хаос и порядок дискретных систем в свете синергетической теории информации

Научный журнал КубГАУ, №47(3), 2009 года 1 УДК 519.722:[539.183.3+ +577.112.5+59.002+519.765+113/119] UDC 519.722:[539.183.3+ +577.112.5+59.002+519.765+113/119] ХАОС И ПОРЯДОК ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ В СВЕТЕ СИНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ CHAOS AND ORDER OF DISCRETE SYSTEMS IN LIGHT OF SYNERGETIC INFORMATION THEORY Вяткин Виктор Борисович к.т.н. Екатеринбург, Россия Vyatkin Victor Borisovich. Cand. Tech. Sci. Ekaterinburg, Russia С помощью синергетической теории информации проведена оценка хаоса и порядка в структуре таких систем как электронные системы атомов, белковые молекулы, паутины пауков, поэтические произведения. Сделано предположение о существовании в природе статистического закона структурной организации, согласно которому эволюция дискретных систем направлена в сторону равновесия хаоса и порядка Estimation of chaos and order in structure of electronic systems of atoms, protein molecules, webs of spiders, poetic products is done with the help of synergetic information theory. Existence of statistical rule of structural organization in nature is expected. This rule directs evolution of discrete system towards balance of chaos and order. Ключевые слова: ХАОС, ПОРЯДОК, СТРУКТУРА, СИСТЕМА, ИНФОРМАЦИЯ, ЭНТРОПИЯ, НЕГЭНТРОПИЯ Keywords: CHAOS, ORDER, STRUCTURE, SYSTEM, INFORMATION, ENTROPY, NEGENTROPY «Для характеристики реального мира ныне недостаточны фундаментальные понятия классической физики – материя, вещество, движение, энергия, пространство, время. Для полноты этой характеристики необходимо столь же фундаментальное и столь же всеобщее понятие информации» Берг А.И., Спиркин А.Г. Введение Рассматривая ту или иную систему с конечным множеством элементов в плоскости какого-либо признака, мы, как правило, по значениям этого признака разделяем систему на части и характеризуем образовавшуюся структуру с помощью таких противоположных понятий как хаос и порядок. То есть, чем большее разнообразие проявляют элементы по значениям признака и, соответственно, чем на большее число частей разделяется система, тем более хаотичной и менее упорядоченной является ее структура. Наглядной иллюстрацией сказанного служит рисунок 1, на котором систе- http://ej.kubagro.ru/2009/03/pdf/08.pdf Научный журнал КубГАУ, №47(3), 2009 года 2 ма, состоящая из 16-ти элементов, характеризуется признаком «направление движения элементов». а б в г д Рисунок 1. Деление системы на части по направлению движения элементов На данном рисунке приведены 5 состояний системы, которым соответствует последовательное ее деление на 1, 2, 4, 8, 16 равновеликих частей, отличающихся друг от друга направлением движения элементов. В состоянии на рисунке 1а все элементы движутся в одном направлении, и в структуре системы наблюдается идеальный порядок. На рисунке 1д имеем полярную противоположность, то есть каждый элемент системы обладает строго индивидуальным направлением движения и структура системы является максимально хаотичной. Состояния системы на рисунках 1б,в,г занимают промежуточное положение по отношению к состояниям на рисунках 1а,д и характеризуются тем, что в их структуре присутствует как хаотичность, так и упорядоченность. Количественная сторона хаоса и порядка в структуре дискретных систем обычно характеризуется с помощью статистической терм