Сложные системы

Кратко изложены основные понятия нелинейной динамики, такие как эволюция, бифуркации, автоволны, неустойчивость, фракталы, хаос, динамический хаос.

В статье представлена краткая история формирования представлений по категории «сложность». Показаны современные толкования термина в различных науках. Наиболее полно изложен системный подход к пониманию сложности.

Обсуждена неактуальность идей, выдвигаемых ранее об источниках эндогенного тепла Земли. Показана некорректность новой модели перовскит-постперовскитового фазового перехода для границы D. В свете новых представлений нелинейной динамики, предложены новые подходы, имеющие более широкое применение для любых планетарных систем. Рассмотрена роль вязко - пластичного трения на эндогенное выделение тепла на границе D при различии моментов инерции для двухслойной модели Земли в условиях вариаций скорости вращения. Проведен анализ опубликованных данных по спутникам Юпитера о следах эндогенной активности на их поверхностях. Выдвинута идея о роли вариаций кинематических параметров (нутации и прецессии вращения, эксцентриситета обращения) на эндогенные проявления на их поверхностях как обязательном свойстве нелинейных планетных систем. Это позволяет в дальнейшем подойти к объяснению новейших исследований ученых NASA по спутниковым данным об избытке инфракрасного излучения планет-гигантов в Солнечной системе.

Проведен анализ роли бифуркационных или структурно-фазовых переходов в эволюции сложных систем с помощью феноменологического алгоритма и формализованных понятий адаптивности и устойчивости. Показано, что алгоритм позволяет оценить степень гармоничности перехода и устойчивости нового состояния. Знание особенностей наиболее кризисных зон структурно-фазовых переходов дают возможность малыми энергетическими воздействиями изменить траекторию, темп и конечную цель эволюции различных опасных природных процессов, не допуская их развития до экстремальных состояний. Знание функциональной значимости таких «акупунктурных» точек эволюционных процессов, позволяет управлять ими с минимальными энергетическими затратами в целях превентивной защиты.

Анализируется полифункциональность сложных эволюционирующих систем. Показано, что не только живые объекты, но и различные косные, биокосные системы обладают многочисленными
функциями в общем природном организме. Особенно многочисленными оказались функции систем двойственной сущности – биокосной почвы и биосоциального человека, которые оказываются базовыми объектами изучения полифункциональности систем существующего мира.

В последние годы мировая научная общественность пытается объединить свои
усилия по координации научных исследований в направлении исследования сложных
систем. Так уже в 80-е годы сложилась специальная научная дисциплина, названная
теорией сложности. Наука о сложных нелинейных процессах (Nonlinear Science, Science
of complexity, Science of Chaos) находится сейчас лишь в начальной стадии
стремительного роста, о чем свидетельствует бурное развитие этой отрасли в США.
Проблемы сложных нелинейных систем изучаются во всех крупных университетах
Европы и Америки. Данная работа посвящена анализу различных подходов к
исследованию проблемы сложных систем с современных позиций. Кратко освещены
вопросы становления системного мира. Изложены основы современного понимания
глобального Эволюционизма.

Из уравнений эфира, выведенных на основе законов классической
механики, получены значения энергетических уровней основного и возбужденного состояний
атома водорода, совпадающие с хорошо известными экспериментальными значениями. Показано, почему и каким образом атом водорода в возбужденном состоянии способен поглощать и излучать фотоны, а в основном – только поглощать. Доказано, что кроме основного и возбужденных состояний атом водорода может находиться в гидринном неизлучающем состоянии, что не описывается уравнением Шредингера. Доказано, что переход атома водорода в гидринное состояние должен сопровождаться высвобождением значительного количества энергии. Теоретически подтверждена гипотеза о гидринном происхождении темной материи во Вселенной.

Для сложных закрытых систем химических превращений с идеальным перемешиванием предлагается новый класс квазиградиентных динамических моделей. Эти модели получены на основе потенциально-потокового метода моделирования неравновесных процессов. Сложная химически реагирующая система декомпонуется на простые несопряженные между собой простые подсистемы. На основе функций свободной энергии определяются термодинамические силы, движущие химические превращения в системе и простых подсистемах – химические сродства. Далее, из экспериментальных данных относительно величин восприимчивостей к таким сродствам простых подсистем определяется восприимчивость к сродствам всей системы. Наконец, зная химические сродства и восприимчивость к ним всей системы, можно построить модель системы сложной.

В статье представлены сведения о факторах развития фиброза, источниках и механизме фиброзного перерождения печени (активации клеток Ито, способствующей ремоделированию внеклеточного матрикса печени и избыточному отложению коллагена), возможном участии в фиброгенезе эпителиальных клеток печени, возникающих вследствие эпителио-мезенхимальной трансформации, многоступенчатом процессе сложных клеточных коммуникаций, участвующих в фиброгенезе, и возможности обращения данного процесса. Также в работе представлены различные критерии оценки степени развития фибротического повреждения печени.

Приводится обзор современного состояния изучения искусства с точки
зрения теории сложных сетей. На примере произведений художественной литературы, музыки и
живописи обсуждается вопрос способов формирования соответствующих сетевых структур и
даются их основные статистические характеристики. Показано, что сети персонажей книг-
комиксов, литературных романов и Нового Завета не являются социальными сетями.
Обосновывается перспективность изучения музыки и поэзии на основе теории взаимозависимых
сложных сетей. В заключение обсуждается необходимость изучения сетей произведений
искусства для более глубокого понимания креативных функций мозга человека.

Рассматривается одна из возможных схем нейропроцессорной конструкции, способной решать задачи, традиционно относимые к мышлению и творчеству. Выделена подсистема, обрабатывающая образную информацию; ее важная составляющая — ―размытое множество‖, содержащее всю образную информацию, доступную системе. Выделена подсистема, способная решать логические задачи. Подсистема распознавания процесса и построения прогноза позволяет ввести понятие континуального времени. Показано, что решение творческих задач (при недостатке информации или противоречивости алгоритмов) в символьной подсистеме невозможно и требует обращения к размытому (образному) множеству.

Исследовались гендерные отличия цитоархитектоники речедвигательных полей 44 и 45 мозга взрослых мужчин и женщин (по классификации Института мозга, Москва, 1949). На тотальных фронтальных срезах толщиной 20 мкм, окрашенных крезилом фиолетовым, была измерена ширина коры и ее слоев, площадь профильного поля нейронов слоев III и V, плотность нейронов слоя III поля 45, плотность сателлитных глиоцитов и нейронов, окруженных ими. Как у мужчин, так и у женщин выявлена тенденция к левополушарной доминантности величины ряда цитоархитектонических признаков – ширины ассоциативного слоя III, величины профильного поля нейронов этого слоя, увеличения в нем процента нервных клеток крупного и сверхкрупного размера. Межполушарные отличия этих показателей более выражены у мужчин по сравнению с женщинами. Между мужчинами и женщинами выявлен ряд признаков полового диморфизма. Наиболее значимыми из них являются увеличение у женщин по сравнению с мужчинами плотности нейронов, плотности сателлитных глиоцитов и нейронов, окруженных ими.