Сложные системы

Предлагается новый способ определения относительных масс планет в Солнечной системе, основанный на структурных представлениях и не использующий закон всемирного тяготения. Акцент переносится с конкретики природных объектов на абстрактную структуру – совокупность отношений, которая представляется как сеть, состоящая из узлов – разрешенных состояний и связей между ними (правил), ответственных за устойчивость. В основу способа заложена предложенная ранее модель протоструктуры – первичной и общей, по замыслу, системы отношений для разных природных систем. На её основе формируется параметр порядка n, который подчиняет себе две первичные характеристики r и T. Используются соотношения, которые объединяют в сеть параметр порядка n, характеристики r и T, а также масштабные коэффициенты m, отвечающие за различие элементов пары система- подсистема, где подсистема состоит из сателлитов.
Структурные соображения применены к Солнечной системе. Рассмотрение проведено в
предположении кругового характера движения спутников по орбитам. Роль n играет
относительный момент количества движения, которому подчинены расстояния r и периоды обращения Т спутников-сателлитов; массы планет и Солнца выступают как масштабные коэффициенты вида m. Для каждой из планет выбраны четыре спутника с минимальными эксцентриситетами (для Земли и Марса – 1 и 2). Пространственно-временные характеристики указанных спутников использованы для вычисления сначала параметра порядка n, а затем – масс планет; масса Солнца предполагается известной. Всего для анализа выбраны 23 спутника, из них 6 имеют круговые орбиты. В итоге массы представлены в относительных единицах при традиционной нормировке на массу Земли. Результаты определения масс планет сопоставлены как между собой, так и с известными физическими данными. Для семи планет получены значения масс, которые в среднем соответствуют известным значениям в пределах 0,8%. Если исключить спутники Плутона, то согласие имеет место в среднем в пределах 0,4%. В целом показано, что Солнце, планеты и спутники.

Проведен анализ механизмов возникновения тектонических мегацунамигенных землетрясений. Показано, что подобные землетрясения возникают только в зонах косого поддвига литосферных плит под островные дуги. Гипоцентры тектонического мегацунами располагаются вблизи глубоководного желоба строго внизу передней кромки невулканической дуги на глубинах 20 - 40 км и, как правило, в зоне передней кромки возникающего мегаблока. Косой поддвиг создает условия для консолидации “клавиш” невулканической дуги в мезо- или макроблок и способствует развитию протяженных зон тектонических разрушений. Происходит взбросо-сдвиг части этих блоков в виде призматического мезоблока. Разломные зоны могут распространяться на расстояния свыше 1000 км. Активная динамика внутри такой призмы затихает, сохраняясь только на его концах. Это позволят предложить новую тактику прогноза таких ситуаций.

Предпринимается попытка конкретизировать содержание уровня принципов симметрии, который был введён в рассмотрение Ю. Вигнером. Предлагаются аналитические выражения, объединяющие три уровня иерархии: система – подсистема – предельный случай, что позволяет рассматривать разнородные системы отношений различного
масштаба как конструкцию, наделённую общими связями. Основой моделирования является предложенная ранее протоструктура, которая представляется на числовой оси и понимается как инструмент анализа процессов самоорганизации (перехода от одного вида порядка к другому).

В системе разрешенные состояния формируются с помощью протоструктуры и образуют
отдельные уровни. Наиболее значимым среди них является уровень параметра порядка.
Выявленные для системы связи между позициями параметра порядка и подчинёнными ему характеристиками распространяются на подсистему и предельный случай с помощью
масштабных коэффициентов, которые конструируются на основе структурных соображений.

Установленные связи проверяются на примере Солнечной системы в плоскости
эклиптики. В качестве параметра порядка выступает относительный момент количества
движения. Применимость выявленных связей для планетной системы и спутниковых
подсистем демонстрируется при обращении к известным относительным характеристикам
планет и Солнца. При этом отношения масс планет и Солнца рассматриваются как масштабные коэффициенты. Атом водорода трактуется как предельный случай при использовании дополнительного масштабного коэффициента, в роли которого выступает отношение сил в атоме водорода. Согласие модельных и наблюдательных данных имеет место в пределах долей процента.

В статье на основе выделенных ранее геоэкологических районов Иркутской области проведена оценка структуры или спектра опасных геоморфологических процессов.
Определены взаимосвязи между собственно опасными геоморфологическими процессами в геоэкологических районах, а также их различными типами. Рассмотрено пространственное распределение основных опасных геоморфологических процессов по геоэкологическим районам. Создана синергетическая геоморфосистемная модель развития опасных геоморфологических процессов в геоэкологических районах как сложных диссипативных открытых нелинейных системах.

