Зависимость пространственно-временной структуры открытой системы и её статистических свойств от времени
Дипломная работа - Биология
Другие дипломы по предмету Биология
Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)
Факультет Экономики и Управления
Кафедра Экономики и Управления
Кафедра Химии
Курсовая работа
по курсу концепции современного естествознания
Зависимость пространственно-временной структуры открытой системы и её статистических свойств от времени
Выполнил студент
Дорошенко Людмила
Москва 2010
Содержание
открытая система время
1. Современное понятие открытая система
. Проблема анализа целостных свойств открытых систем
3.Процесс как объект анализа, сохраняющий независимые свойства системы и целостные свойства системы и окружающей среды
4.Общность процессов типа 1/f (процессов типа фликкер-шума) для всех систем
.Роль процессов типа 1/f в экономике
.Старое математическое описание процессов типа 1/f
.Новое математическое описание процессов типа 1/f. Спектроскопия процессов фликкер-шума (СФШ -спектроскопия процессов типа 1/f)
. Спектр пространственно-временной структуры открытой системы
.Методика эксперимента
. Пример построения графиков в Exel и определения критических частот
. Результаты эксперимента
. Выводы
. Литература
1.Современное понятие открытая система
Системы в равновесной термодинамике рассматривают как изолированные, закрытые и открытые. Закрытая система - это система, которая обменивается с окружающей средой энергией. Открытая система обменивается с окружающей средой энергией и массой вещества
Одним из важнейших достижений науки 20 века явилось понимание того, что все реальные системы являются открытыми. Этому способствовали открытия М. Планка Е=hw (h -постоянная Планка, w-частота) и А.Эйнштейна Е=mc2 (m-масса, с- скорость). Эти уравнения установили связь между энергией и массой вещества. Поэтому часто употребляется понятие масса-энергия. И все системы из ранга закрытые перешли в ранг открытые.
Особенностью открытых систем является их связь с окружающим миром благодаря потокам энергии-массы. Именно в таких потоках происходит самоорганизация - упорядочение энергии
.Проблема анализа целостных свойств открытых систем
То обстоятельство, что открытые системы связаны с другими открытыми системами потоками, создаёт проблему анализа их целостных свойств, поскольку выделение системы для проведения анализа означает разрушение потоков и разрушение целостности системы. Обычно структура системы познаётся через описание состава и взаимосвязи элементов. Для анализа необходимо разложить систему и выделить элементы. Операция расчленения системы приводит к потере тех свойств системы, которые обусловлены её целостностью, поскольку целое не есть простая сумма свойств его частей. Это ставит под сомнение возможность познания структуры открытой системы в условиях ее поточного обмена со своим окружением. Возникает вопрос: Каким образом можно описать структуру и качество открытой системы, определить её состояние и устойчивость?
Анализ открытой системы без потери её целостных свойств не является тривиальной задачей. Дело в том, что любой анализ предполагает разложение сложной системы на более простые элементы. Но такая операция приводит к потере тех свойств исследуемого элемента, которые он имел, когда он принадлежал структуре более сложной системы [7-9].
Изучение открытой системы, как неразрывной части окружающих её иерархически более сложных открытых систем, требует выбора таких её структурных элементов - объектов исследования, которые сохраняли бы при анализе (выделении их из сложной системы) целостные свойства системы в виде общей пространственно-временной структуры [8].
В соответствии с современной методологией системных исследований самоорганизующихся систем, только процесс, как теоретический объект исследования, сохраняет собственные, независимые свойства системы и одновременно целостные свойства системы с социальной и с природной средой [7].
. Процесс как объект анализа, сохраняющий независимые свойства системы и целостные свойства системы и окружающей среды
Любой процесс характеризуется действием. Действие определяется произведением энергии процесса на время процесса, т.е. связывает пространство и время.
Выделяя в качестве объекта исследования процесс, мы выбираем такой структурный элемент системы, который сохраняет свойства характерные для целостного окружающего мира - его пространственно-временную структуру.
Если В КАЧЕСТВЕ ОБЪЕКТА исследования ВЫБРАТЬ ПРОЦЕСС, то СИСТЕМА ПРИ РАЗЛОЖЕНИИ ЕЁ НА отдельно выделенные ПРОЦЕССЫ НЕ ТЕРЯЕТ ЦЕЛОСТНЫЕ, СООТНОСИТЕЛЬНЫЕ И НЕЗАВИСИМЫЕ СВОЙСТВА. Благодаря этому и в капле воды можно увидеть свойства окружающего мира - свойства его пространственно-временной структуры. Имеется возможность не потерять целостные свойства открытой системы при её анализе.
.Общность процессов типа 1/f (процессов типа фликкер-шума) для всех систем
Общим процессом для любых систем существующих в диапазоне частот от 1024 (протон) до 10-17 (Вселенная) Гц является процесс типа 1/f, для которого величина параметра наблюдаемого события обратно пропорциональна частоте события [1]. На особенность таких процессов было обращено особое внимание в радиот