27.Процесс самоорганизации и характер его протекания

Самоорганизация — процесс упорядочения (пространственного, временного или пространственно-временного) в открытой системе, за счёт согласованного взаимодействия множества элементов её составляющих. Характеристики системы:открытая (наличие обмена энергией/веществом с окружающей средой),наличие положительных обратных связей ,содержит неограниченно большое число элементов (подсистем) , т.ее структура организации должна быть сложной,имеется стационарный устойчивый режим системы, в котором элементы взаимодействуют хаотически (некогерентно). ситема должна находиться вдали от равновесия, флуктуация — случайные отклонения от среднего значения физических величин, характеризующих систему из большого числа частиц; вызываются тепловым движением частиц или квантовомеханическимиэффектами.Характеристикипроцесса:интенсивный обмен энергией/веществом с окружающей средой, причём совершенно хаотически (не вызывая упорядочение в системе) ,макроскопическое поведение системы описывается несколькими величинами — параметром порядка и управляющими параметрами (исчезает информационная перегруженность системы) ,имеется некоторое критическое значение управляющего параметра (связанного с поступлением энергии/вещества), при котором система спонтанно переходит в новое упорядоченное состояние (переход к сильному неравновесию),новое состояние обусловлено согласованным (когерентным) поведением элементов системы, эффект упорядочения обнаруживается только на макроскопическом уровне ,новое состояние существует только при безостановочном потоке энергии/вещества в систему. При увеличении интенсивности обмена система проходит через ряд следующих критических переходов; в результате структура усложняется вплоть до возникновения турбулентного хаоса. Точка бифуркации — критическое состояние системы, при котором система становится неустойчивой относительно флуктуаций и возникает неопределенность: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более дифференцированный и высокий уровень упорядоченности. Термин из теории самоорганизации.Точка бифуркации носит кратковременный характер и разделяет более длительные устойчивые режимы системы. В точке бифуркации невозможно предсказать, в каком направлении будет развиваться система, станет ли состояние хаотическим или она перейдет на новый, более высокий уровень упорядоченности.

28.Взаимоотношение энергии, информации и энтропии

Информация, лежащая в основе принципов биологической организации, не исчезает в процессах эволюционного преобразования биосистем и может сохраняться неограниченно долго в явном или неявном состоянии при условии непрекращающейся передачи в процессах воспроизводства. С позиций термодинамики информация связана с энтропией, представляя собой негэнтропию (негэнтропия – мера информации)… Отрицательную энтропию (информацию) организм получает, преобразуя вещества, которые он получает с пищей, или с квантами световой энергии, или химические соединения в энергоносителях, используя их в биохимических реакциях. При этом разрушение вещества ведет к увеличению энтропии, а их создание к ее снижению.

Информация - мера организованности системы в противоположность понятию энтропии как меры неорганизованности. С повышением энтропии умень­шается информация (поскольку все усредняется) и наоборот, пони­жение энтропии увеличивает информацию. Связь информации с энтропией свидетельствует и о связи информации с энергией.

Энергия характеризует общую меру различных видов движения и взаимодействия в формах: механической, тепловой, электромагнитной, химической, гравита­ционной, ядерной. Информация характеризует меру разнообразия систем. Эти два фундаментальных параметра системы (наравне с ее вещественным составом) относительно обособлены друг от друга. Точность сигнала, передающего информацию, не зависит от количе­ства энергии, которая используется для передачи сигнала. Тем не менее энергия и информация связаны между собой.