علم عامه پسند مدرن و ادبیات عامه اغلب از اصطلاحات "هم افزایی"، "نظریه آشوب" و "نقطه دوشاخه" استفاده می کنند. این روند جدید استفاده پوپولیستی از نظریه سیستم های پیچیده اغلب جایگزین معنای مفهومی و متنی تعاریف می شود. بیایید سعی کنیم نه به طور غیرمستقیم، بلکه نزدیک به علمی، معنا و ماهیت این مفاهیم را برای خواننده علاقه مند توضیح دهیم.
علم و سیستم های خودسازمانده
یک دکترین بین رشته ای که الگوها را در سیستم های پیچیده با هر ماهیت بررسی می کند، هم افزایی است. نقطه انشعاب به عنوان نقطه عطف یا لحظه انتخاب یک مفهوم کلیدی در تئوری رفتار سیستم های پیچیده است. مفهوم هم افزایی سیستم های پیچیده دلالت بر باز بودن آنها (تبادل ماده، انرژی، اطلاعات با محیط)، غیر خطی بودن توسعه (وجود مسیرهای توسعه زیاد)، اتلاف پذیری (تخلیه آنتروپی اضافی) وامکان یک حالت انشعاب (انتخاب یا نقطه بحران). تئوری هم افزایی برای همه سیستم هایی که در آنها توالی و تغییرات اسپاسمودیک وجود دارد که در طول زمان ایجاد می شود - بیولوژیکی، اجتماعی، اقتصادی، فیزیکی قابل استفاده است.
خر بوریدان
یک تکنیک رایج این است که چیزهای پیچیده را با مثال های ساده توضیح دهید. یک تصویر کلاسیک که وضعیت سیستمی را که به نقطه انشعاب نزدیک می‌شود، توصیف می‌کند، مثال منطق‌دان معروف قرن چهاردهم، ژان بوریدان، با یک الاغ، استادش، و یک فیلسوف است. اینها وظایف شروع هستند. یک موضوع انتخابی وجود دارد - دو دسته یونجه. یک سیستم باز وجود دارد - یک الاغ که در همان فاصله از هر دو انبار کاه قرار دارد. ناظران ارباب الاغ و فیلسوف هستند. سوال این است که الاغ کدام مشت یونجه را انتخاب می کند؟ در تمثیل بوریدان، مردم به مدت سه روز خر را تماشا می کردند که تا زمانی که صاحب خرها را به هم وصل نمی کرد، نمی توانست انتخاب کند. و هیچ کس از گرسنگی نمرده است.
مفهوم انشعاب وضعیت را به شرح زیر تفسیر می کند. ما پایان مثل را حذف می کنیم و روی موقعیت انتخاب بین اشیاء تعادل تمرکز می کنیم. در این لحظه، هر تغییری می تواند منجر به تغییر وضعیت به سمت یکی از اشیاء شود (به عنوان مثال، الاغی به خواب رفت، بیدار شد، به یکی از انبوه یونجه نزدیکتر بود). در سینرژتیک، الاغ یک سیستم باز پیچیده است. نقطه انشعاب حالت الاغ قبل از انتخاب تعادل است. تغییر موقعیت یک اختلال (نوسان) سیستم است. و دو انبار کاه جاذب هستند، حالتی که سیستم پس از عبور از نقطه انشعاب و رسیدن به حالت تعادل جدید به آن می‌رسد.
سه نقطه انشعاب اساسی
وضعیت سیستمی که به نقطه انشعاب نزدیک می شود با سه جزء اساسی مشخص می شود: شکست، انتخاب و نظم. قبل از نقطه انشعاب، سیستم در یک جاذب قرار دارد (ویژگی که پایداری سیستم را مشخص می کند). در نقطه انشعاب، سیستم با نوسانات (اختلال، نوسانات در شاخص ها) مشخص می شود که باعث تغییر ناگهانی کیفی و کمی در سیستم با انتخاب یک جذب کننده جدید یا انتقال به یک حالت پایدار جدید می شود. تعدد جاذبه های احتمالی و نقش عظیم تصادفی بودن، چند متغیری سازماندهی سیستم را آشکار می کند.
ریاضی نقاط انشعاب و مراحل عبور آن توسط سیستم را در معادلات دیفرانسیل پیچیده با انبوهی از همه پارامترها و نوسانات توصیف می کند.
