Lub ntsiab lus bifurcation yog kev hloov pauv hauv lub xeev khov kho

Cov txheej txheem:

Lub ntsiab lus bifurcation yog kev hloov pauv hauv lub xeev khov kho
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Anonim

Niaj hnub nimno kev tshawb fawb thiab cov ntaub ntawv nrov feem ntau siv cov ntsiab lus "kev sib koom ua ke", "chaos theory" thiab "bifurcation point". Qhov kev hloov tshiab no ntawm cov neeg pej xeem siv cov txheej txheem thev naus laus zis feem ntau hloov pauv lub tswv yim thiab cov ntsiab lus ntawm cov ntsiab lus. Cia peb sim tsis yog abstrusely, tab sis tseem nyob ze rau kev tshawb fawb, los piav qhia rau cov neeg nyeem xav paub lub ntsiab lus thiab cov ntsiab lus ntawm cov ntsiab lus no.

bifurcation point yog
bifurcation point yog

Kev tshawb fawb thiab kev tswj tus kheej

Ib qho lus qhuab qhia uas tshawb nrhiav cov qauv hauv cov txheej txheem nyuaj ntawm txhua qhov xwm txheej yog kev sib koom ua ke. Lub bifurcation point raws li ib tug tig point los yog lub sij hawm ntawm kev xaiv yog lub ntsiab lus tseem ceeb nyob rau hauv txoj kev xav ntawm tus cwj pwm ntawm complex systems. Lub tswv yim sib koom ua ke ntawm cov txheej txheem nyuaj implies lawv txoj kev qhib siab (kev sib pauv ntawm qhov teeb meem, lub zog, cov ntaub ntawv nrog ib puag ncig), non-linearity ntawm txoj kev loj hlob (muaj ntau txoj hauv kev loj hlob), dissipativity (tso tawm ntawm ntau dhau entropy) thiabqhov muaj peev xwm ntawm lub xeev bifurcation (kev xaiv lossis qhov teeb meem). Synergetic txoj kev xav yog siv tau rau txhua lub tshuab uas muaj qhov sib lawv liag thiab cov kev hloov pauv uas tshwm sim dhau sijhawm - lom neeg, kev sib raug zoo, kev lag luam, lub cev.

ntawm qhov taw tes bifurcation lub system
ntawm qhov taw tes bifurcation lub system

Buridan's Liab

Ib txoj hauv kev yog los piav txog tej yam nyuaj nrog piv txwv yooj yim. Ib qho piv txwv classic piav qhia txog lub xeev ntawm ib qho kev mus txog qhov chaw bifurcation yog piv txwv ntawm tus naas ej 14-xyoo pua logician Jean Buridan nrog ib tug nees luav, nws tus tswv, thiab ib tug philosopher. Cov no yog cov haujlwm pib. Muaj ib qho kev xaiv - ob armfuls ntawm quav nyab. Muaj ib qho qhib system - ib tug nees luav, nyob ntawm tib qhov deb ntawm ob lub haystacks. Cov neeg soj ntsuam yog tus tswv ntawm tus nees luav thiab tus neeg txawj ntse. Lo lus nug yog, uas txhais tes ntawm quav nyab yuav tus nees luav xaiv? Hauv Buridan zaj lus piv txwv, rau peb hnub tib neeg tau saib tus nees luav, uas tsis tuaj yeem xaiv kom txog thaum tus tswv txuas nrog lub heaps. Thiab tsis muaj leej twg tshaib plab tuag.

Lub tswvyim ntawm bifurcation txhais qhov xwm txheej raws li hauv qab no. Peb tshem tawm qhov kawg ntawm zaj lus piv txwv thiab tsom mus rau qhov xwm txheej ntawm kev xaiv ntawm cov khoom sib npaug. Lub sijhawm no, txhua qhov kev hloov pauv tuaj yeem ua rau muaj kev hloov pauv ntawm qhov xwm txheej ntawm ib qho ntawm cov khoom (piv txwv li, ib tug nees luav tsaug zog, waking up, yog ze rau ib pawg ntawm quav nyab). Nyob rau hauv synergetics, tus nees luav yog ib tug complex qhib system. Lub ntsiab lus bifurcation yog lub xeev ntawm tus nees luav ua ntej qhov kev xaiv sib npaug. Kev hloov pauv hauv txoj haujlwm yog kev cuam tshuam (kuj hloov) ntawm qhov system. Thiab ob lub haystacks yog attractors, lub xeev nyob rau hauv uas lub system yuav tuaj tom qab dhau lub bifurcation point thiab mus txog ib tug tshiab equilibrium xeev.

