從線性到非線性ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-11 22:59本頁(yè)面
【正文】 系統(tǒng)變化的控制因素，進(jìn)而發(fā)揮系統(tǒng)內(nèi)子系統(tǒng)間的協(xié)同作用。其中也包括通常的社會(huì)現(xiàn)象，如不同單位間的相互配合與協(xié)作，部門間關(guān)系的協(xié)調(diào)，企業(yè)間相互競(jìng)爭(zhēng)的作用，以及系統(tǒng)中的相互干擾和制約等。通過(guò)這一協(xié)調(diào)作用，系統(tǒng)從無(wú)序走向有序。 協(xié)同論 ?德國(guó)著名物理學(xué)家哈肯于 1973年創(chuàng)立了協(xié)同學(xué)，亦稱協(xié)同論。 ? 突變論告訴我們，不是所有自然、社會(huì)、思維狀態(tài)都可以被人們隨意控制的，而是只有那些控制因素尚未達(dá)到臨界值之前的狀態(tài)是可控的。 突變論 ? 突變論解決了哲學(xué)上的一個(gè)難題：質(zhì)變究竟是通過(guò)了飛躍還是通過(guò)漸變來(lái)實(shí)現(xiàn)的？ ? 突變論認(rèn)為，在嚴(yán)格控制條件的情況下，如果質(zhì)變經(jīng)歷的中間過(guò)渡態(tài)是穩(wěn)定的，那么它就是一個(gè)漸變過(guò)程。系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的喪失，就是突變的開(kāi)始。在數(shù)學(xué)上，把一些不穩(wěn)定的狀態(tài)叫分岔點(diǎn)，或分叉點(diǎn)。 ?突變論的研究?jī)?nèi)容簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是研究非線性系統(tǒng)從一種穩(wěn)定組態(tài)以突變的形式轉(zhuǎn)化到另一種穩(wěn)定組態(tài)的現(xiàn)象和規(guī)律。如一壺水放在火爐上，水溫逐漸升高，但水開(kāi)后水蒸氣不斷蒸發(fā)，壺中的水和空氣就形成了一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，帶走了火爐提供的熱量，水溫不再升高，達(dá)到了一種新的穩(wěn)定狀態(tài)。這種與外界環(huán)境自由地進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換的系統(tǒng)，稱為開(kāi)放系統(tǒng)。但系統(tǒng)在每一時(shí)刻的實(shí)際測(cè)度并不都精確地處于這些平均值上，而是或多或少有些偏差，這些偏差就叫漲落，漲落是偶然的、雜亂無(wú)章的、隨機(jī)的。 系統(tǒng)內(nèi)部必須存在適當(dāng)?shù)姆蔷€性反饋，通過(guò)漲落達(dá)到有序 系統(tǒng)產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)的內(nèi)部動(dòng)力學(xué)機(jī)制，正是子系統(tǒng)間的非線性相互作用，在 臨界點(diǎn) 處，非線性機(jī)制放大微漲落為巨漲落，使熱力學(xué)分支失穩(wěn)，在控制 參數(shù) 越過(guò)臨界點(diǎn)時(shí)，非線性機(jī)制對(duì)漲落產(chǎn)生抑制作用，使系統(tǒng)穩(wěn)定到新的耗散結(jié)構(gòu)分支上。前者可表述為： Lij=Lji，即只要和不可逆過(guò)程 i相應(yīng)的流 Ji受到不可逆過(guò)程 j的力Xj的影響，那么，流 Ji也會(huì)通過(guò)相等的系數(shù) Lij受到力 Xi的影響。 系統(tǒng)必須處于遠(yuǎn)離平衡的條件下，非平衡是有序之源 遠(yuǎn)離平衡態(tài)是指系統(tǒng)內(nèi)可測(cè)的物理性質(zhì)極不均勻的狀態(tài)，遠(yuǎn)離平衡態(tài)是相對(duì)于平衡態(tài)和近平衡態(tài)而言的。 ? 熱力學(xué)第二定律只要求系統(tǒng)內(nèi)的熵產(chǎn)生非負(fù)，即diS=0，然而外界給系統(tǒng)注入的熵 deS可為正、零或負(fù)，這要根據(jù)系統(tǒng)與其外界的相互作用而定，在 deS0的情況下，只要這個(gè)負(fù)熵流足夠強(qiáng)，它就除了抵消掉系統(tǒng)內(nèi)部的熵產(chǎn)生 diS外，還能使系統(tǒng)的總熵增量 dS為負(fù)，總熵 S減小，從而使系統(tǒng)進(jìn)入相對(duì)有序的狀態(tài)。 ? 熱力學(xué)第二定律告訴我們，一個(gè) 孤立系統(tǒng) 的熵一定會(huì)隨時(shí)間增大，熵達(dá)到極大值，系統(tǒng)達(dá)到最無(wú)序的平衡態(tài)，所以孤立系統(tǒng)絕不會(huì)出現(xiàn)耗散結(jié)構(gòu)。耗散結(jié)構(gòu)是一種 “ 活 ” 結(jié)構(gòu)，它依靠能量的耗散才能維持其有序狀態(tài)。 ? 耗散
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