PDF 2
Короткий опис
1 2.1.2 Дисипативні системи та самоорганізація - ентропія У 1865 р. Клавзій ввів термін ентропія, wa.
Опис
2.1.2 Дисипативні системи та самоорганізація - ентропія У 1865 р. Клавзій ввів термін ентропія, що означає "зміна розвитку" грецькою мовою ./1/ Формулювання двох основних принципів термодинаміки Клавзієм полягає в: . 2. Ентропія світу прагне до максимуму.
Ентропія - фізичний та математичний термін центрального значення ./2/ Породження ентропії виражає незворотні зміни в системі. За словами Еддінгтона, це втілює своєрідну стрілку часу для системи./3/Ентропія вимірює величину (помірної) випадковості, яка присутня в системі:/4/ентропія = k log (кількість станів)
Зміна ентропії dS = deS + diS
За допомогою термодинамічної концепції ентропії можна визначити кількісно лише нескінченно повільні оборотні процеси ./11/ Для опису нескінченно швидких процесів телематичної економіки, які є незворотними (детерміновано хаотичними) та
з іншого боку, може бути оборотним (моделювання), тому термін ентропія не підходить. Підхід Пригожина, спроба активної ентропії для пояснення дисипативних структур, не буде продовжуватися далі в контексті цієї книги. Російський біофізик Трінчер також підкреслює, що термін ентропія не може застосовуватися до живих організмів/12 /, і тому його перенесення в соціальні системи є сумнівним. З винаходом ендофізики тепер існує взаємозв’язок між фізикою та біологією, що дозволяє пояснити макроскопічну незворотність за допомогою мікроскопічних процесів. В принципі, фізику можна простежити до трьох областей термодинаміки/13 /, класичної або ньютонівської динаміки та дисипативних структур: Термодинаміка:
Класична або ньютонівська динаміка:
- Популяції частинок - Генерування ентропії та незворотність часових процесів - Ізольовані системи рівноваги
- Існують траєкторії або просторово-часові лінії - час не має конкретного напрямку - немає самоорганізації - ентропія системи може зменшуватися - порядок виникає лише далеко від рівноваги - існує стихійна самоорганізація
- Дисипативні системи Назва дисипативної структури, як і термін детермінований хаос, який обговорювався пізніше, виражає парадокс. Детермінізм і структура пропонують порядок, тоді як хаос і розсіяність пов'язані з безладом. Для розуміння дисипативних структур важливо, щоб це були системи, далекі від рівноваги, де виникає нова поведінка. Дисипативні системи можуть породжувати як самоорганізацію, так і хаос. Хоча динамічний хаос є мікроскопічним, дисипативний хаос макроскопічний./14/ Пригожин підкреслює, що дисипативні структури являють собою форму надмолекулярної організації./15/Таким чином, турбулентний рух виглядає хаотичним на макроскопічному рівні, але на мікроскопічному Рівень високо організований завдяки когерентній поведінці молекул і, отже, являє собою явище самоорганізації. Незворотність самоорганізації,
Формування структур вищого порядку, що лежить в основі різноманітності структур нижчого порядку.
Рис.2.5: Реакція Бєлоусова-Жаботинського/37 /
- Гіперцикли Теорія Гіперцикла Ейгена є важливим поясненням виникнення життя. Гіперцикл - це мережа макромолекул, які диференційовано співпрацюють на основі поділу праці та переслідують мету обслуговування системи та відтворення системи. Гіперцикли - це принцип природної самоорганізації, що дозволяє інтегрувати та узгоджувати еволюцію самовідтворювальних одиниць./38/Гіперцикл Eigen представляє коеволюцію нуклеїнових кислот та білків у чистому вигляді./39/ Гіперцикл - основний процес генетичного спілкування ( Молекули ДНК як носії даних), характеризується взаємозалежністю реакцій. Тут молекула ДНК містить кодування для виробництва білків, тобто для структури та постійної регенерації клітини. Таким чином, гіперцикл являє собою своєрідний алгоритм для живих систем, завдяки чому принцип хімічного автокаталізу замінюється принципом
Замінюється самовідтворення цілих, циклічно організованих технологічних систем. У гіперциклі має місце замкнутий цикл конверсії або каталітичних процесів./40/ Цикл реакцій конверсії діє в цілому як каталізатор, тоді як цикл каталітичних реакцій діє як автомобільний каталізатор. Гіперцикл - це так званий метацикл, оскільки він складається з каталітичного циклу автокаталізаторів./41/ Хоча простий каталіз (саморегенерація) призводить до лінійного зростання, автокаталіз (самовідтворення) відбувається через експоненціальне зростання, а гіперцикл (самовідбір) через гіперболічний ріст/42/визначається:/43/динаміка системи самовибір самовідтворення самовідтворення саморегенерація прагне до стану рівноваги
Кінцеві продукти гіперболічні експоненціально лінійно незалежні
Глобальна загальна реакція Гіперцикл Автокаталіз Перетворення Каталіз
- Через позитивні відгуки, які там мають місце, дисипативні системи можуть контролюватися лише антидисипативними системами, тобто компенсаційною силою позитивних відгуків. - Синергетична поведінка дедалі більше нарощує потужність, оскільки відповідний параметр порядку закріплює інші форми руху. - Відстань від рівноваги є необхідною умовою поведінки, сформованої свободою. - Свобода вимагає можливості порушити пануючі симетрії. 2.6: Наслідки для влади та свободи
Вплив на управління:
- Дисипативні системи успішно реагують на коливання навколишнього середовища з подальшим розвитком.