synergetics bifurcation point
synergetics bifurcation point

Peb lub ntsiab lus bifurcation

Lub xeev ntawm cov kab ke mus txog qhov taw tes bifurcation yog tus cwj pwm los ntawm peb yam tseem ceeb: tawg, xaiv thiab xaj. Ua ntej lub bifurcation point, lub kaw lus yog nyob rau hauv ib tug attractor (ib yam khoom uas characterizes lub stability ntawm lub system). Ntawm qhov taw tes bifurcation, lub kaw lus yog tus cwj pwm los ntawm kev hloov pauv (kev cuam tshuam, kev hloov pauv hauv cov ntsuas), uas ua rau muaj kev hloov pauv sai thiab muaj txiaj ntsig hauv lub cev nrog kev xaiv ntawm tus neeg nyiam tshiab lossis hloov mus rau lub xeev ruaj khov tshiab. Qhov sib txawv ntawm cov neeg tuaj yeem nyiam thiab lub luag haujlwm loj ntawm randomness qhia qhov sib txawv ntawm lub koom haum ntawm lub system.

lej piav qhia txog cov ntsiab lus bifurcation thiab theem ntawm nws txoj kev los ntawm cov kab ke hauv cov kab zauv sib txawv sib txawv nrog ntau yam ntawm txhua qhov tsis sib xws thiab hloov pauv.

bifurcation point yog
bifurcation point yog

Kev tsis txaus ntseeg taw tes taw qhia

Qhov no yog lub xeev ntawm lub kaw lus ua ntej kev xaiv, ntawm txoj kev sib tshuam, ntawm qhov sib txawv ntawm ntau txoj kev xaiv thiab kev tsim kho. Nyob rau hauv lub ncua sij hawm ntawm bifurcations, linear cwj pwm ntawm lub system yog kwv yees, nws yog txiav txim los ntawm ob qho tib si random thiab tsis tu ncua yam. Tab sis nyob rau ntawm bifurcation point, lub luag hauj lwm ntawm lub sij hawm los ua ntej, thiab ib tug insignificant fluctuation ntawm lub "input" yuav loj heev ntawm "tso tawm". Ntawm cov ntsiab lus bifurcation, tus cwj pwm ntawm cov kab ke yog qhov tsis tuaj yeem pom, thiab txhua lub sijhawm yuav hloov nws mus rau tus neeg nyiam tshiab. Nws zoo li kev txav mus los hauv chess game - tom qab nws, muaj ntau txoj hauv kev rau kev txhim kho cov xwm txheej.

ntawm cov ntsiab lus bifurcationkev coj cwj pwm
ntawm cov ntsiab lus bifurcationkev coj cwj pwm

Yog koj mus sab xis ces koj yuav plam koj nees…

Txoj kev hla ntawm Lavxias teb sab fairy tales yog ib daim duab zoo nkauj heev nrog kev xaiv thiab qhov tsis paub tseeb ntawm lub xeev tom ntej ntawm cov kab ke. Thaum mus txog qhov taw tes bifurcation, lub kaw lus zoo li oscillate, thiab qhov hloov pauv me me tuaj yeem ua rau lub koom haum tshiab tag nrho, kom txiav txim los ntawm kev hloov pauv. Thiab nyob rau lub sijhawm no ntawm kev hloov pauv, nws tsis tuaj yeem kwv yees qhov kev xaiv ntawm qhov system. Qhov no yog li cas, hauv kev sib koom ua ke, qhov ua rau me me ua rau muaj qhov tshwm sim loj, qhib lub ntiaj teb tsis ruaj khov ntawm txoj kev loj hlob ntawm txhua lub tshuab - los ntawm lub ntiaj teb mus rau kev xaiv ntawm Buridan tus nees luav.

