Madalas na ginagamit ng modernong sikat na agham at popular na panitikan ang mga terminong "synergy", "chaos theory" at "bifurcation point". Ang bagong kalakaran ng populistang paggamit ng mga kumplikadong teorya ng sistema ay kadalasang pumapalit sa konsepto at kontekstwal na kahulugan ng mga kahulugan. Subukan nating hindi walang kabuluhan, ngunit malapit pa rin sa siyentipiko, upang ipaliwanag sa interesadong mambabasa ang kahulugan at kakanyahan ng mga konseptong ito.
Science at self-organizing system
Ang isang interdisciplinary na doktrina na nag-e-explore ng mga pattern sa kumplikadong sistema ng anumang kalikasan ay synergetics. Ang bifurcation point bilang turning point o sandali ng pagpili ay isang pangunahing konsepto sa teorya ng pag-uugali ng mga kumplikadong sistema. Ang synergetic na konsepto ng mga kumplikadong sistema ay nagpapahiwatig ng kanilang pagiging bukas (pagpapalitan ng bagay, enerhiya, impormasyon sa kapaligiran), hindi linearity ng pag-unlad (ang pagkakaroon ng maraming mga landas sa pag-unlad), dissipativity (paglabas ng labis na entropy) atang posibilidad ng isang estado ng bifurcation (pagpipilian o punto ng krisis). Naaangkop ang synergetic theory sa lahat ng system kung saan may sequence at spasmodic na pagbabago na umuunlad sa paglipas ng panahon - biological, social, economic, physical.
Buridan's Donkey
Ang karaniwang pamamaraan ay ang pagpapaliwanag ng mga kumplikadong bagay gamit ang mga simpleng halimbawa. Isang klasikong ilustrasyon na naglalarawan sa estado ng isang sistema na papalapit sa isang bifurcation point ay ang halimbawa ng sikat na 14th-century logician na si Jean Buridan na may kasamang asno, kanyang master, at isang pilosopo. Ito ang mga panimulang gawain. Mayroong isang paksa na mapagpipilian - dalawang armfuls ng dayami. Mayroong isang bukas na sistema - isang asno, na matatagpuan sa parehong distansya mula sa parehong haystacks. Ang mga nagmamasid ay ang panginoon ng asno at ang pilosopo. Ang tanong, aling dakot ng dayami ang pipiliin ng asno? Sa talinghaga ni Buridan, tatlong araw na pinagmamasdan ng mga tao ang asno, na hindi makakapili hangga't hindi ikinonekta ng may-ari ang mga bunton. At walang namatay sa gutom.
Ang konsepto ng bifurcation ay binibigyang kahulugan ang sitwasyon bilang mga sumusunod. Inalis namin ang dulo ng parabula at tumuon sa sitwasyon ng pagpili sa pagitan ng mga bagay na equilibrium. Sa sandaling ito, ang anumang pagbabago ay maaaring humantong sa isang pagbabago sa sitwasyon patungo sa isa sa mga bagay (halimbawa, ang isang asno ay nakatulog, nagising, ay mas malapit sa isa sa mga tambak ng dayami). Sa synergetics, ang asno ay isang kumplikadong bukas na sistema. Ang bifurcation point ay ang estado ng asno bago ang pagpili ng equilibrium. Ang pagbabago sa posisyon ay isang perturbation (fluctuation) ng system. At ang dalawang haystack ay mga pang-akit, ang estado kung saan darating ang sistema pagkatapos na dumaan sa bifurcation point at maabot ang isang bagong equilibrium state.
Tatlong pangunahing bifurcation point
Ang estado ng system na papalapit sa punto ng bifurcation ay nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong pangunahing bahagi: bali, pagpili at pag-order. Bago ang bifurcation point, ang system ay nasa isang attractor (isang ari-arian na nagpapakilala sa katatagan ng system). Sa punto ng bifurcation, ang sistema ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbabagu-bago (mga kaguluhan, pagbabagu-bago sa mga tagapagpahiwatig), na nagiging sanhi ng isang husay at dami ng biglaang pagbabago sa system na may pagpili ng isang bagong pang-akit o paglipat sa isang bagong matatag na estado. Ang dami ng mga posibleng pang-akit at ang malaking papel ng randomness ay nagpapakita ng multivariability ng organisasyon ng system.
Inilalarawan ng matematika ang mga punto ng bifurcation at ang mga yugto ng pagpasa nito ng system sa mga kumplikadong differential equation na may maraming lahat ng mga parameter at pagbabagu-bago.
