Версия для печати темы

Автор: А.Рассадин 26.12.2006, 1:32

Что такое синергетика: новое интегральное научное направление или спекуляция чиновников от науки?
Насколько реально эффективны подходы синергетики или же это просто старая добрая качественная теория дифференциальных уравнений?

Автор: олег 26.12.2006, 12:45

Очередное модное слово для чиновников, и от науки тоже...
Модное направление для тех, кто хочет быть всегда на волне.

А так, что-то не совсем понятное.

Автор: А.Рассадин 29.12.2006, 21:01

Конечно, такие люди, как член-корреспондент РАН http://www.ipfran.ru/science/dn_str.html (давным-давно живущий в Америке), хотят быть "на коне" всегда.

С другой стороны, этой тематикой занимаются и серьезные люди, такие как http://www.sgtnd.narod.ru/rus/index.htm, http://www.ccsd.tsure.ru, наконец, тот же http://www.keldysh.ru/Dir_board/directors-fr.html. Ну а такого человека, как http://www.unn.ru/vmk/staff.php?id=116 (живой классик из http://pmk.unn.ru ННГУ им. Н. И. Лобачевского, первым исследовал структуру аттрактора Лоренца) вообще никто не будет обвинять в том, что он --- несерьезный ученый.

Таким образом, предлагаю начать отделять зерна от плевел: что именно Вам не понятно в синергетике?

Автор: олег 9.1.2007, 16:03

А.Рассадин, давайте начнем с названия. Что оно означает?
Основные направления:
Мне не совсем понятно, на чем основана идея С.? Т.е. истоки.
В чем смысл идеи С.? Не что это такое (это я примерно предсятавляю, хотя могу и ошибаться), а КАК она объясняет (если что-то объясняет), механизм этот.
Для чего предназначена С.? Что она объясняет (какую область жизни, природы и т.д.)? А то все говорят, а что говорят?

Кстати, А.Рассадин, огромное спасибо за ссылки.

Автор: А.Рассадин 20.1.2007, 18:52

Итак, давайте по порядку!

Синергетика (от греч. synergetikos --- совместный, согласованно действующий) --- направление в науке, связанное с изучением закономерностей пространственно-временного упорядочения в разнообразных системах.
Термин «синергетика» введен Г. Хакеном (H. Haken) в начале 1970-х г.г. и отражает тот факт, что процессы упорядочения в макроскопической системе возникают благодаря взаимодействию большого числа элементарных подсистем. Возникновение синергетики как самостоятельного направления связано с тем, что поведение разнообразных физических, химических, биологических и других систем описывается сходными математическими моделями и для таких систем характерны одни и те же явления самоорганизации, что и позволяет широко использовать результаты исследования одних обьектов при анализе других.

Автор: олег 22.1.2007, 9:57

Я так понимаю, ключевые слова здесь "упорядочивание в системах" и "явление самоорганизации". Мне почему-то кажется, что это все ОПИСАНИЕ, т.е. термины носят описательный характер. Возможно, это связано с "молодостью" направления синергетики, так что с "взрослением" они могут измениться.
А почему "совместный, согласованно действующий" понимается как"самоорганизация"? Откуда это пошло? (Прошу заранее прощения, если вопрос глупый)

Автор: Змей 25.1.2007, 2:49

- а ля релаксация в термодинамике?

Автор: олег 29.1.2007, 15:59

Почему в термодинамике?

Кстати у Фукуямы интересная трактовка самоорганизации в обществе ("Великий Разрыв"): он ограничена по размерам, необходима культурная основа для ее возникновения, необходимо сочетание с централизрванной организацией.

В физике то же самое? Есть ограничения в пространстве, по размерам, нужна ли основа для возникновения и т.д.?

Автор: А.Рассадин 5.2.2007, 1:24

На мой взгляд, любезные мои конфиденты, на данном этапе Вам полезно просто побольше узнать о синергетике, охватить всю панораму ее развития для того, чтобы, согласно диалектике, количественные изменения (в Вашем восприятии) перешли в качественные (в Вашем понимании).

Посему предлагаю Вашему вниманию фрагмент про синергетику из лучшего учебника всех времен и народов для аспирантов (Л. А. Зеленов, А. А. Владимиров, В. А. Щуров «История и философия науки». ― М.: Наука, 2007)

Синергетика

Содержание синергетики как области междисциплинарного синтеза составляют следующие положения:

1. Открытые неравновесные системы способны к самопроизвольному резкому усложненю своей формы (структуры) при медленном и плавном изменении параметров. (При самоорганизации происходит локальное уменьшение энтропии (упорядочение) системы за счет ее экспорта в окружающую среду. Подобное упорядочение происходит при развитии живых систем в отличие от изолированных термодинамических. Примеры: образование разгонного вихря для создания подъемной силы крыла самолета; термоконвекция в жидкостях; работа сердца; периодичность окраски животных).

