Методология научного творчества: Учебное пособие, страница 12

.

Если уравнения движения не содержат времени  в явном виде, то система называется автономной. Для анализа эволюции автономных систем существуют особые методические приемы, чем те, которые используются при анализе систем, явно зависящих от времени. У голономных (интегрируемых) систем перераспределение энергии между степенями свободы либо оно не происходит, либо имеет периодический  характер.

          Известно, что у неголономных систем число степеней свободы при бесконечно малом изменении состояния меньше, чем при конечном изменении состояния. У неголономных систем имеет место перераспределение энергии между степенями свободы, что существенно затрудняет анализ их развития.

          Предметом особого внимания исследователей являются нелинейные системы. Как правило, они скрывают широкий спектр виртуальных состояний его анализ которого требует особой тщательности, поскольку прогнозируемые решения могут существенно отличаться от полученных, при этом часть из них может и не иметь физического смысла.

Теория систем развивается по следующим направлениям: теория жестких систем, функционирующих на основе прочных, устойчивых связей. К ним обычно относят объекты неживой природы.

–  Теория мягких систем – систем, реагирующих на внешние воздействия и сохраняющих свою целостность и устойчивые внутренние связи за счет адаптации к изменившимся внешним условиям. Классическим примером таких систем являются живые организмы.

–  Теория самоорганизующихся систем (синергетика), теория рассматривающая кооперативные процессы в системах разной природы. Это нелинейные системы, в которых структурность не задана изначально извне, а формируется  вследствие специфики внутренних взаимодействий, на основе которых в системе формируется внутренний код, определяющий распад и воспроизводство субструктур системы.

Эволюционно-синергетический подход является одной из сторон системного подхода. Он применяется к сложноорганизованным и диффузным системам к таким  в частности как социально-экономические системы, человек. Некоторые физические и химические явления, в которых предсказание последующих состояний на основе известных начальных условий. Этот подход предполагает тесное единство динамических и статистических методов. Особое значение в эволюции систем при определенных значениях управляющих параметров имеют флуктуации. Они могут привести к коренному качественному изменению системы, ведущему к образованию новых структур.

Главные черты эволюционно-синергетического подхода заключаются в следующих положениях:

1)  невозможность жесткой детерминации эволюции систем;

2)  самодостаточность системы для формирования упорядоченных структур, то есть либо наличие достаточных источников внутренней энергии; либо наличие внешних источников энергии;

3)  отказ от принципа суперпозиции; целое не представляет сумму частей, необходимо учитывать интерференцию энергетических потенциалов;

4)  мир представляет собой иерархию систем с различной нелинейностью и разным уровнем структурности эволюционно-синергетический подход рассматривается как альтернатива классическим подходам. С ним связывают определенные надежды и  ожидания при анализе сложных процессов.

В системном подходе можно выделить также структурно-функци-ональный  компонент, предполагающий раскрытие функций системы как целого на основе анализа структурных составляющих и их функций.

Так, например, при общем анализе границ устойчивость камеры сгорания ЖРД все ее компоненты рассматриваются в единстве, строится уравнение динамики камеры сгорания

,

где – объем камеры сгорания (КС); Т – среднее значение температуры в ней;  – универсальная газовая постоянная;  – давление в баллонах для горючего и окислителя;  р – давление в КС;  – текущий момент времени;  – время запаздывания;  – критическое сечение сопла;  – расходный комплекс.