- Менеджмент вимагає реагування на коливання у взаємодії з винаходами та інноваціями, що дозволяють структурні коригування та/або модифікації процесу.
- Лише коли розвивається новий атрактор, зв'язок знову прискорюється, і система починає стабілізуватися далеко від рівноваги.
- Стабілізації інтерфейсів можна досягти лише за допомогою нових атракторів та інтенсивного спілкування.
- Самоорганізація - це процес, коли структури не визначаються зовні, а генеруються самою системою і цілеспрямовано створюють порядок.
- Самоорганізація дуже важлива для керівництва, щоб самостійно створювати нові структури.
- У випадку гіперциклів одиниці інтегруються, утворюючи вищі квазівиди, в яких переваги однієї одиниці можуть бути використані всіма іншими.
- Менеджмент вимагає використання синергії учасників системи шляхом формування метаструктур.
- При автокаталізі відбувається прискорене самовідтворення.
- Успішні віртуальні організації зростають у геометричній прогресії.
2.7: Наслідки для ендоменеджменту
12 Пор. Фон Берталанфі (Теорія системи), 152. 13 Термодинаміка розмежовує ізольовані системи (не має значення речовина чи енергетичний обмін), закриті системи (не має значення матеріальний обмін, але енергія) та відкриті системи (речовина та енергетичний обмін). 14 Дисипативні структури можна досліджувати за допомогою всесвіту більярдної кулі на суворо детермінованій основі, тобто незворотні макроскопічні процеси виводяться за допомогою оборотних мікроскопічних процесів. 15 Див. Пригожин (Natur), 153. 16 Див. Prigogine (Парадокс), 229. 17 Див. Mainzer (Складність), 91. 18 Див. Rössler (Endophysik), 74. 19 Див. Prigogine (Парадокс), 287. 20 Пор. Пригожин (Парадокс), 224. Хоча оборотні явища можна описати траєкторіями, незворотні процеси - ансамблями. 21 Пор. Янч (самоорганізація), 63. 22 Пор. Янч (самоорганізація), 82, 85. 23 Пор. Янч (самоорганізація), 298. 24 Пор. Янч (самоорганізація), 75. 25 Пор. Янч (самоорганізація), 101. 26 Оскільки на нейронному рівні немає зв’язку, краще говорити про обмін сигналами, а не про зв’язок. 27 Пор. Пригожин (Natur), 177. 28 Пор. Фон Фоерстер (прозріння), 125. 29 Пор. Гольдштейн (Самоорганізація), 6. 30 Пор. Гольдштейн (Самоорганізація), 4.
31 Пор. Ebeling (Хаос), 51. 32 Пор. Ebeling (Хаос), 38f. 33 Тут можна виділити такі відмінності: Самоорганізація: фізико-хімічні системи Самозбереження: живі системи Самореферентність: мозок людини Синференційність: соціальні системи 34 Пор. Девіс (Хаос), 103. 35 Пор. Девіс (Хаос), 123f. 36 Пор. Девіс (Хаос), 124с. 37 Фото Winfree. 38 Пор. Eigen (Hypercylce), V.
39 Пор. Янч (самоорганізація), 152. 40 Пор. Янч (самоорганізація), 64 . 41 Пор. Янч (самоорганізація), 256. 42 Хоча час подвоєння залишається незмінним у разі експоненціального зростання, гіберболічний ріст протікає швидше, ніж експоненціальний, оскільки він змінюється час подвоєння зменшується вдвічі з кожним подвоєнням.
43 Янч (самоорганізація), 257. 44 Пор. Янч (самоорганізація), 258. 45 Пор. Крамер (Цайтбаум), 225. 46 Кругові процеси, такі як в гіперциклі Ейгена або хімічних годинниках, також відбуваються в циклі трансформації Бете-Вейцзекера від водню до гелію в зірках.
47 Гіперцикл утворює новий клас нелінійних реакційних мереж, які можуть досягти більш високих рівнів складності шляхом стабілізації мутованих розподілів генів шляхом дублювання та спеціалізації. Див. Eigen (Hypercycyce), V.
48 квазівидів - це організоване поєднання видів із визначеним розподілом ймовірності, що виникає шляхом відбору. Див. Eigen (Hypercylce), 10.
49 Пор. Айген (Гіперцильце), VII. 50 Пор. Янц (Самоорганізація), 259. Пізніше Ловелок дистанціювався від своїх тверджень, що Гея була організмом. Навпаки, зараз він розглядає це як живу систему.
51 Пор. Крамер (Цайтбаум), 57. 52 Пор. Луц (Венде), 172. 53 Пор. Левін (Теорія складності), 237. 54 Пор. Янц (Самоорганізація), 173. 55 Пор. Янц (Системи), 181. 56 Пор. Янч (самоорганізація), 156. 57 Пор. Сандлер (Синергія), 8. 58 Пор. Хакен (Менеджмент), 41. 59 Синергетика є важливою віхою для нелінійного розуміння управління.