Butterfly effect

Lub kaw lus tau los txiav txim los ntawm kev hloov pauv, tsim lub ntiaj teb tsis ruaj khov nyob ntawm qhov hloov pauv me ntsis, yog qhov cuam tshuam los ntawm npauj npaim ua piv txwv. Tus kws kho mob meteorologist, lej thiab tus kws tshaj lij Edward Lorentz (1917-2008) tau piav qhia txog qhov kev xav ntawm lub cev rau qhov kev hloov me ntsis. Nws yog nws lub tswv yim hais tias ib qho mob stroke ntawm npauj npaim tis nyob rau hauv Iowa tuaj yeem teeb tawm qhov avalanche ntawm ntau yam txheej txheem uas yuav xaus rau lub caij ntuj nag hauv Indonesia. Ib daim duab zoo nkauj tam sim ntawd tau khaws los ntawm cov kws sau ntawv, uas tau sau ntau dua ib qho tshiab ntawm lub ntsiab lus ntawm ntau qhov xwm txheej. Kev paub txog kev paub hauv cheeb tsam no feem ntau yog qhov txiaj ntsig ntawm Hollywood tus thawj coj Eric Bress nrog nws lub npov ua yeeb yaj kiab The Butterfly Effect.

lub xeev ntawm lub system mus rau lub bifurcation point yog characterized los ntawm
lub xeev ntawm lub system mus rau lub bifurcation point yog characterized los ntawm

Bifurcations tuaj yeem muag muag lossis tawv. Ib tug feature ntawm mos bifurcations yog me me sib txawv nyob rau hauv lub system tom qab dhau los ntawm lub bifurcation point. Thaum lub attractor muajtseem ceeb sib txawv nyob rau hauv lub hav zoov ntawm lub system, ces lawv hais tias qhov no bifurcation point yog kev puas tsuaj. Lub tswv yim no yog thawj zaug los ntawm Fab Kis tus kws tshawb fawb René Federic Thom (1923-2002). Nws kuj yog tus sau txoj kev xav ntawm kev puas tsuaj, raws li bifurcations systems. Nws xya lub ntsiab kev puas tsuaj muaj npe nrov heev: lub quav, quav, nqos tus Tsov tus tw, npauj npaim, hyperbolic, elliptical, thiab parabolic umbilics.

Applied Synergetics

Synergetics thiab bifurcation txoj kev xav tsis deb ntawm lub neej txhua hnub raws li nws zoo li. Nyob rau hauv lub neej txhua hnub, ib tug neeg hla lub bifurcation point ntau pua zaus thaum nruab hnub. Lub pendulum ntawm peb xaiv - tsis nco qab los yog tsuas yog seemingly nco qab - viav vias tas li. Thiab tej zaum kev nkag siab txog cov txheej txheem ntawm lub koom haum sib koom ua ke ntawm lub ntiaj teb yuav pab peb xaiv ntau dua, zam kev puas tsuaj, tab sis ua rau me me bifurcations.

lub xeev ntawm qhov system mus txog qhov taw tes bifurcation
lub xeev ntawm qhov system mus txog qhov taw tes bifurcation

Hnub no, tag nrho peb cov kev paub txog kev kawm txuj ci tseem ceeb tau ua rau muaj qhov sib txawv. Qhov kev tshawb pom ntawm cov teeb meem tsaus ntuj thiab lub peev xwm khaws cia tau coj tib neeg mus rau qhov chaw uas qhov kev hloov pauv lossis kev tshawb pom tuaj yeem ua rau peb mus rau lub xeev uas nyuaj rau kev twv. Kev tshawb nrhiav niaj hnub no thiab kev tshawb nrhiav ntawm qhov chaw sab nrauv, luav qhov kev xav thiab cov raj hauv lub sijhawm nthuav dav cov kev paub txog kev paub txog qhov tsis muaj kev txwv. Nws tseem tsuas yog ntseeg tau tias, tau mus txog qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv tom ntej, qhov hloov pauv tsis sib xws yuav tsis thawb tib neeg mus rau hauv qhov tob ntawm qhov tsis muaj nyob.

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