2. Стохастическое поведение элементов системы, переход к их коллективному (когерентному) движению осуществляется благодаря разрастанию (флуктуации) до макроразмеров как механизм самоорганизации систем.

3. Необратимость времени приобретает фундаментальный характер (вводится понятия «стрела времени» и «конструктивность хаотических состояний»).

4. Переход к нелинейному мышлению описывается с помощью нелинейных уравнений, которые имеют несколько различных решений, обеспечивающих ветвление путей эволюции в точках бифуркации. (Идея нелинейности связана с многомерностью, возможностью выбора).

В настоящее время уже существует широкая палитра синергетических исследований: теория диссипативных структур (И. Пригожин); синергетика (Г. Хакен); детерминированный хаос и фракталы (Мандельброт); теория катастроф (Р. Том, В. Арнольд); нестационарные диссипативные структуры, неустойчивость в моменты обострений (А. Самарский, С. Курдюмов, Г. Малинецкий); динамическая теория информации (Д. Чернавский).

Автор: олег 27.2.2007, 10:56

Добрый день. Я тут хорошо так переболел, поэтому отсутстовал некорое время.

А.Рассадин, не считаете ли вы несколько нелогичным сразу переходить к МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОМУ пониманию синергетики без того, чтобы разобраться собственно с сущностью синергетики?

Автор: олег 15.3.2007, 10:24

Кажется я понял в чем дело. Все наши споры свелись к самому термину синергетика.

Вот это - это описание или раскрытие сущности (содержание)? На мой взгляд это описание (при изменении такого-то условия происходит это).

Я ничего не имею против синергетики как науки. Но вот смущает то, что даже те, кто сами заняты в данной области не совсем понимают что это такое.

Автор: А.Рассадин 15.3.2007, 21:12

Дорогой олег! Очень рад, что Вы наконец поправились. Я ни в коем случае Вас не бросил --- просто было очень много мероприятий в реале в последнее время.


Вы правы --- давайте вернемся к анализу основных положений синергетики.

Но у меня к Вам два вопроса.

1. Я вижу, что у Вас гуманитарное образование и подход гуманитария к проблемам синергетики. Для того, чтобы я мог сориентироваться в подаче материала, мне надо знать, что Вы заканчивали и какой математический багаж у Вас есть?

2. Есть ли у Вас возможность установить на своем компьютере систему компьютерной математики http://forum.russ2.com/index.php?showtopic=58?

Дело в том, что многие синергетические эффекты (странные аттракторы, диссипативные структуры, фракталы и. т. д) можно легко иллюстрировать с помощью этой программы. Если вы ее развернете, то в ходе наших бесед я могу Вам через личку просто пересылать исходники в Mathematica (они все очень короткие) --- и Вы будете видеть у себя на экране монитора все явления, о которых мы говорим.

Автор: крысолов 20.3.2007, 11:19

по синергетике есть очень хорошая книга Василькова "Порядок и хаос в развитии социальных систем" (возможно чуток в названии ошибся).
Там очень хороший расклад и самой синергетики (не как у Хакена в его "Синергетике" - понятно только для специалистов), и её приложений при рассмотрении социальных систем.

Автор: олег 13.4.2007, 16:15

Эта математика есть где-нибудь живая? Или они все с битым файлом каким-то. Ни одна не устанавливается.

Автор: олег 26.4.2007, 12:19

Нашел работающую.

Автор: А.Рассадин 2.5.2007, 18:20

Замечательно! Теперь наберите в первой ячейке вот это вот (один в один!)

la = NDSolve[{x'[t] == -3 (x[t] - y[t]),
y'[t] == -x[t] z[t] + 26.5 x[t] - y[t],
z'[t] == x[t] y[t] - z[t],
x[0] == 0, y[0] == 1, z[0] == 0},
{x, y, z}, {t, 0, 60}, MaxSteps -> 9000];
ParametricPlot3D[Evaluate[{x[t], y[t], z[t]} /.
la], {t, 0, 60}, PlotPoints -> 3000, Boxed ->
False, TextStyle -> {FontFamily -> "Courier", FontSize -> 15,
FontWeight -> "Bold", FontSlant -> "Italic"}]

и нажмите Shift+Enter

Должен нарисоваться аттрактор Лоренца!

