Система и элемент. Целое и часть.
Понятия «пространство» и «время» в естествознании. Специфика пространственно-временной организации живого.
Самоорганизация в живой и неживой природе. Кибернетика. Синергетика.
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Мир как система. Системный подход в современной науке презентация
Содержание
- 1. Мир как система. Системный подход в современной науке
- 2. Структурные уровни организации материи Структурные уровни
- 3. Структурные уровни организации материи Неорганическая природа :
- 4. Структурные уровни организации материи Живая природа:
- 5. Система и элемент. Целое и часть Система
- 6. Целое и часть: механицизм Целое =
- 7. Целое и часть: витализм. Целое =
- 8. Представления древних о пространстве Конечность Асимметричность
- 9. Представления древних о времени. Цикличность.
- 10. Понятия «пространство» и «время» в естествознании. В
- 11. Субстанциальная концепция Пространство и время
- 13. Пространство и время как порождения человеческого начала
- 14. Относительность свойств пространства и времени В начале
- 15. Относительность свойств пространства и времени Общая теория
- 16. Понятия «Пространство» и «Время" в естествознании.
- 17. Свойства пространства. Пространство - это совокупность
- 18. Свойства времени. Время - совокупность отношений,
- 19. Проблема «биологического времени» Проблема биологического времени была
- 20. Специфика пространственно-временной организации живого Хронобиология - междисциплинарная
- 21. Специфика пространственно-временной организации живого. Фазовые изменения -
- 22. Специфика пространственно-временной организации живого. Свойство временной организации,
- 23. Мир как система. Системный подход в современной
- 24. Кибернетика Кибернетика – от греческого
- 25. Кибернетика
- 26. Информация: подходы к определению информация как отраженное
- 27. Кибернетика Кибернетика как наука об управлении имеет
- 28. Кибернетика К сложным динамическим системам относятся и
- 29. Кибернетика К основным задачам кибернетики относятся: установление
- 30. Система кибернетических знаний
- 31. Кибернетика. Бионика - использование моделей биологических
- 32. Кибернетика Кибернетический подход отличается: относительностью точки зрения на систему; учетом влияния среды.
- 33. Кибернетика В кибернетике отвлекаются от конкретных особенностей
- 34. Кибернетика Управление – это воздействие на объект,
- 35. Значение кибернетики Кибернетика оказала влияние на
- 36. Кибернетика и развитие техники
- 37. Самоорганизация в живой и неживой природе Классическая
- 38. Самоорганизация в живой и неживой природе Концепция
- 39. Система меняет свою структуру, реагируя на внешние
- 40. Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
- 41. Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
- 42. Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
- 43. Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
- 44. Примеры самоорганизации систем разной природы Примеры самоорганизации
- 45. Примеры самоорганизации систем разной природы Химические часы
- 46. Примеры самоорганизации систем разной природы Действие лазера
- 47. Примеры самоорганизации систем разной природы рост
- 48. Условия самоорганизации
- 49. Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
- 50. Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
Структурные уровни организации материи Структурные уровни материи образованы из определенного множества объектов какого-либо класса и характеризуются особым типом взаимодействия между составляющими их элементами. Закономерности новых уровней специфичны, несводимы к
Слайд 1Тема Мир как система.
Системный подход в современной науке
Структурные уровни организации материи.
Слайд 2Структурные уровни организации материи
Структурные уровни материи образованы из определенного множества
объектов какого-либо класса и характеризуются особым типом взаимодействия между составляющими их элементами.
Закономерности новых уровней специфичны, несводимы к закономерностям уровней, на базе которых они возникли. Структурное многообразие, то есть системность, является способом существования материи.
Закономерности новых уровней специфичны, несводимы к закономерностям уровней, на базе которых они возникли. Структурное многообразие, то есть системность, является способом существования материи.
Слайд 3Структурные уровни организации материи
Неорганическая природа :
микроэлементарный (уровень элементарных частиц и
полевых взаимодействий)
ядерный
атомарный
молекулярный
уровень макроскопических тел различной величины
планеты
звездно-планетные комплексы
галактики
метагалактики
ядерный
атомарный
молекулярный
уровень макроскопических тел различной величины
планеты
звездно-планетные комплексы
галактики
метагалактики
Слайд 4Структурные уровни организации материи
Живая природа:
уровень биологических макромолекул
клеточный уровень
микроорганизменный
органов и тканей
организменный
популяционный
биоценозный
биосферный.
организменный
популяционный
биоценозный
биосферный.
Слайд 5Система и элемент. Целое и часть
Система - комплекс взаимодействующих элементов.
Элемент
- далее неразложимый компонент системы при данном способе ее рассмотрения.
Для анализа сложноорганизованных, саморазвивающихся систем, когда между элементами и системой имеются "промежуточные комплексы" более сложные, чем элементы, но менее сложные, чем система, используют понятие "подсистема".
Для анализа сложноорганизованных, саморазвивающихся систем, когда между элементами и системой имеются "промежуточные комплексы" более сложные, чем элементы, но менее сложные, чем система, используют понятие "подсистема".
Слайд 6Целое и часть: механицизм
Целое = (а1 +а2 +…аn)
Механицизм - концепция, сводящая
все качественное многообразие форм движения к механическому движению, а законы развития природы и общества - к законам механики.
Слайд 7Целое и часть: витализм.
Целое = (а1 +а2 +…аn)+ X
Витализм - учение,
объясняющее жизненные явления действием присутствующего в организмах особого нематериального начала: "жизненной силы", "души" или "энтелехии". (лат. Виталис – жизненный)
Всякие разъяснения в понятиях «целей» называются телеологическими (от греческого telos - конец, цель).
Всякие разъяснения в понятиях «целей» называются телеологическими (от греческого telos - конец, цель).
Слайд 8Представления древних о пространстве
Конечность
Асимметричность (выделенные места и направления: центр-край, верх-низ)
Слоистость, «региональность»: выделение слоев, сфер, регионов (подземный и земной мир, подлунный и надлунный мир, сфера неподвижных звезд).
Слайд 9Представления древних о времени.
Цикличность.
Стадиальность (рождение, детство, юность, зрелость, старость,
смерть).
Событийность: мера времени как число событий.
Событийность: мера времени как число событий.
Слайд 10Понятия «пространство» и «время» в естествознании.
В наиболее отчетливой форме представления о
пространстве и времени сложились в виде двух противоположных концепций, названных впоследствии концепциями
Слайд 11Субстанциальная концепция
Пространство и время - нечто самостоятельно существующее наряду с
материей, как ее пустые вместилища. Пространство – чистая протяженность, время - чистая длительность, в которые как бы «погружены», «помещены» материальные объекты. Если все исчезнет, пространство и время останутся. При этом считалось также, что время представляет собой самостоятельную сущность, не связанную с материей и пространством.
(Демокрит - И. Ньютон)
(Демокрит - И. Ньютон)
Слайд 12
Атрибутивная (реляционная)
концепция
Пространство и время не особые субстанциальные сущности, а
формы существования материальных объектов, пространство и время есть отношения вещей и событий. Пространство выражает сосуществование объектов. Время - последовательность их состояний. С исчезновением вещей и событий исчезнут и пространство, и время.
(Аристотель - Г. Лейбниц)
(Аристотель - Г. Лейбниц)
Слайд 13Пространство и время как порождения человеческого начала
И. Кант: пространство и время
есть формы человеческой чувственности.
Дж. Беркли, Э. