Связанные понятия
Открытая система в физике — физическая система, которую нельзя считать закрытой по отношению к окружающей среде в каком-либо аспекте — информационном, вещественном, энергетическом и т. д. Открытые системы могут обмениваться веществом, энергией, информацией с окружающей средой.
Цифровая философия — направление в философии и космологии, поддерживаемое такими людьми, как Грегори Хайтин, Эдвард Фредкин, Стивен Вольфрам и Конрад Цузе.Цифровая философия отделилась от цифровой физики (оба термина введены Эдвардом Фредкиным) и предлагает основывать современную физику на клеточных автоматах. Точнее говоря, ученые, поддерживающие это направление исходят из предположения, что вселенная — гигантский Тьюринг-полный клеточный автомат.
По́лная систе́ма коммути́рующих наблюда́емых (ПСКН) — множество перестановочных (коммутирующих) самосопряжённых операторов, описывающих квантовые наблюдаемые и определяющих обобщённый базис пространства чистых состояний квантовой системы. Это понятие впервые было предложено Дираком и является одним из основных в квантовой механике. Обобщенные собственные значения операторов ПСКН называются квантовыми числами.
Открытая система в квантовой механике — квантовая система, которая может обмениваться энергией и веществом с внешней средой. В определенном смысле всякая квантовая система может рассматриваться как открытая система, поскольку измерение любой динамической величины (наблюдаемой) связано с конечным необратимым изменением квантового состояния системы. Поэтому в отличие от классической механики, в которой измерения не играют существенной роли, теория открытых квантовых систем должна включать в себя теорию...
Упоминания в литературе
Другим методологическим ориентиром нашего исследования является синергетический подход, который имеет универсальный, общеметодологический характер и применим для постижения закономерностей, происходящих в сложных социальных системах. Появление этого подхода связано с работами по термодинамике неравновесных систем И.Р. Пригожина и Г. Хакена, давшего изученным им эффектам самоорганизации в лазерном излучении название «синергетика» (с греческого – совместное, согласованное действие). Синергетический подход основан на таких понятиях, как нелинейность, неустойчивость, непредсказуемость, альтернативность развития. В рамках этого подхода окружающий мир предстает как открытая система, в которой постоянно происходят циркуляция и обмен энергией, веществом, информацией. Картина этого мира описывается в терминах постоянной изменчивости, глубинной взаимосвязи случайности и необходимости, хаоса и порядка. При подобном состоянии открытых систем возникает необходимость выбора направления движения или вектора развития. Одним из важных принципов синергетики выступает принцип нелинейности, предполагающий множественность путей развития или эволюции. С принципом нелинейности
сложных открытых систем связана их возможность саморазвития и самоорганизации. Считается, что сложная открытая система может сама себя строить, структурировать, вносить коррективы и изменения. Однако при этом подтверждается важность правильного инициирования тенденций саморазвития системы. Есть определенная область параметров или стадий, где нелинейная сложная открытая система особенно чувствительна к воздействиям, согласованным с ее внутренними свойствами, что обозначается как «резонансное воздействие». Теория резонансного воздействия свидетельствует о том, что важна не сила воздействия, а его правильная пространственная организация, или симметрия, тогда даже слабое воздействие эффективно.
Живые системы всегда открытые системы. Им свойствен метаболизм, то есть обмен энергией и веществом с окружающим миром, без этого они не могут существовать. И одной из ведущих тенденций их развития является стремление в наибольшей
степени использовать энергию внешней среды, уменьшая тем самым свою локальную энтропию.
Живые системы – это открытые системы, поскольку им свойствен метаболизм, т. е. обмен энергией и веществом с окружающим миром. И одной из ведущих тенденций их развития является стремление в наибольшей
степени использовать энергию внешней среды, уменьшая тем самым свою локальную энтропию. Этот факт – эмпирический: стремление так изменить систему, в такую сторону направить эволюционный процесс, чтобы увеличить ее способность усваивать внешние энергию и вещество, столь же свойственно живому, как и стремление сохранить гомеостазис. Эти тенденции в известных условиях могут оказаться противоречивыми, что особенно хорошо видно при анализе общественных форм организации.
