通过对本章的阅读,我了解了自组织系统理论的发展历史以及什么是耗散结构理论,还有协同学以及突变论。关于自组织系统理论,目前还不是很完善,没有形成一个统一的理论体系,它也还不足以彻底揭示自组织系统形成的机制,加之其内容深奥难懂,有牵扯较多数学知识,所以本书作者只做了简单介绍,供初学者参考
以下是本章的知识点:
1、19世纪中期热力学的主要成就:分子运动理论、热力学第一定律和第二定律
2、熵:实际上就是商,是克劳修斯在1865年提出的一个新概念。实际上表现的就是系统内无序状态出现的程度。平衡、无序、熵这三个概念是一致的,平衡态也就是无序态,也就是熵值最大的状态;而非平衡、无序、负熵则连在一起,非平衡态也就是有序态,也就是负熵态。
3、为了解决热力学与生物学矛盾,相继出现了麦克斯韦妖的提出,涨落导致有序的假说,生命遗传机制的量子论解释,生命特征与生命有序性的关系,贝塔朗菲的解释,维纳的说明,自组织系统理论的诞生,布里渊的总结与发挥
4、系统分为三类:孤立系统、封闭系统、开放系统
5、结构即指系统内部的各个要素之间的一定联系方式。
6、耗散结构:普利高津 这样表述 :一个远离平衡态的开放系统,当外界条件变化到一个特定临界值时,系统内部某个参量发生涨落而导致系统发生突变,即非平衡相变,那么、该系统就会由原来的混沌无序态转变为一种在时间、空间或功能上的有序状态,并且,这种结构状态只有在系统与环境不断交换物质和能量时,才能得以维持。这样的系统结构就叫耗散结构。
普利高津所讲的耗散结构是指:只有在不断地消耗外界的物质和能量,同时不断排除或扩散掉系统内的一部分物质和能量才能维持的有序结构。简言之,建立在与环境发生物质、能量交换关系基础上的结构即为耗散结构。
特征:动态性、有序性、宏观性
形成条件:①系统处于远离平衡态②系统的开放性③系统内不同要素之间存在非线性机制
意义:为结构研究开拓了一个新领域,为提高系统的功能指出了一个新途径,还为我们进一步搞清时间的可逆性和不可逆性的关系,它可应用范围涉及物理学、化学、材料科学、生物科学、脑科学、气象科学、天文科学等等
7、协同学是由原西德斯图加特大学理论物理学教授赫尔曼·哈肯在1973年提出的一种学说
协同学的应用还是很初步的,目前主要在物理学、流体力学、化学、生物学等方面取得一些成绩;在社会学、经济学方面的应用还刚刚开始,其成果远不如系统工程、信息论控制论的应用成果突出
8、突变论于1972年由法国数学家雷内托姆在《结构稳定性和形态发生学》一书中创立的一种数学理论
基本内容:①稳定性与非稳定性②突变过程的本质和特征(多稳态性、中间非稳态性、突变点是一个范围、突变结果带有随机性)③突变形式具有多样性(尖点型、折叠型、燕尾型、蝴蝶型、双曲型、椭圆型、抛物型)
9、自组织系统形成条件:①开放性原则②远离平衡态原则③非线性原则④协同原则⑤涨落原则⑥突变原则
10、······