Сложные системы

Закономерности развития производственной системы обсуждаются на основе представления о том, что прогресс в хозяйственной деятельности человека связан с успехами в технологическом использовании усилий человека и источников энергии, которые рассматриваются как важнейшие общественные производственные ресурсы. Введено понятие замещающей работы оборудования P, которая во всех отношениях эквивалентна усилиям людей в производстве, может считаться услугой капитала и рассматриваться как стоимость-образующий фактор, наряду с традиционными производственными факторами. Выпуск системы (производство стоимости) определяется как функция трёх переменных, две из которых: трудозатраты L и замещающая работа P рассматриваются как активные источники стоимости, что позволяет ввести энергетическую меру стоимости, а физический капитал K, как производственный фактор, играет пассивную роль. При предположении, что производственная система стремится использовать все доступные общественные ресурсы, определённые внешними по отношению к системе обстоятельствами, формулируются уравнения для производственных факторов, которые сопровождаются также уравнениями для технологических характеристик производственного оборудования. Траектория развития системы определяется характеристиками самой системы и доступностью общественных ресурсов, которые не могут быть использованы полностью одновременно, что приводит к смене мод развития и колебаниям выпуска – деловым циклам. На примере экономики США демонстрируется, что система уравнений способна описывать наблюдаемую траекторию развития и выпуск производственной системы.

Предлагается простое объяснение самым загадочным понятиям классической механики и теоретической физики – инерциальным и неинерциальным системам отсчета, силам инерции, движению тел по инерции, основанное на простой вихревой модели твердых тел и парадоксе Даламбера, а также, на условиях равновесия несжимаемой жидкости и принципа присоединенных масс для потенциальных потоков. На основании полученной модели представлена новая интерпретация трех законов Ньютона.

Предлагается структурная схема зарождения и развёртывания большого солнечного цикла – группы физических явлений, которые регистрируются на поверхности Солнца и включают т.н. 11-летний и 27-дневный (кэррингтоновский) циклы солнечной активности. Модельные соображения являются достаточно общими, поскольку исключают специфику природных систем; физические законы не используются, изучается только структурный аспект. Основой рассмотрения служит протоструктура – первичная, согласно замыслу, система отношений, которая рассматривается на числовой оси. Система представляется как сеть, состоящая из узлов – разрешенных состояний и связей – правил, ответственных за устойчивость, при этом и те и другие задаются протоструктурой. На основе двух дополнительных относительных характеристик формируется параметр порядка n – иерархически наиболее значимая характеристика системы. Параметр порядка и сдвиги его позиций относительно исходных положений являются основой анализа структурных событий.
Протоструктура ранее использована для анализа структуры Солнечной системы в плоскости эклиптики, где роль параметра порядка n играет относительный момент количества движения. В частности, исследованы этапы выгорания Солнца от исходной массы до известной в настоящее время, а также связь массы с минимальным радиусом Солнца и эксцентриситетом орбиты Земли. Также выявлен узловой комплекс, ответственный за формирование наблюдаемых характеристик большого солнечного цикла, кометы Галлея, пояса астероидов и тела Хирон. Анализ уже имеющихся модельных построений, а также привлечение нескольких гипотез позволяют объединить указанные результаты и представить набор структурных сценариев, описывающих появление и развёртывание большого солнечного цикла от зарождения до настоящего времени. Сейчас наблюдаемый радиус Солнца составляет 4,649*10-3 а.е. При изменении модельного радиуса Солнца в диапазоне (4,800 – 4,642)*10-3 а.е. длительности циклов изменяются в пределах (9,666 - 27,276) суток и (18,784 – 11,086) лет., где r3=а.е., а в последнем случае речь идёт о ба

Автор расширил возможности аксиоматического метода для написания дедуктивных теорий в биологии и антропологии и их параллельной систематизации, путём создания алгоритма из 32 правил. Алгоритм основан на гипотезе о выводимости всех слов друг из друга и на гипотезе о периодической повторяемости свойств живого при расположении их в ряд. Гипотезы позволили найти две периодические системы, подобные системе Д.И. Менделеева. Эти системы помогают определять порядок аксиом в ряду теорий. Алгоритм дополнен связью аксиом, сходных в неживом, живом и разумном мире, с понятиями симметрии. Работа может поднять аксиоматический метод на новую высоту также и в деле унификации знаний.

Обсуждаются нефизические подходы к определению природы «темной энергии» и «темной материи» в связи с тем, что физическая природа названных явлений до сих пор не определена. Показана возможность рассмотрения информации наравне с материей и энергией. Данная возможность обосновывается результатами психологических исследований в рамках теории интегральной информации, результатами физических исследований в рамках гипотезы самосимуляции и принципа массо-энерго-информационной эквивалентности Вопсона, а также результатами системных исследований средствами системно-объектного подхода. Исследуется системная природа Универсума. Средствами системно-объектного подхода обосновывается его информационная структура в виде иерархии систем-классов (концептуальных систем), которая определяет свойства систем-явлений (материальных систем), обеспечивающих реальные взаимодействия. Утверждается подобие иерархии систем-классов Универсума иерархии понятий в сознании человека на уровне словесно-логического мышления. Представленные результаты поддерживают известную формулировку сильного антропного принципа. Показана связь свойств иерархии систем-классов и известных свойств «темной энергии» и «темной материи».

