Referat.me
/ / Самоорганизация

Название: Самоорганизация

Вид работы: реферат

Рубрика: История

Размер файла: 18.6 Kb

Скачать файл: referat.me-155164.docx

Краткое описание работы: План Введение 1 История 2 Диссипативная самоорганизация (синергетический подход) 3 Консервативная самоорганизация (супрамолекулярная химия и фазовые переходы)

Самоорганизация



План
Введение
1 История
2 Диссипативная самоорганизация (синергетический подход)
3 Консервативная самоорганизация (супрамолекулярная химия и фазовые переходы)
4 Континуальная самоорганизация (концепция эволюционного катализа)
5 Некоторые макроэффекты
Список литературы

Введение

Самоорганиза́ция — процесс упорядочения в системе за счёт внутренних факторов, без внешнего специфического воздействия.

В зависимости от подхода к описанию самоорганизации в определение включают характеристики системы, тип внутреннего фактора, особенности процесса.

1. История

Гипотеза о упорядочении в системе за счёт её внутренней динамики высказывалась философом Р. Декартом в пятой части «Рассуждения о методе». Позже он подробно разработал эту идею в так и не опубликованной книге «Le Monde».

И. Кант выдвинул небулярную гипотезу, согласно которой планеты образовались из туманности за счёт притяжения и отталкивания, внутренне присущих материи[1].

Необходимо заметить, что представления о спонтанном возникновении порядка и самоорганизации нетождественны. Атомизм Демокрита или статистика Больцмана рассматривают возникновение порядка как случайность, причём категория порядка является субъективной, наличие порядка кажущееся.

В 1947 году термин появился в научной публикации Уильяма Эшби (англ. W. R. Ashby ) «Principles of the Self-Organizing Dynamic System»[2]. В 1960-е годы термин использовался в теории систем, а в 1970-е — 1980-е стал использоваться в физике сложных систем.

Г. Хакен — основатель синергетики определил её как науку о самоорганизации. До XXI века синергетика казалась монополистом на описание самоорганизации. В связи с сотрудничеством представителей естественных наук в области нанотехнологий выяснилось, что термин самоорганизация, в области супрамолекулярной химии и эволюционной биологии определен иным образом для других феноменов, нежели в синергетике. Кроме того, определение данное в рамках синергетики, благодаря междисциплинарности этой науки, расплылось по разным дисциплинам, стало нечётким.

Диссипативная самоорганизация (синергетический подход)

Определение, данное Г. Хакеном в 1980-е гг. в рамках синергетики:

«Самоорганизация — процесс упорядочения (пространственного, временного или пространственно-временного) в открытой системе, за счёт согласованного взаимодействия множества элементов её составляющих».

Характеристики системы:

· открытая (наличие обмена энергией/веществом с окружающей средой);

· содержит неограниченно большое число элементов (подсистем);

· имеется стационарный устойчивый режим системы, в котором элементы взаимодействуют хаотически (некогерентно).

Характеристики процесса:

· интенсивный обмен энергией/веществом с окружающей средой, причём совершенно хаотически (не вызывая упорядочение в системе);

· макроскопическое поведение системы описывается несколькими величинами — параметром порядка и управляющими параметрами (исчезает информационная перегруженность системы);

· имеется некоторое критическое значение управляющего параметра (связанного с поступлением энергии/вещества), при котором система спонтанно переходит в новое упорядоченное состояние (переход к сильному неравновесию);

· новое состояние обусловлено согласованным (когерентным) поведением элементов системы, эффект упорядочения обнаруживается только на макроскопическом уровне;

· новое состояние существует только при безостановочном потоке энергии/вещества в систему. При увеличении интенсивности обмена система проходит через ряд следующих критических переходов; в результате структура усложняется вплоть до возникновения турбулентного хаоса.

Для однозначности определения термина, его связи с характеристиками системы и процесса, как правило, делается ссылка на один из трёх стандартных примеров самоорганизации:

· лазер — пространственное упорядочение;

· ячейки Рэлея — Бенара — пространственное упорядочение;

· реакция Белоусова — Жаботинского — пространственно-временное упорядочение;

Нобелевский лауреат Илья Пригожин создал нелинейную модель реакции Белоусова — Жаботинского, так называемый брюсселятор. Так как для возникновения упорядочения в таких системах необходим приток энергии или отток энтропии, её диссипация, Пригожин назвал эти системы диссипативными. Вследствие нелинейности, наличия более одного устойчивого состояния в этих системах, в них не выполняется ни второе начало термодинамики, ни теорема Пригожина о минимуме скорости производства энтропии.

По аналогии описания самоорганизующихся систем с фазовыми переходами диссипативная самоорганизация получила название фазового перехода в неравновесной системе .

Методы синергетики были использованы практически во всех научных дисциплинах: от физики и химии до социологии и филологии. Градообразование и нейронные сети описаны как диссипативные структуры. В последнее время практически исчезло использование первоначально необходимого математического аппарата нелинейных уравнений. Это привело к тому, что любая система естественного происхождения, не принадлежащая компетенции равновесной термодинамики, стала рассматриваться как самоорганизованная.

Консервативная самоорганизация (супрамолекулярная химия и фазовые переходы)

В 1987 году другой Нобелевский лауреат Жан-Мари Лен — основатель супрамолекулярной химии ввёл термины «самоорганизация» и «самосборка», вследствие необходимости описания явлений упорядочения в системах высокомолекулярных соединений при равновесных условиях, в частности образование ДНК.