Региональные социально-экономические системы по своим сущностным характеристикам относятся к открытым системам, то есть на входе – поступление ресурсов (материальных, финансовых, трудовых, капитала), внутри региональной системы – процесс (региональное социально – экономическое развитие), а на выходе – взаимодействие в другими региональными системами и вышестоящей системой. Основной характеристикой открытой региональной системы является е неустойчивость, то есть она в значительной степени подвержена влиянию внешнего воздействия. В результате согласованного
взаимодействия происходят процессы упорядочения, возникновения из хаоса определенных структур, их преобразования и усложнения. Чем больше отклонение от равновесия, тем больший охват корреляциями и взаимосвязями, тем выше согласованность процессов, а сами процессы характеризует нелинейность, наличие обратных связей и связанные с этим возможности управляющего воздействия на систему [79].
Однако обращение к энциклопедии [134] позволяет сделать вывод о том, что равновесие – некоторое состояние стабильности под воздействием равных противоположных сил (например, равновесие между спросом и предложением). Социально-экономическая система является
открытой системой, подверженной влиянию множества разнонаправленных сил, а динамическое равновесие выступает одним из моментов состояния системы.
Связанные понятия (продолжение)
Силово́е по́ле в физике — это векторное поле в пространстве, в каждой точке которого на пробную частицу действует определённая по величине и направлению сила (вектор силы).
Комплементарность чёрных дыр — гипотеза, позволяющая разрешить информационный парадокс чёрных дыр, предложенная американскими физиками-теоретиками Леонардом Сасскиндом, Ларусом Торласиусом и голландцем Герардом т’Хоофтом.
Статистическая теория поля — раздел статистической физики, в котором изучаются пространственные случайные системы с взаимодействием. Объектами изучения в статистической теории поля являются поля или системы, число степеней свободы которых сравнимо с полем. Для равновесных состояний микросостояния системы выражены через полевые конфигурации. В рамках этого раздела изучаются статистические системы случайных полей. Это область тесно связана с квантовой теорией поля, которая описывает квантовую динамику...
Модель мозга — любая теоретическая система, которая стремится объяснить физиологические функции мозга с помощью известных законов физики и математики, а также известных фактов нейроанатомии и нейрофизиологии . Существуют по меньшей мере два основных положения, играющих фундаментальную роль в теории функционирования мозга, в отношении которых сходится мнение большинства современных теоретиков...
Нейронное кодирование — это переработка входящей сенсорной информации нейронами и нейронными сетями в нервной системе. Основная цель изучения нейронного кодирования заключается в характеризации зависимости между стимулом и ответом индивидуальных нейронов или нейронных ансамблей, а также взаимозависимости в ответах нейронов в нейронных ансамблях. Считается, что нейроны кодируют как цифровую так и аналоговую информацию.
Пото́к одноро́дных собы́тий — случайная последовательность событий, упорядоченных по неубыванию моментов времени. Если данный момент времени совпадает с одним или несколькими событиями данной последовательности, то говорят, что в этот момент произошло соответствующее число событий потока.
Конти́нуум в физике обозначает некоторую сплошную среду, в которой исследуются процессы/поведение этой среды при различных внешних условиях. Вводится на основании гипотезы сплошности, в рамках которой пренебрегают структурой исследуемых тел и сред, усредняя их микроструктурные характеристики по физически малому объёму. Непрерывным континуумом можно считать как обычные материальные тела, так и различные поля, например, электромагнитное поле.
Физи́ческое модели́рование — метод экспериментального изучения различных физических объектов или явлений, основанный на использовании модели, имеющей ту же физическую природу, что и изучаемый объект.
Топологический дефект (топологический солитон) — решение системы дифференциальных уравнений в частных производных или уравнений квантовой теории поля, гомотопически отличное от вакуумного решения.
В статистике под латентными или скрытыми переменными понимают такие переменные, которые не могут быть измерены в явном виде, а могут быть только выведены через математические модели с использованием наблюдаемых переменных. Скрытые переменные используются во многих областях, включая психологию, экономику, машинное обучение, биоинформатику, обработку естественного языка и социальные науки.
Подробнее: Скрытая переменная
Начала термодинамики — совокупность лежащих в основе термодинамики независимых друг от друга постулатов, имеющих эмпирическое происхождение и до сих пор не опровергнутых практикой и научными экспериментами. Начала термодинамики развивают взятые из опытных фактов понятия с целью создания формального аппарата теории, однако с логической точки зрения приводимый ниже традиционный перечень законов термодинамики не представляет собой полноценной системы аксиом. Кроме того, термодинамика использует также...
Абстрактная модель — это модель, отражающая лишь самые общие характеристики моделируемого явления. Чаще всего абстрактная модель даёт лишь качественные характеристики моделируемого объекта или явления.
Вычисли́тельная фи́зика — это наука, изучающая численные алгоритмы решения задач физики, для которых количественная теория уже разработана. Обычно рассматривается как раздел теоретической физики, но некоторые считают её промежуточной ветвью между теоретической и экспериментальной физикой.
Линейно-квадратичное гауссовское управление (англ. Linear quadratic Gaussian control, LQG control) — набор методов и математического аппарата теории управления для синтеза систем управления с отрицательной обратной связью для линейных систем с аддитивным гауссовским шумом. Синтез проводится путём минимизации заданного квадратичного функционала.
Стационарное состояние в теории динамических систем — это такое состояние системы или процесса, в котором динамика переменных, описывающих поведение системы или процесса и называемых переменными состояния, не меняется во времени (в отличие от переходного процесса). Синонимы: стационарное решение, стационарный режим, стационарное движение, установившиеся движения.
Теория определяющих соотношений — научный курс, предметом которого является анализ общих свойств и структуры определяющих соотношений, подходов к построению физических уравнений.
Молекуля́рные колеба́ния — один из трёх типов молекулярного движения, к которым относятся также трансляционное движение (когда все атомы молекулы смещаются в одном направлении) и вращательное движение (когда молекула поворачивается на определённый угол). В отличие от последних двух случаев, когда геометрия молекулы не меняется, при колебаниях происходит изменение положения атомов относительно друг друга.
Социальная кибернетика (англ. Sociocybernetics) — независимый раздел в социологии, основанный на общей теории систем и кибернетике.
Пространство состояний — в теории управления один из основных методов описания поведения динамической системы. Движение системы в пространстве состояний отражает изменение её состояний.
Нулева́я эне́ргия — минимальный уровень энергии, который может иметь данная квантовомеханическая система.
Случайные сигналы — сигналы, мгновенные значения которых (в отличие от детерминированных сигналов) не известны, а могут быть лишь предсказаны с некоторой вероятностью, меньшей единицы. Характеристики таких сигналов являются статистическими, то есть имеют вероятностный вид.
Подробнее: Случайный сигнал
Квантовый хаос (англ. quantum chaos, нем. Quantenchaos) — в физике: динамика квантовых систем, являющихся хаотическими в классическом пределе.
Феноменологическая теория — формулировка закономерностей, определяющих взаимосвязь между различными наблюдениями явлений (феноменов) в соответствии с фундаментальной теорией, но непосредственно из этой теории не следующих.
Квантова́ние Дира́ка — эвристический аргумент, предложенный П. Дираком и показывающий, что однозначность предсказаний квантовой механики с электрическими зарядами может быть сохранена в теории, включающей магнитные монополи, лишь при условии совместного квантования магнитного и электрического зарядов.
Когнитивная архитектура — основа для интеллектуальных агентов. Она предлагает искусственные вычислительные процессы, которые действуют как определенные когнитивные системы, чаще всего, как человек, или действует разумно по некоторому определению. Когнитивные архитектуры образуют подмножество общих архитектур агента. Термин «архитектура» подразумевает подход, который пытается моделировать не только поведение, но и структурные свойства моделируемой системы.
Ультрафиоле́товая расходи́мость в квантовой теории поля — один из вариантов бесконечных выражений, возникающий в квантовой теории поля до применения процедуры перенормировки. Технически, ультрафиолетовая расходимость получается из петлевых фейнмановских диаграмм, при вычислении которых возникает интеграл по четырёх-импульсу в замкнутой петле. Этот интеграл часто расходится на верхнем пределе (то есть в пределе очень больших энергий), отсюда и слово «ультрафиолетовая».
Вестибулярно-эмоциональный рефлекс (ВЭР) представляет собой свободное трехмерное движение головы (человека или позвоночного животного) при поддержание вертикального равновесия, зависящее от эмоционального и психофизиологического состояния человека. Вестибулярно-эмоциональный рефлекс это один из вестибулярных рефлексов, связывающих физиологию человека и эмоциональное состояние. Физиология и патология вестибулярной системы и вестибулярного аппарата была исследована Робертом Барани, получившим в...
