدي ، الإهليلجي ، والسرة المكافئة.

التآزر التطبيقي

نظرية التآزر والتشعب ليست بعيدة عن الحياة اليومية كما قد تبدو. في الحياة اليومية ، يمر الشخص بنقطة التشعب مئات المرات خلال اليوم. البندول الذي نختاره - واعيًا أو ظاهريًا فقط - يتأرجح باستمرار. وربما يساعدنا فهم عمليات المنظمة التآزرية في العالم على اتخاذ قرار أكثر استنارة ، وتجنب الكوارث ، ولكن التعامل مع التشعبات الصغيرة.

حالة النظام الذي يقترب من نقطة التشعب
حالة النظام الذي يقترب من نقطة التشعب

اليوم ، وصلت كل معرفتنا بالعلوم الأساسية إلى نقطة التشعب. لقد أوصل اكتشاف المادة المظلمة والقدرة على الحفاظ عليها البشرية إلى نقطة يمكن أن يقودنا فيها التغيير أو الاكتشاف العشوائي إلى حالة يصعب التنبؤ بها. تعمل عمليات الاستكشاف والاستكشاف الحديثة للفضاء الخارجي ، ونظريات حفر الأرانب ، وأنابيب الزمان والمكان على توسيع احتمالات المعرفة إلى حدود لا يمكن تصورها. يبقى فقط الاعتقاد أنه بعد الاقتراب من نقطة التشعب التالية ، فإن التقلب العشوائي لن يدفع البشرية إلى هاوية العدم.

موصى به: