Скачать презентацию Лекция VII Самоорганизация синергетика и новая картина мира Скачать презентацию Лекция VII Самоорганизация синергетика и новая картина мира

2012-02-27.ppt

  • Количество слайдов: 21

Лекция VII Самоорганизация, синергетика и новая картина мира Профессор Г. Г. Малинецкий Курс для Лекция VII Самоорганизация, синергетика и новая картина мира Профессор Г. Г. Малинецкий Курс для магистров межвузовской нанотехнологической программы. Зимний семестр 2012. 27. 02. 2012

План лекции n n Самоорганизация и параметры порядка. Теория режимов с обострением и роль План лекции n n Самоорганизация и параметры порядка. Теория режимов с обострением и роль идей синергетики в реализации крупных научно-технических проектов. Понимание и использование самоорганизации как главная надежда фундаментальной науки и высоких технологий, относящихся к VI укладу. Математическое отступление. Теорема Эйлера

А. Пуанкаре (1854 -1912) Начало XX века. Проблемы описания природы. Проблемы 1. Интегрируемость уравнений А. Пуанкаре (1854 -1912) Начало XX века. Проблемы описания природы. Проблемы 1. Интегрируемость уравнений 1. Параметрический анализ Подходы 1. Исследовать aттракторы 1. Теория бифуркаций A λ

Сходящиеся и асимптотические ряды Анри Пуанкаре (1854— 1912) Сходящийся ряд: Асимптотический ряд Сходящиеся и асимптотические ряды Анри Пуанкаре (1854— 1912) Сходящийся ряд: Асимптотический ряд

Эйнштейн против Пуанкаре А. Пуанкаре (1854 -1912) Конвенционализм – построение теорий на основе соглашений, Эйнштейн против Пуанкаре А. Пуанкаре (1854 -1912) Конвенционализм – построение теорий на основе соглашений, исходя из удобства, простоты, полезности. Соглашения – вне поля истины или ложности. Принцип терпимости Карнапа: «Принять мир вещей значит лишь принять определенную форму языка» . А. Эйнштейн (1879 -1955) Концепция Эйнштейна – мир действительно представляет собой реализацию простейших математических конструкций. Н. И. Лобачевский (1792 -1856)

Что такое «понять решение» ? Линейное уравнение Принцип суперпозиции Пример: Уравнение Дисперсионное соотношение Нелинейное Что такое «понять решение» ? Линейное уравнение Принцип суперпозиции Пример: Уравнение Дисперсионное соотношение Нелинейное уравнение – автомодельное решение Р. Фейнман (1918 -1988) «Будущая великая эра пробуждения человеческого разума будет эрой понимания качественного содержания дифференциальных уравнений в частных производных. Сегодня мы еще не способны на это. »

Самоорганизация в сложных системах Принцип подчинения быстрых мод медленным Чем больше время, тем меньше Самоорганизация в сложных системах Принцип подчинения быстрых мод медленным Чем больше время, тем меньше остается существенных гармоник Г. Хакен (1927)

Концепция параметров порядка Г. Хакен 1927 u 1, …, up – параметры порядка x Концепция параметров порядка Г. Хакен 1927 u 1, …, up – параметры порядка x 3 x 2 x 1 Аттрактор – предельный цикл Автоволновые процессы в модели брюсселятора

Что такое «понять решение» ? Логистическое отображение Выявление сценариев перехода от порядка к хаосу Что такое «понять решение» ? Логистическое отображение Выявление сценариев перехода от порядка к хаосу М. Фейгенбаум (1944) Бифуркация. Удвоение периода Теория универсальности, 1978 год

Эффект локализации тепла А. А. Самарский ЖВМи. МФ, 1963, т. 3, N 4 И. Эффект локализации тепла А. А. Самарский ЖВМи. МФ, 1963, т. 3, N 4 И. М. Соболь В основу физической теории было положено автомодельное решение

Лазерный термоядерный синтез Критерий Лоусона Э. Теллер (1908 -2003) Н. Г. Басов (1922 -2001) Лазерный термоядерный синтез Критерий Лоусона Э. Теллер (1908 -2003) Н. Г. Басов (1922 -2001) 1 грамм D-T-смеси даст энергии больше, чем 1 тонна условного топлива Как стабилизировать неустойчивость Реллея-Тейлора?