На основе повторных топобатиметрических съёмок приводится анализ
морфодинамики эрозионных ложбин, образующих систему подводного каньона
Константиновский, включающего центральное русло и два боковых отвершка: западный и
восточный. Установлены связи процессов, протекающих в верховьях каньона с динамикой
прилегающих галечных пляжей. В пределах верховья центрального русла шириной вдоль
берега 450 м, выходящего на глубину 10-12 м, сток наносов на глубину происходит по
продольным бороздам, развитым на дне её центральной части до глубин 40-50 м, а вдоль
бортов – до 80 м. Аккумуляция наносов в верхних частях русла и отвершков каньона приводит
к выдвижению бровки свала глубин в море, увеличению крутизны её морского края и, при
достижении критического значения уклона, смещению накопившегося материала под
воздействием волн и гравитации вниз по тальвегам. После этого вновь начинается фаза
седиментации в верховьях эрозионных ложбин. Скорость и объёмы накопления материала в
центральном русле и боковых отвершках во многом зависят от удалённости их верховий от
берега и интенсивности вдольберегового перемещения наносов, обусловленной штормовой
активностью моря.

Постнатальный онтогенез мозга человека играет большую роль в его развитии. Целью настоящего исследования была оценка морфометрических показателей развития мозга человека в различные периоды постнатального онтогенеза. Проводилось исследование корковых формаций мозга человека в постнатальном онтогенезе, а именно речедвигательных полей 44 и 45, поля 24 лимбической области коры, гиппокампа.
Исследовалась непрерывная серия фронтальных срезов мозга человека новорожденного
ребенка, детей 2 лет жизни, 7 лет жизни, 12 лет жизни и взрослого. Срезы окрашены крезилом фиолетовым. В работе были использованы морфометрические методы. В результате проведенных исследований было выявлено, что интенсивное цитоархитектоническое развитие корковых формаций наблюдается в первые два года жизни. В первые годы жизни отмечается активное формирование волокнистых структур, а также рост нейронов в различных цитоархитектонических слоях. Установленные закономерности развития мозга в постнатальном онтогенезе являются важными для осуществления педагогических занятий и воспитательных мероприятий в периоды постнатального онтогенеза.

Дано обобщение ранее использованных понятий и определений систем с
точки зрения физики и системологии. Исследована сущность понятия связи между элементами
системы и сделаны выводы о характере взаимодействия внутри системы, минимальном уровне
иерархичности системы. На основе проведенного исследования представлены уточненные
определения основных понятий системологии.

На основании определения обратной связи доказывается, что она действует во всех процессах без исключения. При этом классификация обратных связей дополнена нейтральными обратными связями, которые поддерживают безразличное равновесие и аддитивность во времени контролируемых ими параметров.

На основе топобатиметрических съёмок береговой полосы Имеретинской
низменности, выполненных за период с 1975 по 2016 годы, а также опубликованных данных приводится анализ изменения контура берега и ширины галечного пляжа в пределах междуречья Мзымта - Псоу.

Показано влияние антропогенного фактора, проявившегося как в выборке наносов с
пляжей и русла р. Мзымта, являющейся главным поставщиком на берег пляжеобразующего материала, так и в строительстве в пределах береговой зоны различных сооружений.

Основное негативное влияние на состояние пляжей оказало возведение вблизи устья р.
Мзымта порта Сочи – Имеретинский, оградительные молы которого полностью прервали
вдольбереговой поток пляжеобразующих наносов, направленный на юго-восток к устью
р.Псоу. Существенное влияние на уменьшение ширины пляжа на участке берега восточнее
порта, оказало строительство в 2009 – 2013 годах набережной и волногасящих сооружений с упорным поясом, расположенным почти на середине ранее существовавшего галечного пляжа.

Отсыпки галечного материала как на пляж, оставшийся перед упорным поясом, так и на
подводный склон, оказались не эффективными, в связи с уходом наносов под воздействием волн вдоль берега и в подводные каньоны.

Размыв пляжей перед возведёнными берегозащитными сооружениями, обусловленный
прерванным оградительными молами порта вдольбереговым потоком наносов, привёл к
переливу воды во время штормов через парапет набережной и частичному подтоплению
территории олимпийских объектов, а также к разрушению самой берегозащитной конструкции.