Одноэлектронное приближение — приближенный метод нахождения волновых функций и энергетических состояний квантовой системы со многими электронами.
Нат — одна из единиц измерения информации. Определяется через натуральный логарифм, в отличие от других единиц, где основание логарифма является целым числом. Нат равен log2e ≈ 1,443 бит.
Решёточная модель — физическая или даже математическая модель, определённая на дискретной решётке, в противоположность непрерывному континууму пространства или пространства-времени. Решёточные модели изначально появились в контексте физики конденсированного состояния, когда атомы кристалла самостоятельно формируют кристаллическую решётку.
Преобразование Вигнера — Вилла (англ. Wigner — Ville transform) — один из эффективных методов спектрально-временного анализа нестационарных сигналов. Встречаются другие названия: преобразование Вигнера — Вилля, распределение Вигнера — Вилла (англ. Wigner — Ville distribution), распределение Вигнера — Вилля, функция Вигнера.
Тепловое воспламенение — протекание экзотермической реакции в условиях прогрессивного самоускорения, обусловленного накоплением выделяющегося в ходе реакции тепла, приводящее к резкому повышению температуры системы. В результате в системе может произойти так называемый тепловой взрыв.
Ниже приведён список нерешённых пробле́м совреме́нной фи́зики. Некоторые из этих проблем носят теоретический характер. Это означает, что существующие теории оказываются неспособными объяснить определённые наблюдаемые явления или экспериментальные результаты. Другие проблемы являются экспериментальными, а это означает, что имеются трудности в создании эксперимента по проверке предлагаемой теории или по более подробному исследованию какого-либо явления.
Подробнее: Нерешённые проблемы современной физики
Закон сравнительных суждений - психофизический закон, определяющий отношение между двумя объектами в психическом пространстве человека. Сформулирован Л. Л. Терстоуном.
Обратные волны — это бегущие волны с противоположными фазовой и групповой скоростью, такой, что фаза движется к источнику излучения волны. В анизотропных структурах угол между этими скоростями (или с вектором Умова-Пойнтинга) тупой. Обратные волны обладают целым рядом замечательных, фундаментальных явлений и свойств. В частности, обратный эффект Доплера, отрицательное преломление и антизеркальное отражение, само- и сверхфокусировка при преломлении, а также и при отражении, узкополосный или ограниченный...
Диффузия нейтронов — это хаотическое движение нейтронов в веществе, отношение концентраций. Она аналогична диффузии в газах и подчиняется тем же закономерностям, главной из которых является то, что диффундирующее вещество распространяется от областей с большей концентрацией к областям с меньшей концентрацией. При наличии двух сред нейтроны, попавшие из одной среды в другую, могут в процессе диффузии вернуться в первую среду. Вероятность такого события характеризует способность второй среды отражать...
Физическая картина мира — обобщённый образ действительности, идеальная картина природы, формируемая в физической науке и включающая в себя наиболее общие понятия, принципы, гипотезы физики, а также стиль научного мышления. Представляет собой важнейшую составную часть научной картины мира как система знаний о наиболее общих закономерностях и свойствах физического мира. Осуществляет синтез физических и философских понятий и идей, объединяя проблемы видов и строения материи, её фундаментальных объектов...
Киберфизическая система (англ. cyber-physical system) — информационно-технологическая концепция, подразумевающая интеграцию вычислительных ресурсов в физические сущности любого вида, включая биологические и рукотворные объекты. В киберфизических системах вычислительная компонента распределена по всей физической системе, которая является её носителем, и синергетически увязана с её составляющими элементами.
Свободная частица — термин, который используется в физике для обозначения частиц, которые не взаимодействуют с другими телами и имеют только кинетическую энергию.
Оптико-механическая аналогия — аналогия между описаниями движения материальных частиц в стационарном потенциальном поле в классической механике и распространения движения световых лучей в изотропной оптически неоднородной среде. Была установлена Гамильтоном в 1834 г. В 1926 г. была использована при создании квантовой механики де Бройлем и Шредингером для описания наличия у материальных объектов одновременно корпускулярных и волновых свойств.
Осцилля́тор (англ. oscillator) — класс конфигураций в «Жизни» — созданной Конвеем модели клеточного автомата.
