что значит динамическая система
ЕГЭ. Общество. Тема 3. Общество — динамическая система. Сферы общества
Общество является системой.
Что такое система? «Система» — это слово греческое, от др.-греч. σύστημα — целое, составленное из частей, соединение.
Значит, если речь идёт об обществе как системе, то имеется в виду, что общество состоит из отдельных, но взаимосвязанных, взаимодобавляющих и развивающих частей, элементов. Такими элементами являются сферы общественной жизни ( подсистемы), которые, в свою очередь, являются системой для составляющих их элементов.
ПОЯСНЕНИЕ:
Находя вариант ответа на вопрос об обществе как системе, необходимо найти ответ, в котором содержатся элементы общества: сферы, подсистемы, социальные институты, то есть части этой системы.
Общество – динамическая система
Вспомним значение слова « динамический». Оно является производным от слова « динамика», обозначающего движение, ход развития какого – явления, чего-либо. Это развитие может идти и вперёд, и назад, главное — оно происходит.
Общество — динамическая система. Оно не стоит на месте, находится в постоянном движении. Не все сферы развиваются одинаково. Какие-т о быстрее изменяются, какие-то медленнее. Но всё движется. Даже период стагнации, то есть приостановки в движении, не является абсолютной остановкой. Сегодняшний день не похож на вчерашний. « Всё течёт, всё изменяется»,- говорил древнегреческий философ Гераклит.
ПОЯСНЕНИЕ:
Правильным вариантом ответа на вопрос об обществе как динамической системе будет тот, в котором речь идёт о любого рода движении, взаимодействии, взаимовлиянии каких-либо элементов в обществе.
Сферы общественной жизни (подсистемы)
Признаки общества как динамической системы:
Пути развития общества:
Тенденции развития сфер общественной жизни:
ПОЯСНЕНИЕ
На ЕГЭ будет представлено два типа заданий по данной теме.
1.Необходимо по признакам узнать, о какой сфере идёт речь (запомните данную таблицу).
Пример: Государственная Дума приняла закон « О конкуренции».
В данном случае речь идёт о взаимосвязи политической сферы Государственная Дума) и экономической ( закон касается конкуренции).
Материал подготовила: Мельникова Вера Александровна
Динамическая система
Динамическая система — математическая абстракция, предназначенная для описания и изучения систем, эволюция во времени которых однозначно определяется начальным состоянием.
Содержание
Введение
Динамическая система представляет собой математическую модель некоторого объекта, процесса или явления.
Динамическая система также может быть представлена как система, обладающая состоянием. При таком подходе, динамическая система описывает (в целом) динамику некоторого процесса, а именно: процесс перехода системы из одного состояния в другое. Фазовое пространство системы — совокупность всех допустимых состояний динамической системы. Таким образом, динамическая система характеризуется своим начальным состоянием и законом, по которому система переходит из начального состояние в другое.
Различают системы с дискретным временем и системы с непрерывным временем.
В системах с дискретным временем, которые традиционно называются каскадами, поведение системы (или, что то же самое, траектория системы в фазовом пространстве) описывается последовательностью состояний. В системах с непрерывным временем, которые традиционно называются потоками, состояние системы определено для каждого момента времени на вещественной или комплексной оси. Каскады и потоки являются основным предметом рассмотрения в символической и топологической динамике.
Динамическая система (как с дискретным, так и с непрерывным временем) является по существу синонимом автономной системы дифференциальных уравнений, заданной в некоторой области и удовлетворяющей там условиям теоремы существования и единственности решения дифференциального уравнения. Положениям равновесия динамической системы соответствуют особые точки дифференциального уравнения, а замкнутые фазовые кривые — его периодическим решениям.
Основное содержание теории динамических систем — это исследование кривых, определяемых дифференциальными уравнениями. Сюда входит разбиение фазового пространства на траектории и исследование предельного поведения этих траекторий: поиск и классификация положений равновесия, выделение притягивающих (аттракторы) и отталкивающих (репеллеры) множеств (многообразий). Важнейшие понятие теории динамических систем — это устойчивость (способность системы сколь угодно долго оставаться около положения равновесия или на заданном многообразии) и грубость (сохранение свойств при малых изменениях структуры динамической системы).
Привлечение вероятностно-статистических представлений в эргодической теории динамических систем приводит к понятию динамической системы с инвариантной мерой.
Современная теория динамических систем является собирательным названием для исследований, где широко используются и эффективным образом сочетаются методы из различных разделов математики: топологии и алгебры, алгебраической геометрии и теории меры, теории дифференциальных форм, теории особенностей и катастроф.
Определение
Пусть — произвольное гладкое многообразие.