Hindi nahuhulaang punto ng pagkakahati
Ito ang estado ng system bago ang pagpili, sa sangang-daan, sa punto ng pagkakaiba-iba ng maramihang pagpipilian at mga opsyon sa pag-unlad. Sa mga agwat sa pagitan ng mga bifurcation, ang linear na pag-uugali ng system ay mahuhulaan, ito ay tinutukoy ng parehong random at regular na mga kadahilanan. Ngunit sa punto ng bifurcation, nauuna ang papel ng pagkakataon, at ang isang hindi gaanong pagbabago sa "input" ay nagiging malaki sa "output". Sa mga punto ng bifurcation, ang pag-uugali ng system ay hindi mahuhulaan, at anumang pagkakataon ay ililipat ito sa isang bagong pang-akit. Ito ay tulad ng isang paglipat sa isang laro ng chess - pagkatapos nito, maraming mga pagpipilian para sa pagbuo ng mga kaganapan.
Kung pupunta ka sa kanan, mawawala ang iyong kabayo…
Ang mga sangang-daan sa Russian fairy tale ay isang napakalinaw na imahe na may isang pagpipilian at ang kawalan ng katiyakan ng kasunod na estado ng system. Kapag papalapit sa punto ng bifurcation, ang sistema ay tila nag-oocillate, at ang pinakamaliit na pagbabagu-bago ay maaaring humantong sa isang ganap na bagong organisasyon, upang mag-order sa pamamagitan ng pagbabagu-bago. At sa sandaling ito ng pagbabagong punto, imposibleng mahulaan ang pagpili ng sistema. Ito ay kung paano, sa synergetics, ang ganap na maliliit na dahilan ay nagdudulot ng malalaking kahihinatnan, na nagbubukas ng hindi matatag na mundo ng pag-unlad ng lahat ng mga sistema - mula sa Uniberso hanggang sa pagpili ng asno ni Buridan.
Butterfly effect
Ang sistema ay dumating sa order sa pamamagitan ng pagbabagu-bago, ang pagbuo ng isang hindi matatag na mundo na nakadepende sa pinakamaliit na random na pagbabago, ay makikita ng butterfly effect metapora. Inilarawan ng meteorologist, mathematician at synergeticist na si Edward Lorentz (1917-2008) ang pagiging sensitibo ng isang sistema sa kaunting pagbabago. Ito ay kanyang ideya na ang isang stroke ng pakpak ng butterfly sa Iowa ay maaaring magdulot ng avalanche ng iba't ibang proseso na magtatapos sa tag-ulan sa Indonesia. Ang isang matingkad na imahe ay agad na kinuha ng mga manunulat, na nagsulat ng higit sa isang nobela sa tema ng maramihang mga kaganapan. Ang pagpapasikat ng kaalaman sa lugar na ito ay higit sa lahat ang merito ng direktor ng Hollywood na si Eric Bress sa kanyang box office film na The Butterfly Effect.
Bifurcations at sakuna
Ang mga bifurcation ay maaaring malambot o matigas. Ang isang tampok ng malambot na bifurcations ay ang mga maliliit na pagkakaiba sa system pagkatapos na dumaan sa bifurcation point. Kapag ang nang-akit ay maymakabuluhang pagkakaiba sa pagkakaroon ng sistema, pagkatapos ay sinasabi nila na ang punto ng bifurcation na ito ay isang sakuna. Ang konseptong ito ay unang ipinakilala ng Pranses na siyentipiko na si René Federic Thom (1923-2002). Siya rin ang may-akda ng theory of catastrophes, bilang bifurcations of systems. Ang kanyang pitong elemental na sakuna ay may napakakagiliw-giliw na mga pangalan: ang fold, ang fold, ang swallow's tail, ang butterfly, ang hyperbolic, elliptical, at parabolic umbilics.
Applied Synergetics
Ang
Synergetics at bifurcation theory ay hindi gaanong malayo sa pang-araw-araw na buhay gaya ng inaakala nito. Sa pang-araw-araw na buhay, ang isang tao ay pumasa sa bifurcation point daan-daang beses sa araw. Ang pendulum na ating pinili - malay o tila may malay lamang - ay patuloy na umiindayog. At marahil ang pag-unawa sa mga proseso ng synergistic na organisasyon ng mundo ay makatutulong sa atin na gumawa ng mas matalinong pagpili, pag-iwas sa mga sakuna, ngunit gawin ang mga maliliit na bifurcations.
Ngayon, ang lahat ng ating kaalaman sa mga pangunahing agham ay umabot sa isang punto ng pagkakahati. Ang pagtuklas ng madilim na bagay at ang kakayahang pangalagaan ito ay nagdala sa sangkatauhan sa isang punto kung saan ang isang random na pagbabago o pagtuklas ay maaaring humantong sa atin sa isang estado na mahirap hulaan. Ang modernong paggalugad at paggalugad sa kalawakan, mga teorya ng butas ng kuneho at mga tubong space-time ay nagpapalawak ng mga posibilidad ng kaalaman sa hindi maisip na mga limitasyon. Nananatili lamang ang paniniwala na, sa paglapit sa susunod na punto ng bifurcation, ang isang random na pagbabagu-bago ay hindi magtutulak sa sangkatauhan sa kailaliman ng kawalan ng pag-iral.