Парадокс Д’Аламбера — утверждение в гидродинамике идеальной жидкости, согласно которому при стационарном (не обязательно потенциальном и безотрывном) обтекании твёрдого тела безграничным поступательным прямолинейным потоком невязкой жидкости, при условии выравнивания параметров далеко впереди и позади тела, сила сопротивления равна нулю.
Математи́ческая гипо́теза в физике — форма научной гипотезы, один из методов познания, широко используемый в теоретической физике, заключающийся в распространении на новую, неисследованную область известных математически выраженных законов из какой-либо из смежных областей в видоизменённой форме.
Фу́нкция (лат. functio — «исполнение, совершение; служебная обязанность») — отношение между элементами, при котором изменение в одном элементе влечёт изменение в другом...
Упоминания в литературе (продолжение)
Открытая система характеризуется взаимодействием с внешней средой. Такая система не является самообеспечивающейся, она зависит от энергии, информации, материалов, которые поступают извне.
Открытая система должна иметь способность приспосабливаться к изменениям во внешней среде, чтобы продолжать свое функционирование.
Таким образом, в концепции развития объектов базовым теоретическим элементом полагается отдельный развивающийся объект, его связи и взаимодействия, его целостность, внутренняя самодетерминация развития (саморазвитие) при необходимом условии открытости внешнему миру и осуществления функционирования
и развития как открытой системы, потребляющей из внешнего мира вещество, энергию, информацию и отдающей их во внешний мир в качестве продуктов жизнедеятельности с понижением качества и ростом энтропии (что установлено в синергетике).
•
сложные системы являются открытыми системами, т. е. обменивающимися веществом, энергией и/или информацией с окружающей средой. Границы сложной системы порой трудно определить (видение ее границ зависит от позиции наблюдателя);
Основателем
общей теории систем является Л. Берталанфи (1901–1972 гг.). Данная теория возникла в 1940-х гг. Он обосновал концепцию организма как открытой системы. Также им были сформулирована программа построения общей теории систем. В данной теории он объединил принципы целостности организации, эквифинальности (достижения системой одного и того же своего конечного состояния при различных начальных условиях) и изоморфизма. Большинство специалистов рассматривают общую теорию систем как своеобразную метатеорию, в которой обобщаются выработанные представителями различных научных направлений знания о системах.
Еще одной крупной фигурой в области развития системного мышления был австрийский биолог Людвиг фон Берталанфи. Работая в Венском университете, он заинтересовался поведением и развитием живых организмов. Фон Берталанфи рассматривал организмы как открытые системы, работающие не в изоляции, а в тесной связи с окружающей средой и поддерживающие высокую степень упорядоченности благодаря потоку энергии. Эмигрировав в 1949 г. в Канаду, фон Берталанфи продолжил работать над изучением биологических систем и разработал обобщенную концепцию
под названием «Общая теория систем», в которой сформулированы многие принципы, описывающие их поведение.
С внедрением теории систем в теорию организации все организации рассматриваются
открытыми системами. Они имеют способность приспосабливаться к изменениям внешней среды и должны это делать для устойчивого функционирования.
В ходе взаимодействия – в основе своей интенционально-энергетического (а не информационного!) – открытые системы переходят из суперпозиционных состояний в смешанные. Причём, что чрезвычайно важно, имеют место и обратные переходы, от смешанных состояний к чисто-квантовым, суперпозиционным. Для обозначения этих обратных переходов в КМ используется термин рекогеренция. Базовым условием рекогеренции выступает сворачивание
взаимодействия системы, опять же, прежде всего, интенционально-энергетического, с окружением.
4. Активное внедрение в социальное познание идей и методов синергетики и возрастание в связи с этим статистически-вероятностных методов и приемов. Повышается внимание к случайным, неопределенным, нелинейным
процессам, к нестабильным открытым системам.
Организации, как правило, представляют
собой системы открытого типа, поэтому зависимы от внешней среды, которая характеризуется:
Жизнь – это макромолекулярная открытая система, которой свойственны иерархическая организация, способность к самовоспроизведению, самосохранению и саморегуляции, обмен веществ, тонко регулируемый поток энергии.
Для восприятия сигналов из внешней среды и передачи их внутрь системы всякая открытая система обладает рецепторами (датчиками или преобразователями). У животных, как
у кибернетической системы, рецепторами являются органы чувств – осязание, зрение, слух и иное, у автоматов – датчики: тензоме-трические, фотоэлектрические, индукционные и т. д.