نقطه انشعاب غیر قابل پیش بینی
این وضعیت سیستم قبل از انتخاب است، در چهارراه، در نقطه واگرایی گزینه های چند انتخابی و توسعه. در فواصل بین دوشاخه‌ها، رفتار خطی سیستم قابل پیش‌بینی است، که توسط عوامل تصادفی و منظم تعیین می‌شود. اما در نقطه انشعاب، نقش شانس اول است و یک نوسان ناچیز در "ورودی" در "خروجی" بزرگ می شود. در نقاط انشعاب، رفتار سیستم غیرقابل پیش‌بینی است و هر شانسی آن را به یک جاذبه جدید منتقل می‌کند. این مانند یک حرکت در یک بازی شطرنج است - پس از آن، گزینه های زیادی برای توسعه رویدادها وجود دارد.
اگر به سمت راست بروی، اسبت را گم می کنی…
چهارراه در افسانه های روسی تصویری بسیار واضح با انتخاب و عدم اطمینان از وضعیت بعدی سیستم است. هنگام نزدیک شدن به نقطه انشعاب، به نظر می رسد که سیستم نوسان می کند و کوچکترین نوسان می تواند منجر به یک سازمان کاملاً جدید شود که از طریق نوسانات نظم می یابد. و در این لحظه از نقطه عطف، پیش بینی انتخاب سیستم غیرممکن است. این است که چگونه، در هم افزایی، علل کاملا کوچک منجر به عواقب عظیمی می شود، و دنیای ناپایدار توسعه همه سیستم ها را باز می کند - از کیهان گرفته تا انتخاب خر بوریدان.
اثر پروانه
نظم یافتن سیستم از طریق نوسانات، تشکیل جهانی ناپایدار وابسته به کوچکترین تغییرات تصادفی، با استعاره اثر پروانه منعکس می شود. هواشناس، ریاضیدان و هم افزایی ادوارد لورنتس (1917-2008) حساسیت یک سیستم را به کوچکترین تغییر توصیف کرد. ایده او این است که یک ضربه زدن به بال پروانه در آیووا می تواند بهمنی از فرآیندهای مختلف را آغاز کند که در فصل بارانی در اندونزی به پایان می رسد. نویسندگانی که بیش از یک رمان با موضوع کثرت وقایع نوشتند، بلافاصله تصویر واضحی دریافت کردند. محبوبیت دانش در این زمینه تا حد زیادی از شایستگی کارگردان هالیوود اریک برس با فیلم باکس آفیسش اثر پروانه است.
انشعاب ها و فجایع
انشعاب ها می توانند نرم یا سخت باشند. یکی از ویژگی های انشعاب های نرم، تفاوت های کوچک در سیستم پس از عبور از نقطه انشعاب است. وقتی جذب کننده داردتفاوت قابل توجهی در وجود سیستم، سپس آنها می گویند که این نقطه انشعاب یک فاجعه است. این مفهوم برای اولین بار توسط دانشمند فرانسوی رنه فدریک توم (1923-2002) معرفی شد. او همچنین نویسنده نظریه فجایع، به عنوان دوشاخه سیستم ها است. هفت فاجعه عنصری او نام های بسیار جالبی دارند: چین، چین، دم پرستو، پروانه، ناف هذلولی، بیضوی و سهموی.
Applied Synergetics
هم افزایی و نظریه انشعاب آنقدرها هم که به نظر می رسد از زندگی روزمره دور نیستند. در زندگی روزمره، انسان صدها بار در طول روز از نقطه انشعاب عبور می کند. آونگ انتخابی ما - آگاهانه یا فقط به ظاهر آگاه - دائماً در نوسان است. و شاید درک فرآیندهای سازمان هم افزایی جهان به ما کمک کند انتخابی آگاهانه تر داشته باشیم، از فجایع اجتناب کنیم، اما به دوشاخه های کوچک بسنده کنیم.
امروز، همه دانش ما از علوم بنیادی به نقطه انشعاب رسیده است. کشف ماده تاریک و توانایی حفظ آن، بشر را به نقطه ای رسانده است که یک تغییر یا کشف تصادفی می تواند ما را به حالتی برساند که پیش بینی آن دشوار است. اکتشاف و اکتشاف مدرن فضای بیرونی، نظریه‌های سوراخ خرگوش و لوله‌های فضا-زمان، امکانات دانش را تا حد غیرقابل تصوری گسترش می‌دهند. تنها باید باور داشت که با نزدیک شدن به نقطه انشعاب بعدی، یک نوسان تصادفی بشریت را به ورطه نیستی سوق نخواهد داد.
