Механизм - самоорганизация
Cтраница 3
Это позволяет рассматривать эволюцию сложной системы как спектр переходов устойчивость - неустойчивость - устойчивость. В точках неустойчивости система становится самоуправляемой, подобно кибернетическим системам, в которых реализуется принцип обратной связи. Так что синергетика является дочерней ветвью кибернетики, но в отличие от кибернетики изучает механизмы самоорганизации, устойчивости и распада структур различной природы, формирующихся в системах, далеких от равновесия. [31]
Это позволяет рассматривать эволюцию сложной системы как спектр переходов устойчивость - неустойчивость - устойчивость. В точках неустойчивости система становится самоуправляемой, подобно кибернетическим системам, в которых реализуется принцип обратной связи. Так что, синергетика является дочерней ветвью кибернетики, но в отличии от кибернетики изучает механизмы самоорганизации, устойчивости и распада структур различной природы, формирующихся в системах, далеких от равновесия. [32]
Экспериментальные исследования и анализ теоретических моделей установили, что миграция является откликом клеток на существование в среде градиента концентрации ключевого вещества - циклической АМФ, периодически испускаемого сначала амебой, ставшей центром притяжения, а затем-после срабатывания механизма задержки - и другими амебами. И в этом случае мы видим, какую важную роль играют химические часы. Как уже неоднократно подчеркивалось, они, по существу, являются новым средством связи, В случае коллективных амеб механизм самоорганизации приводит к установлению связи между клетками. [33]
Закрытой системы, которая и подчиняется второму началу термодинамики. Однако пример фазовых переходов, индуцированных шумом, показывает [19], что термодинамическое превращение, реализуемое в процессе самоорганизации, не всегда сводится к упорядочению ( даже в широком смысле этого слова), а следовательно, и уменьшению энтропии. С другой стороны, само по себе предположение о спадании энтропии за счет открытого характера подсистемы не дает ответа о механизме самоорганизации. [34]
Объединение подходов синергетики и теории фрактальных структур позволяет решать проблемы материаловедения на основе универсальных подходов. Эта универсальность связана с особым поведением систем при потере устойчивости ее развития. В точках неустойчивости система становится самоорганизующейся. Синергетика изучает механизмы самоорганизации, устойчивости и распада структур различной природы, формирующихся в системах, далеких от равновесия. Они являются общими для живой и неживой природы, что стимулировало формирование новых взглядов на кинетику и динамику процессов, обеспечивающих самоорганизацию структур различной природы. Для описания пространственных и временных структур в сложных системах, далеких от состояния равновесия, методы синергетики используют представления о динамической самоорганизации. [35]
Методологические основы технологий получения и обработки материалов с использованием подходов неравновесной термодинамики еще только формируются. Самоорганизующиеся технологии получения и обработки материалов связаны с обеспечением условий, при которых создается, воспроизводится или совершенствуется структура материала в процессе обмена системы Энергией и веществом с окружающей средой. Основы теории самоорганизации были заложены еще в 30 - 40-я годах нпшего века применительно к живой природе. Развитие кибернетики, с затем и синергетики, как теории самоорганизующихся структур, привело к установлению универсальности механизма самоорганизации, являющегося общим, кап в живой, так и неживой природе. Ие останавливаясь далее ни этой универсальности отметим, что а основе ее лежит один и тот же закон - принцип минимума П ЮЙЗЕОД-ство: штропии, контролирующий процессы самоорганизации диссн. Это означает, что управление свойствами материалов можно осуществлять путем контроля за структурными элементами, играющими роль обшп-ных связей. При деформации сплава подводимая энергия расходуется на мартенситиое превращение, а при снятии нагружевип, иииду обратимости превращения, ока диссипируется. [36]
Если проанализировать феномен управления в аспекте взаимосвязи явлений симметрии и асимметрии и их роли в формировании механизмов управления и развития, то можно сделать вывод, что они выступают здесь в диалектическом единстве. Симметричность этого контура проявляется как в структуре, так и в его функциональном назначении, поскольку он обеспечивает сохранение системы, ее устойчивость, динамическое равновесие. Элемент асимметрии определяет II контур обратной связи. Исследование феномена управления под углом зрения соотношения элементов симметрии и асимметрии имеет важное методологическое значение, поскольку позволяет осмыслить механизмы самоорганизации в открытых неравновесных системах, какими выступают общество и его отдельные структурные элементы, представляющие собой системные образования, например, технологическая сфера социума, или отдельная производственная организация, функционирующая в условиях рынка. [37]
Для случая, когда флюидизированный магматический расплав внедряется в породы, Т которых ниже расплава, то неизбежна диссипация тепловой энергии в окружающую среду. Но одновременно вступает в действие принцип И. Пригожина о минимуме производства энтропии, что в конечном итоге приводит к проявлению эффекта авторегуляции, конечно, если система обладает необходимым запасом энергии и для ее структурной перестройки нет кинетических ограничений. Иными словами, выведенная из стационарного состояния открытая система реагирует на внешнее воздействие, стремясь свести до минимума диссипацию энергии, главным образом, за счет проявления в ней процессов, которые будут направлены в сторону минимального производства энтропии, то есть усиления явлений структурирования, возникновения пространственно-временных структур, что и является атрибутом проявления механизмов самоорганизации, ибо процесс совершается за счет энергетических источников самой системы. [38]
Исследование первой стадии образования колонии показало, что она начинается с волн перемещения отдельных амеб, распространяющихся по их популяции к спонтанно возникающему центру притяжения. Экспериментальные исследования и анализ теоретических моделей установили, что миграция является откликом клеток на существование в среде градиента концентрации ключевого вещества - циклической АМФ, периодически испускаемого сначала амебой, ставшей центром притяжения, а затем - после срабатывания механизма задержки - и другими амебами. Ив этом случае мы видим, какую важную роль играют химические часы. Как уже неоднократно подчеркивалось, они, по существу, являются новым средством связи. В случае коллективных амеб механизм самоорганизации приводит к установлению связи между клетками. [39]
 |
Образование утонь-шений в сохнущем лаковом покрытии на основе эффекта Ма-рангони.| Схема селективного трения по Гаркунову и Каргельско-му при образовании диссипативных структур в слое трения. [40] |
Вторая важная область приложений связана с процессами разрушения. Материал, находящийся под напряжением, можно рассматривать как активную среду ( с подкачкой энергии), к каждой пространственной точке которой подводится свободная энергия. При надкритических нагружениях ( темпах накачки энергии) материал организуется заново: в нем возникают трещины, сколы и другие новые структуры. Показано, что использование механизмов самоорганизации может значительно уменьшить износ подшипников. [41]
Они пытаются установить более сильную зависимость между биологической изменчивостью и условиями окружающей среды. Согласно традиционным представлениям, мутации и другие случайные аспекты эволюции настолько глубоко связаны со специфическими особенностями живого состояния материи, что являются неотъемлемым свойством живого состояния. Именно этому обстоятельству в большинстве случаев приписывают различия между эволюцией биосферы и физического ( неорганического) мира. Ныне ситуация претерпевает изменения. За последние годы стали гораздо лучше понятны механизмы самоорганизации в физических науках, и возникла новая оценка роли случайности в явлениях природы. Некоторые из наиболее существенных достижений в этом направлении мы рассмотрим подробнее в разд. [42]
Страницы: 1 2 3