Сложные системы

В статье предпринята попытка критического переосмысления некоторых аспектов концепции знака и отношений между знаком и информацией с целью преодоления субъективности функционального подхода. Предложена гипотеза развития знаков от естественных к искусственным. На основании атрибутивной концепции “Информация-структура” показана неизменность сущности информации, как передаваемой структуры, в естественных и знаковых системах. Информация переносится в сообщениях в виде связей между знаками, а знаки активируют уже имеющуюся у субъекта информацию, нужную для восприятия сообщения. На базе этих представлений предложена наглядная модель формирования и распространения внутренних ментальных структур субъекта с помощью знаковых сообщений. Подтверждено, что согласование атрибутивного и функционального подходов к информации возможно.

Исследуется эволюция спектра разрешенных состояний для системы, в которой отсутствует специфика. Конкретным объектом анализа является формирование параметра порядка системы и её границ. В качестве генератора разрешенных состояний используется протоструктура – двухкомпонентная система отношений, которая представляется на числовой оси и, предположительно, играет роль первичной формы для разных объектов природы. Обе компоненты составлены из циклов - повторяющихся наборов отношений. Показано, как, с одной стороны, взаимодействие циклов, принадлежащих двум разным относительным характеристикам, приводит к возникновению иерархии и параметра порядка. С другой стороны, границы протоструктуры формируются в результате согласования двух её компонент. Для каждой из разрешенных позиций приведено аналитическое выражение.
В приложении рассмотрена часть структуры Солнечной системы в начальной стадии формирования. Структура располагается в плоскости эклиптики и включает планетные орбиты. При этом роль параметра порядка играет относительный момент количества движения. На одной из полученных границ выявленная предельная скорость совпадает со скоростью света в пределах 0,1%. Минимальный модельный радиус системы в два раза меньше гравитационного радиуса Солнца. Для большей части позиций планетных орбит согласие модельных и наблюдательных данных имеет место в пределах, близких к 1%. Указывается, что имеющиеся значительные расхождения, касающиеся, например, пояса астероидов, могут быть преодолены при анализе дальнейших этапов эволюции системы.

Предлагается методика расчета переходных форм сложных систем в процессе их эволюции (развѐртывания) без каких-либо предположений о специфике упомянутых систем. Для таких систем количественно анализируются их дискретные спектры и причины происходящих изменений. Объектом исследования является структура - совокупность
отношений на числовой оси. Используется тринитарная методика, в частности, основой анализа служат пропорции арифметическая - геометрическая - золотое сечение. Ключевая идея сводится к тому, что для разных вариантов порядка и соответствующих им видов симметрии выявляются тождественные совпадения. Увеличение их количества способствует выживанию структурных конфигураций и появлению новых видов порядка. Предложенные правила выбора разрешенных состояний позволяют сформировать протоструктуру – первичную совокупность отношений. Еѐ эволюция прослеживается по шагам от “0” стадии до появления циклов – интервалов оси, в пределах которых отношения систематически повторяются. Протоструктура состоит из двух компонент, наделена высокой степенью симметрии и включает в себя в качестве фрагментов наиболее распространенные в природе численные инварианты 1+ , 2, 2+ , 5 и 10, где  -1=1+ =(1+ 5 )/2 =1,6180…- - золотое сечение. Протоструктура рассматривается впервые, она, предположительно, характеризует основные свойства пространства-времени и является сырьѐм для дальнейшей эволюции. Указывается, что методика позволяет анализировать формирование разрешенных позиций параметра порядка,
например, в Солнечной системе. С физических позиций модель характеризуется как попытка выхода на третий из предложенных Е.Вигнером уровней события - законы - принципы симметрии.

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.

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.

Рассматривается процесс приближения самоорганизующейся системы к эволюционной зрелости, что позволяет в приложении объяснить для пяти планет Солнечной системы характеристики их орбит. Система не наделена спецификой природных объектов и трактуется как часть структуры, которая имеет границы. Структура, в свою очередь, понимается как сеть, состоящая из узлов – разрешенных состояний и связей между ними. Система формируется на основе развёртывания протоструктуры – двухкомпонентной и циклически организованной системы отношений, которая интерпретируется как первичная и предназначена для поэтапного исследования эволюции. Эволюция понимается как развёртывание от этапа к этапу при учёте предыстории. Протоструктура задаёт спектр разрешенных состояний для n - параметра порядка системы, который подчиняет себе две относительные характеристики. В результате взаимодействия элементы указанного спектра расщепляются на компоненты и специализируются. В настоящей работе исходными данными служат результаты анализа предшествующего этапа эволюции, где рассмотрено расщепление десяти n-узлов в пределах одного изолированного цикла протоструктуры. В настоящей работе исследуются пять n-узлов, которые в результате детализации представляются с помощью приблизительно пятидесяти взаимодействующих позиций. Эти позиции размещаются на трёх уровнях иерархии: уровень позиций n, а также их расщеплений – уровень сдвигов n относительно исходных позиций – уровень малых изменений. Подробно рассматриваются межуровневые связи и уровень сдвигов, основой которого являются инварианты, сформированные на предыдущем этапе эволюции.
В приложении каждый элемент спектра n трактуется как относительный момент количества движения в Солнечной системе, если речь идёт о круговом движении. В противном случае элемент спектра расщепляется на компоненты, каждая из которых отвечает за подчинённое ей расстояние или за период обращения. Обсуждается эволюционная зрелость планетных расстояний и периодов обращения для Меркурия, Венеры, Земли, Марса и Плутона. Рассматривается кри