Динамической системой, заданной на гладком многообразии , называется отображение
, записываемое в параметрическом виде
, где
, которое является дифференцируемым отображением, причём
— тождественное отображение пространства
. В случае стационарных обратимых систем однопараметрическое семейство
образует группу преобразований топологического пространства
, а значит, в частности, для любых
выполняется тождество
.
Из дифференцируемости отображения следует, что функция
является дифференцируемой функцией времени, её график расположен в расширенном фазовом пространстве
и называется интегральной траекторией (кривой) динамической системы. Его проекция на пространство
, которое в носит название фазового пространства, называется фазовой траекторией (кривой) динамической системы.
Задание стационарной динамической системы эквивалентно разбиению фазового пространства на фазовые траектории. Задание динамической системы в общем случае эквивалентно разбиению расширенного фазового пространства на интегральные траектории.
Способы задания динамических систем
Для задания динамической системы необходимо описать её фазовое пространство , множество моментов времени
и некоторое правило, описывающее движение точек фазового пространства со временем. Множество моментов времени
может быть как интервалом вещественной прямой (тогда говорят, что время непрерывно), так и множеством целых или натуральных чисел (дискретное время). Во втором случае «движение» точки фазового пространства больше напоминает мгновенные «скачки» из одной точки в другую: траектория такой системы является не гладкой кривой, а просто множеством точек, и называется обычно орбитой. Тем не менее, несмотря на внешнее различие, между системами с непрерывным и дискретным временем имеется тесная связь: многие свойства являются общими для этих классов систем или легко переносятся с одного на другой.
Фазовые потоки
Пусть фазовое пространство представляет собой многомерное пространство или область в нем, а время непрерывно. Допустим, что нам известно, с какой скоростью движется каждая точка
фазового пространства. Иными словами, известна вектор-функция скорости
. Тогда траектория точки
будет решением автономного дифференциального уравнения
с начальным условием
. Заданная таким образом динамическая система называется фазовым потоком для автономного дифференциального уравнения.
Каскады
Пусть — произвольное множество, и
— некоторое отображение множества
на себя. Рассмотрим итерации этого отображения, то есть результаты его многократного применения к точкам фазового пространства. Они задают динамическую систему с фазовым пространством
и множеством моментов времени
. Действительно, будем считать, что произвольная точка
за время
переходит в точку
. Тогда за время
эта точка перейдет в точку
и т. д.
Если отображение обратимо, можно определить и обратные итерации:
,
и т. д. Тем самым получаем систему с множеством моментов времени
.
Примеры
задает динамическую систему с непрерывным временем, называемую «гармоническим осциллятором». Её фазовым пространством является плоскость , где
— скорость точки
. Гармонический осциллятор моделирует разнообразные колебательные процессы — например, поведение груза на пружине. Его фазовыми кривыми являются эллипсы с центром в нуле.
Вопросы теории динамических систем
Имея какое-то задание динамической системы, далеко не всегда можно найти и описать ее траектории в явном виде. Поэтому обычно рассматриваются более простые (но не менее содержательные) вопросы об общем поведении системы. Например:
Динамическая система
Фазовая диаграмма странного аттрактора Лоренца — популярный пример нелинейной динамической системы. Изучением подобных систем занимается теория хаоса.
Динамическая система — множество элементов, для которого задана функциональная зависимость между временем и положением в фазовом пространстве каждого элемента системы. Данная математическая абстракция позволяет изучать и описывать эволюцию систем во времени.
Содержание
Введение
Динамическая система представляет собой математическую модель некоторого объекта, процесса или явления.
Динамическая система также может быть представлена как система, обладающая состоянием. При таком подходе, динамическая система описывает (в целом) динамику некоторого процесса, а именно: процесс перехода системы из одного состояния в другое. Фазовое пространство системы — совокупность всех допустимых состояний динамической системы. Таким образом, динамическая система характеризуется своим начальным состоянием и законом, по которому система переходит из начального состояния в другое.
Различают системы с дискретным временем и системы с непрерывным временем.
В системах с дискретным временем, которые традиционно называются каскадами, поведение системы (или, что то же самое, траектория системы в фазовом пространстве) описывается последовательностью состояний. В системах с непрерывным временем, которые традиционно называются потоками, состояние системы определено для каждого момента времени на вещественной или комплексной оси. Каскады и потоки являются основным предметом рассмотрения в символической и топологической динамике.
Основное содержание теории динамических систем — это исследование кривых, определяемых дифференциальными уравнениями. Сюда входит разбиение фазового пространства на траектории и исследование предельного поведения этих траекторий: поиск и классификация положений равновесия, выделение притягивающих (аттракторы) и отталкивающих (репеллеры) множеств (многообразий). Важнейшие понятия теории динамических систем — устойчивость (способность системы сколь угодно долго оставаться около положения равновесия или на заданном многообразии) и грубость (сохранение свойств при малых изменениях структуры динамической системы; «грубая система — это такая, качественный характер движений которой не меняется при достаточно малом изменении параметров» [1] ).
