Стохастичность и нелинейность систем. Неравновесность систем. Энтропия и негэнтропия

Понятие системы и её основные характеристики.

Энтропия и негэнтропия.

Методы анализа и алгоритмы расчёта.

Содержание.Введение. *

Непостоянство и неопределённость в универсуме и в системах. *

Основные характеристики системы. *

Структура — основная характеристика системы. *

Целостность системы. *

Неравновесность системы. *

Понятие цели системы. *

Определение степени достижения цели. *

Условные вероятности и энтропия системы относительно выполнения целевых критериев по влияющим на систему факторам. *

Энтропия и негэнтропия. *

Расчёт обобщённой негэнтропии модели системы. *

Анализ обобщенной негэнтропии. *

Расчёт обобщённой энтропии. *

Системный анализ модели (формулы) обобщённой энтропии. *

Выяснение возможностей уменьшения ОЭ путём улучшения структуры модели. *

Информация и ОЭ в исследовании систем. *

Проблемы исследования сложных систем: *

Различные виды полей в унивёрсуме. *

Поле как система. *

Единство мира. *

Взаимодействие вещественных, энергетических и информационных систем и их единство. *

Марковские процессы. *

Конфликтные ситуации и точки неопределенности выбора. *

Необходимость расчётов ОЭ и ОНГ. *

Алгоритм определения ОЭ и ОНГ. *

Вывод. *

Введение.

В состоянии изменений и превращений находятся абсолютно все системы унивёрсума. В космическом масштабе изменяются даже такие системы, которые кажутся при нашей жизни неизменчивыми. Изменяется, солнечная система, атомы и их ядра и даже протон, которого до сих пор считали абсолютно прочным. Скорость таких изменений изменяется в очень широких пределах от доли секунды до 1030 и более лет, например, время жизни протона 1031 — 1033 лет.

Непостоянство и неопределённость в универсуме и в системах.

Потоки необъятных ресурсов массы, энергии и ОНГ в космосе, переводят системы в неравновесное состояние и являются причиной их постоянных изменений. Фундаментальные свойства вещества, энергии и ОНГ также являются основной причиной неопределённости в универсуме и в системах. На микроуровне, как и на макроуровне, любое превращение систем имеет случайный, стохастический, вероятностный характер. Так, со случайными флуктуациями связано возникновение виртуальных частиц (электронов, фотонов и др.) «из ничего». Точное определение количества движения или места расположения частиц ограничивается в микромире соотношением неопределённости. Описать точную орбиту электрона вокруг ядра атома невозможно, можно лишь описать вероятностное облако возможных орбит электрона в атоме. На макроуровне вероятностный характер процессов скрывается средними значениями общих показателей, но временное постоянство структур не может преодолеть общую неопределённость и вероятностный характер всех систем. Уже в объединённом суперполе в абсолютном вакууме наблюдаются случайные, вероятностные отклонения. Мир случайный уже с самого начала. Учёные считают, что даже через доли секунд после «большого взрыва» вопрос выбора при возникновении между миром или антимиром решался случайно. Если были бы ничтожно мало изменены величины универсальных констант универсума, то развитие его произошло бы в совсем другом направлении. Множество состояний и изменений систем в многомерном пространстве описывается нелинейными уравнениями, содержащие квадратные, кубические или многостепенные члены. Системы этих уравнений имеют несколько или много решений. Во многих местах этого многомерного пространства имеются точки, где незначительное изменение одного фактора может вызвать движение системы в нескольких альтернативных направлениях, выбор которых является совершенно случайным, равновероятным. Непредсказуем конкретный путь развития, как причинное следствие детерминированных законов. Обобщённым показателем упорядоченности в стохастических и нелинейных процессах является ОНГ систем.

Основные характеристики системы.

По мере повышения сложности система может быть охарактеризована следующими показателями: параметрами состояния, параметрами упорядоченности структуры, параметрами организованности и параметрами управляемости. Сложность системы обусловлена огромным количеством факторов (независимых переменных), математическая обработка воздействия на систему которых связана с большими трудностями. Степень отклонения состояния системы от термодинамического равновесия определяют как меры упорядоченности системы, т.н. введенную Шенноном величину «избыточности». R = 1/ОЭф, где Оэф — фактическая ОЭ системы, ОЭм — максимально возможная ОЭ При R = 0 система находится в состоянии полного беспорядка (ОЭф = ОЭм). При R = 1 системы идеально упорядочена (ОЭф = 0).

Структура — основная характеристика системы.