Модель тепловых структур Режимы с обострением С. П. Курдюмов А. П. Михайлов Н. В. Модель тепловых структур Режимы с обострением С. П. Курдюмов А. П. Михайлов Н. В. Змитренко Конечная скорость фронта Решение Курдюмова-Змитренко

Проблемы глобальной демографии С. П. Капица Мальтус Капица Проблемы глобальной демографии С. П. Капица Мальтус Капица

Самоорганизация – вызов и надежда Леонардо да Винчи 1452 -1519 «Оптика – рай для Самоорганизация – вызов и надежда Леонардо да Винчи 1452 -1519 «Оптика – рай для математиков» n n n «Человек – совокупность его общественных связей» К. Маркс 1818 -1883 Nano – самоформирование, самосборка, самоорганизация, путь снизу вверх Bio – морфогенез, динамика набора видов в эволюции, самовоспроизводство (минимальный геном) Info – сообщество программ, компьютерные вирусы, саморазвитие виртуального мира Cognito – коннекционизм, организация мозга, искусственные и естественные нейросети (восприятие, память, сознание) Socio – субъекты, общество, этносы, техноценозы, цивилизации, экономические структуры, социальные сети, организации, пространства знаний, стратегий, коммуникаций Социальное – рай для синергетиков…

Самоорганизация – главная надежда нанотехнологий n Б. Фуллер n Теорема Эйлера: Вершины – Ребра Самоорганизация – главная надежда нанотехнологий n Б. Фуллер n Теорема Эйлера: Вершины – Ребра + + Грани = 2 Фуллерен: 12 пятиугольных и 10 шестиугольных граней Л. Эйлер Фуллерен С 60 Р. Смолли, Нобелевская премия по химии 1996 г.

Искусственная жизнь – мир многоагентных систем Г. В. Ф. Гегель 1770 -1831 «Математика наука Искусственная жизнь – мир многоагентных систем Г. В. Ф. Гегель 1770 -1831 «Математика наука точная потому что математика наука тощая» Биологическая эволюция, возникновение альтруизма, коэволюция примитивных обществ Необходима ли смерть? Агент имеет генотип, фенотип, способность действовать, обучаться, вырабатывать цели и стратегии 21000 стратегий

Царский путь – самоорганизация Врач Оперирует 1 -5. Какими? Больной 400 -1000 параметров Метод Царский путь – самоорганизация Врач Оперирует 1 -5. Какими? Больной 400 -1000 параметров Метод диагностических игр И. М. Гельфанд (1913 -2009) Путь к профессиональному бессмертию Образование в России. Чему и как учить? Информатику по ЕГЭ сдавало 7000 человек. Вернуть в школу мечту и поиск! Эпидемия гениальности, новое Возрождение. Невозможно? Необходимо! Б. Х. Обама Первые места на олимпиадах по физике и математике Ю. Б. Котов

Когнитивный императив Науковедение 1960 -х: n N – число ученых n N 2 – Когнитивный императив Науковедение 1960 -х: n N – число ученых n N 2 – затраты n N 1/2 – прирост научного знания Новая экономика США – ядро информационнотелекоммуникационный комплекс. Крах 2000 -х. Ожидание капитализации интернет компаний Q 1~N 2 Реальность: Q 2~N ln N

Самоорганизация – ключ к пониманию структуры и функции Синергетика В. С. Степин «… общая Самоорганизация – ключ к пониманию структуры и функции Синергетика В. С. Степин «… общая теория саморазвивающихся систем, основа научной картины мира XXI века» Мат мод емати чес ели ров кое ани е я ска ф осо ксия л Фи фле ре Предметное знание Д. С. Чернавский «… общая теория неустойчивости в системах разной природы» С. П. Курдюмов «Язык концепций, понятий, моделей, объединяющий естественников, гуманитариев, математиков»

Курс на VI технологический уклад Россия еще не успела в полной мере освоить возможности Курс на VI технологический уклад Россия еще не успела в полной мере освоить возможности пятого технологического уклада, однако прогнозы показывают, что ведущие страны в 2014 -2018 гг. перейдут к Э. Гейм, К. Новоселов Нобелевская премия по шестому. Его основу составят физике 2010 г. наноэнергетика; молекулярные, клеточные и ядерные технологии; нанотехнологии, нанобионика, микроэлектронные технологии, наноматериалы, нанороботика и другие наноразмерные производства

Мы попали в очень странное место М. Эшер. Галерея гравюр. 1956 Мы попали в очень странное место М. Эшер. Галерея гравюр. 1956