Привлечение вероятностно-статистических представлений в эргодической теории динамических систем приводит к понятию динамической системы с инвариантной мерой.
Современная теория динамических систем является собирательным названием для исследований, где широко используются и эффективным образом сочетаются методы из различных разделов математики: топологии и алгебры, алгебраической геометрии и теории меры, теории дифференциальных форм, теории особенностей и катастроф.
Определение
Динамической системой, заданной на гладком многообразии , называется отображение
, записываемое в параметрическом виде
, где
, которое является дифференцируемым отображением, причём
— тождественное отображение пространства
. В случае стационарных обратимых систем однопараметрическое семейство
образует группу преобразований топологического пространства
, а значит, в частности, для любых
выполняется тождество
.
Из дифференцируемости отображения следует, что функция
является дифференцируемой функцией времени, её график расположен в расширенном фазовом пространстве
и называется интегральной траекторией (кривой) динамической системы. Его проекция на пространство
, которое носит название фазового пространства, называется фазовой траекторией (кривой) динамической системы.
Задание стационарной динамической системы эквивалентно разбиению фазового пространства на фазовые траектории. Задание динамической системы в общем случае эквивалентно разбиению расширенного фазового пространства на интегральные траектории.
Способы задания динамических систем
Фазовые потоки
Пусть фазовое пространство представляет собой многомерное пространство или область в нем, а время непрерывно. Допустим, что нам известно, с какой скоростью движется каждая точка
фазового пространства. Иными словами, известна вектор-функция скорости
. Тогда траектория точки
будет решением автономного дифференциального уравнения
с начальным условием
. Заданная таким образом динамическая система называется фазовым потоком для автономного дифференциального уравнения.
Каскады
Пусть — произвольное множество, и
— некоторое отображение множества
на себя. Рассмотрим итерации этого отображения, то есть результаты его многократного применения к точкам фазового пространства. Они задают динамическую систему с фазовым пространством
и множеством моментов времени
. Действительно, будем считать, что произвольная точка
за время
переходит в точку
. Тогда за время
эта точка перейдет в точку
и т. д.
Если отображение обратимо, можно определить и обратные итерации:
,
и т. д. Тем самым получаем систему с множеством моментов времени
.
Примеры
задает динамическую систему с непрерывным временем, называемую «гармоническим осциллятором». Её фазовым пространством является плоскость , где
— скорость точки
. Гармонический осциллятор моделирует разнообразные колебательные процессы — например, поведение груза на пружине. Его фазовыми кривыми являются эллипсы с центром в нуле.
Вопросы теории динамических систем
Имея какое-то задание динамической системы, далеко не всегда можно найти и описать её траектории в явном виде. Поэтому обычно рассматриваются более простые (но не менее содержательные) вопросы об общем поведении системы. Например:
Динамическая система
Состояние динамической системы в любой момент времени описывается множеством вещественных чисел (или векторов), соответствующим определённой точке в пространстве состояний. Эволюция динамической системы определяется детерминированной функцией, то есть через заданный интервал времени система примет конкретное состояние, зависящее от текущего.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Параболические уравнения — класс дифференциальных уравнений в частных производных. Один из видов уравнений, описывающих нестационарные процессы.
В математике решение дифференциального уравнения (или, шире, траектория в фазовом пространстве точки состояния динамической системы) называется устойчивым, если поведение решений, с условиями, близкими к начальным, «не сильно отличается» от поведения исходного решения. Слова «не сильно отличается» при этом можно формализовать по-разному, получая разные формальные определения устойчивости: устойчивость по Ляпунову, асимптотическую устойчивость и т.д. (см. ниже). Обычно рассматривается задача об устойчивости.
В математике особой точкой векторного поля называется точка, в которой векторное поле равно нулю. Особая точка векторного поля является положением равновесия или точкой покоя динамической системы, определяемой данным векторным полем: фазовая траектория с началом в особой точке состоит в точности из этой особой точки, а соответствующая ей интегральная кривая представляет собой прямую, параллельную оси времени.
Спектральные методы — это класс техник, используемых в прикладной математике для численного решения некоторых дифференциальных уравнений, возможно, вовлекая Быстрое преобразование Фурье. Идея заключается в переписи решения дифференциальных уравнений как суммы некоторых «базисных функций» (например, как ряды Фурье являются суммой синусоид), а затем выбрать коэффициенты в сумме, чтобы удовлетворить дифференциальному уравнению, насколько это возможно.