На протяжении всей истории государства управлялись и до сих пор управляются традициями, партийными программами и интуитивными идеями. Но сейчас жизнь государств стала настолько сложной, противоречивой и “динамичной”, что даже самые талантливые лидеры вместе с элитой не предотвращают беспорядков и кровопролития. Эта ситуация ухудшается на наших глазах. Переход к научному управлению жизненно необходим. В статье представлено научно-методологическое обеспечение управления государствами. Научное обеспечение включает в себя общую структуру, модель, идентификацию, обоснование и анализ решений, а также синтез государственного управления с учетом традиций, программ, планов, обязательств и других ограничений. Управление реализуется технологией, работающей в непрерывном цикле адаптации к внутренним и внешним изменениям в режиме реального времени и с его опережением. Для конкретного государства (а также крупного административного образования, фирмы и т. д.) предлагаемое научно-методическое обеспечение является ориентиром, определяющим структуру, основные параметры и технологию управления. В результате достигается ранжирование целей, максимизация социально-экономического успеха и, на этой основе, гуманное разрешение имманентных внутренних и внешних конфликтов.

Работа посвящена анализу характеристик моделей сложной системы человечества. Возможности для действий людей и человечества включены в модель системы. Социальные структуры, а также влияние человечества на окружающую среду исключены из модели. Малая количественная модель системы человечества была представлена ранее. Элементами малой и большой моделей являются ресурсы или группы ресурсов. Ресурсы – это вещи, инструменты, а также качества и методы, используемые людьми для достижения своих целей.
В работе представлен набор региональных моделей в дополнение к малой модели системы человечества, показано, что предлагаемые региональные модели являются моделями сложных систем. Рассмотрены характеристики этих моделей.
Статья носит междисциплинарный характер, в ней рассматриваются вопросы, связанные со сложными системами и историей человечества.

Показана необходимость и возможность построения целостной картины мира в условиях продолжающейся дифференциации и специализации современной науки, значительно уступая сопутствующему процессу интеграции. Построение единой картины мира производится с помощью системно структурной методологии, главным методом которой являются уровни структурной организации материи, обеспечивающие последовательный переход как по цепочке с одного уровня на другой от элементарных частиц до максимальных космических объектов, включая биологические и социальные системы и обратно, обеспечивая закономерную последовательность перехода по уровням структурной организации материи. Все это полезно для любого научного исследования на начальном и конечном этапе, а также, в системе просвещения.

В работе моделируются течения неоднородной среды, состоящей из газа и дисперсных включений. Целью исследования являются аэрозоли – взвешенные в газе твердые частицы или жидкие капли. Математическая модель течения сложной среды состоит из уравнений динамики несущей компоненты-газа и уравнений динамики дисперсной компоненты. Система уравнений, описывающая движение каждой компоненты смеси включает в себя уравнения непрерывности массы, импульса и энергии. Непрерывность импульса несущей фазы описывается одномерным уравнением Навье-Стокса. Межфазное взаимодействие определялось известными из литературы соотношениями. Динамика смеси моделировалась в одномерном приближении. Уравнения математической модели интегрировались явным конечно-разностным методом. Для подавления численных осцилляций к полученному решению применялась схема нелинейной коррекции сеточной функции.

Трёхмерное изображение решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ), описывающих конвективный поток, представляет собой аттрактор Лоренца. Данная система уравнений является базовой детерминированной системой, с исследования которой началось развитие теории хаоса. Для получения характеристик этой сложной системы необходима разработка современного программного продукта, доступного и удобного в использовании.
Целью работы являлось создание программы для исследования аттрактора Лоренца на языке Python с использованием библиотек специальных команд. Особенное внимание уделено способам решения системы ОДУ разными численными методами и наглядности представляемых результатов.
Описаны блоки кода разработанной программы; с её помощью произведён расчёт аттрактора Лоренца при варьировании численных методов решения ОДУ и параметров системы. По результатам расчёта сделаны выводы.

В настоящей работе предлагается версия мозгового механизма возникновения и формирования перцептивного и психического образов. Начальным событием возникновения перцептивного образа является результат взаимодействия на релейных нейронах таламуса сенсорного хаотического импульсного потока и организованного в пачки импульсного потока, исходящего из ретикулярных структур. Последующий этап – это формирование метаустойчивого динамического объединения возбужденных колонок коры большого мозга. Рассматривается роль функционального объединения колонок коры и интрафузальной мышечной рецепции в активации распределённых систем мозга и формировании перцептивного образа. Этот образ рассматривается как метаустойчивое состояние синергичных процессов в нейро-мышечных структурах. Дается обоснование не воспринимаемости перцептивного образа. Предполагается, что основу психического образа составляют воспринимаемые эффекты ньютоновских сил, вызываемые сокращениями мышц. Обсуждаются свойства перцептивного и психического образов, их отличие и сопряженность. Роль психического образа во взаимодействии с образами сознания.

В статье рассмотрены философские и методологические аспекты эволюции учения о геосистемах – географических системах. Обращено внимание на нежелательные тенденции в этой эволюции, проявляющиеся в придании отдельным аспектам учения вида основополагающих принципов. Показана общенаучная диалектическая основа классического варианта учения о геосистемах, в том виде, как оно было разработано его основоположником – академиком В.Б. Сочавой. Подчеркивается несостоятельность разработанных позже и разрабатываемых в настоящий момент частных принципов учения о геосистемах как метанаучной парадигмы, относительная фундаментальность и жизнеспособность классических широко трактуемых, «несовершенных» понятий, позволяющих оперировать ими в широком круге аспектов географического (и не только) познания, в частности, на примере учения о геосистемах.