Автор: олег 15.5.2007, 13:31

Ага. А что с ним делать?

Автор: А.Рассадин 16.5.2007, 18:22

Ага --- это значит нарисовался?


1. Прикрепить получившийся рисунок к своему ответу на мой пост --- чтобы другие посетители тоже могли полюбоваться.
2. Начать "вживаться" в синергетические категории через переход количественных изменений в качественные:

добавьте в следующую ячейку файла с вычислением аттрактора Лоренца вот этот фрагмент:

Plot[Evaluate[x[t] /. la], {t, 0, 60}, PlotStyle -> Thickness[
0.0045], GridLines -> Automatic]

попробуйте найти в временной реализации переменной х порядок!

А вот аттрактор Шильникова (наш нижегородец) --- он совершенно не похож на аттрактор Лоренца:

m := 1.5; g := 0.2;
Ii[x_] := If[x > 0, 1, 0];
ShAttr = NDSolve[{x'[t] == m x[t] + y[t] - x[t] z[t],
y'[t] == -x[t],
z'[t] == -g z[t] + g Ii[x[t]] x[t]^2,
x[0] == 3.5, y[0] == 0, z[0] == 1},
{x, y, z}, {t, 0, 500}, MaxSteps -> 50000];
ParametricPlot3D[
Evaluate[{x[t], y[t], z[t]} /. ShAttr], {t, 0, 500}, PlotPoints ->
50000, AxesLabel -> {"x", "y", "z"}, Boxed -> False, ViewPoint -> {
2.153, 4.869, 1.638}];

А вот другой объект теории динамического хаоса --- фрактал Мандельброта:

MandelbrotFunction = Compile[{{c, _Complex}}, -Length[FixedPointList[#^2 + c \
&, c, 20, SameTest -> (Abs[#2] > 2.0 &)]]]; DensityPlot[MandelbrotFunction[x \
+ y I], {x, -2, 0.5},
{y, -1, 1}, Mesh ->
False, AspectRatio ->
Automatic, Frame -> True, PlotPoints -> 150];

Ну как?

Автор: олег 6.7.2007, 15:38

А.Рассадин, извините за застой небольшой. Руки дойдут, выложу картинки.

Автор: А.Рассадин 7.7.2007, 20:49

То есть начало что-то получаться?

Автор: А.Рассадин 15.7.2007, 18:36

О! Наконец-то нашел хорошую ссылку , способную удовлетворить всех страждущих:
сайт покойного члена-корреспондента РАН С. П. Курдюмова http://spkurdyumov.narod.ru/Start1N.htm.

Смотрите и наслаждайтесь!

P.S. На этом сайте есть даже работа одного из участников нашего форума (эпохи http://forum.russ2.com/index.php?showtopic=101 им. М. В. Келдыша РАН)!

Автор: А.Рассадин 22.7.2007, 15:05

Предлагаю Вашему вниманию обзорную лекцию http://fupm.fizteh.ru/studyandscience/f_1b7pb0/a_1b7e1y.html, прочитанную большим другом нашего форума http://www.keldysh.ru/Dir_board/directors-fr.html для студентов-старшекурсников факультета управления и прикладной математики МФТИ.

А вот у Рассадина нет застоев никогда --- интересно, почему?

Автор: А.Рассадин 7.8.2007, 23:45

Функция Жюлиа:

Автор: олег 9.2.2008, 17:03

А что это за функция? И что означает картинка?

Я вернулся. Друзей (смею вас считать таковым) не забываю.
Буду здесь чаще теперь.

Автор: А.Рассадин 26.6.2008, 12:12

Функция Жюлиа ---- это одна из моделей деления клеток. А картинка --- визуализация последовательных реализаций этой функции.


Спасибо!

Автор: Maha-Zuza 22.7.2008, 20:52

Никто ничего в нелинейных явлениях не понимает.
Только физики и математики (не все) понимают, чего они не понимают.
А гуманитарии просто скачут вокруг синергетики и орут: " СИНЕРГЕТИКА, СИНЕРГЕТИКА!!"

Автор: Александр Гор 13.8.2008, 17:57

В чем практические достижения синергетики? Интересует реальная польза, прикладная. Есть такие?

Автор: А.Рассадин 14.12.2010, 20:57

да, практических приложений --- как собак нерезанных --- см. ссылки выше в теме