Изучение вещества в наносостоянии, образование сложной структуры в процессе кристаллизации без внешнего воздействия также потребовало описание этих явлений как самоорганизации. Но в отличие от синергетического подхода эти явления происходят в условиях близких к термодинамическому равновесию.

Таким образом, равновесные фазовые переходы, такие как кристаллизация, также оказались самоорганизацией. Для устранения путаницы, феномен упорядочения в равновесных условиях часто определяют как консервативная самоорганизация.

Континуальная самоорганизация (концепция эволюционного катализа)

Концепция эволюционного катализа, разработанная А. П. Руденко, является альтернативной концепцией самоорганизации для биологических систем. В отличие от когерентной самоорганизации в диссипативных системах с большим числом элементов (макросистем), рассматривается континуальная самоорганизация для индивидуальных (микро-) систем. В рамках данного подхода определяется, что самоорганизация как саморазвитие системы происходит за счёт внутренней полезной работы против равновесия. Прогрессивная эволюция с естественным отбором возможна только как саморазвитие континуальной самоорганизации индивидуальных систем.

5. Некоторые макроэффекты

· Эффект «текучего клина»

· Столбчатая отдельность базальтов

· Реакция Белоусова — Жаботинского

Список литературы:

1. Кант И. Всеобщая естественная история и теория неба.

2. Ashby W. R. Principles of the Self-Organizing Dynamic System // Journal of General Psychology. — v. 37. — p. 125—128.

Источник: http://ru.wikipedia.org/wiki/Самоорганизация

Похожие работы

  • Коняев, Михаил Тимофеевич

    Михаил Тимофеевич Коняев (1727—1789) — капитан генерал-майорского ранга, герой Патрасского сражения. Родился в 1727 году. Окончил Морскую академию в 1747 г. В чине лейтенанта, командуя пакетботами «Меркурий», «Лебедь» и «Сокол» и пинком «Новая Двинка», совершал неоднократные переходы в Данциг, Пиллау и другие германские порты Балтийского моря.

  • Официальная оппозиция Канада

    Лоя́льная оппози́ция Её Вели́чества (англ. Her Majesty's Loyal Opposition, фр. Opposition loyale de Sa Majestй) — в Канаде обычно партия парламентской оппозиции, имеющая наибольшее число кресел в Палате общин Канады и не формирующая правительство ни в одиночку, ни в коалиции. Таким образом, обычно это вторая по важности партия в Палате, но в определённых редких обстоятельствах она может оказаться третьей или четвёртой или даже иногда первой партией.

  • Законы истории

    План Введение 1 Математическое моделирование развития Мир-Системы 1.1 Компактные макромодели эволюции Мир-Системы 1.2 Социальная макродинамика. Экскурсы

  • Принцип производства

    благ — категория, которая обозначает очень крупные качественные ступени развития мировых производительных сил в историческом процессе. Каждой формации развития Мир-Системы (человечества) соответствует только один собственный принцип производства. Выделяются четыре принципа производства:

  • Сущность и основные особенности научно технической революции

    Мордовский Государственный университет им. Н.П. Огарева Юридический факультет Специальность «Юриспруденция» Кафедра общей физики Реферат по курсу: «Концепции современного естествознания»

  • Канадские политические партии

    План Введение 1 Федеральные политические партии 1.1 Партии, представленные в Палате общин 1.2 Партии без представительства, участвовавшие в выборах

  • Ор Цион

    План Введение 1 История создания 2 Идеология 2.1 Тринадцать базовых принципов Международного Движения «Ор Цион» 2.2 Гимн «Ор Цион» (Шир Ор Цион) 2.3 Флаг движения «Ор Цион»

  • Дискриминация русских на постсоветском пространстве

    План Введение 1 Прибалтика 1.1 Эстония 1.2 Латвия 2 Украина 3 Туркмения Список литературы Введение В середине 1990-х годов был проведён опрос русских в Киргизии, Молдавии и Литве с целью «проанализировать общественное мнение русских нового зарубежья об их собственных проблемах, роли России в их разрешении, о своём месте в постсоветском этнополитическом пространстве».[1] Согласно этому исследованию, большинство русских в странах ближнего зарубежья придерживаются мнения, что их положение резко изменилось в худшую сторону после распада СССР.[1] По их мнению, дискриминация русских происходила в политической, социально-экономической и культурно-языковой сферах.[1] Так, значительная часть опрошенных (от 24 % в Киргизии до 75 % в Молдавии) полагала, что введение закона о госязыке затруднило поступление в вузы для русских.[1] Несколько меньше опрошенных считали, что это способствовало негативным явлениям и в трудовой сфере (увеличило вероятность увольнения, затруднило повышение по службе и устройство на работу).[1] При этом около 50 % опрошенных прогнозировали для себя затруднения в карьере из-за своей национальности.[1] Испытывая дискриминацию, подавляющее большинство русских придерживалось мнения о необходимости мер по защите своих интересов и прав.[1] При этом они полагали, что в роли защитников должны выступить власти государств их проживания, а также власти России.[1]

  • Межкультурный диалог в поле диаспор

    Важнейшей отличительной  характеристикой Ставропольского края как субъекта Северо-Кавказского региона является бытование  (при наличии основной массы русского населения)  множества переселенческих этнических групп.  История становления этносферы края свидетельствует об участии в нем разных народов, которые на протяжении долгого исторического периода сформировали уникальный этнический организм.

  • Тайна египетских пирамид (возникновение природы - самоорганизация форм абсолютного вакуума

    Известно, что идея о дискретном составе вещества, как о свойстве действительности, была высказана Демокритом в пятом веке до Н. Э., после его путешествия по Египту. Но логические основания, без которых эта идея была бы просто невозможна, потеряны.