Эти последствия потребовали проведения дополнительных мер по защите не только берега, но и самих берегозащитных сооружений, которые реализовались в строительстве волногасящих каменных берм.

К началу 2017 г. на участке берега протяжённостью 810 м вдоль возведённой у упорного пояса каменной бермы пляжа нет, а граница его размыва распространилась на 1260 м
от порта и достигла вершины Константиновского мыса.

Исследуются проблемы построения модели мира человека и согласования смыслов у членов малой социальной группы в процессе их коммуникации и совместной деятельности с эволюционной, системно-теоретической, нейрофизиологической, социально-психологической и коммуникативно-деятельностной точек зрения. Ключевой момент состоит в том, как соотносится когерентность смыслов в моделях мира участников группы с когерентностью текстов, представляющих их предметные области. Модель мира, также, как и модель предметной области, состоит из трех компонентов: языкового и двух многомодальных (индивидуального и социализированного). Модель мира каждого человека является уникальной конструкцией и, несмотря на некоторое ее подобие моделям, которые формируют члены соответствующей социальной группы, требует постоянной синхронизации, что реализуется в процессе коммуникации. Помимо информационного механизма синхронизации по ключевым понятиям предметных областей в процессе коммуникации участвует интенциональный механизм, который реализуется через личностные особенности субъектов общения. Способ действия указанных механизмов раскрывается на примере коллективной деятельности и качества коммуникационной грамотности. Коммуникационная грамотность людей, как показано в статье, существенно зависит от лингвистического компонента, т.е. от умения работать с текстами на естественном языке. Это означает, что каждый человек сам должен уметь качественно писать тексты и работать со смыслами, а также понимать смыслы, заключенные в текстах, написанных другими. Это особенно важно в условиях широкого распространения различных сетевых структур на платформах интеллектуальных технологий и телекома, от социальных и экспертных сетей «коллективного разума» до сетей мгновенных сообщений.

Онтогенез и функциональная организация самовоспроизводства организма человека осуществляются взаимодействием клеток соматического и зародышевого пути, составляющих двухконтурную систему прямых и обратных связей под управлением половых клеток. Диссипация энергии развертывания информации генома соматических клеток в условиях обмена веществом и энергией с внешней средой сопровождается кумуляцией информации в геноме половых клеток. Полагаем, что причиной диспропорционирования энтропии и накопления информации является внутримолекулярная магнитная изотопия химических элементов, обеспечивающих взаимосвязь генома половых и соматических клеток.

Исследование функционирования генома в процессе взаимодействия половых и соматических клеток снимает неразрешимые противоречия между эпигенетической и синтетической концепциями эволюции и позволяет рассматривать процесс самоорганизации и развития на основе закономерностей единого Универсального эволюционизма.

В сложной самоорганизующейся системе рассматриваются сценарии расщепления узлов – компонент спектра разрешенных состояний, что позволяет в приложении объяснить формирование характеристик планетных орбит в Солнечной системе. Инструментом
исследования служит предложенная ранее протоструктура – первичная, по замыслу, система отношений, с помощью которой на числовой оси моделируются ситуации в относительных характеристиках объектов различной природы. Протоструктура состоит из жесткой и мягкой компонент – числовых последовательностей, которые, в свою очередь, состоят из циклов –
повторяющихся наборов отношений. Она предназначена для поэтапного исследования эволюции (развёртывания) наблюдаемых самоорганизующаяся систем. На основе жесткой компоненты протоструктуры формируется параметр порядка системы n, который подчиняет себе две другие относительные характеристики.

Исследуется процесс согласования двух компонент протоструктуры, в результате
которого узлы в одном из её циклов расщепляются и сдвигаются. Каждый из узлов
представляется спектром, любая позиция которого интерпретируется как отдельный элемент параметра порядка n, которому подчинёна одна из позиций на нижнем уровне иерархии.

Устойчивость спектра трактуется как следствие тождественного совпадения узлов, которые
относятся к разным узловым конфигурациям и интерпретируются взаимоисключающим образом.

Процедура выбора при согласовании узловых конфигураций является поисковой, имеет
геометрический характер, учитывает предысторию и моделирует в системе процесс
естественного отбора. Анализ неустойчивостей осуществляется по специальной методике.
Проводится подробное обсуждение шагов развёртывания системы. В приложении рассматривается формирование пространственной структуры планетных орбит в плоскости эклиптики Солнечной системы. Исходно роль параметра порядка
n играет относительный момент количества движения, который в процессе эволюции
трансформируется в спектр параметра порядка n.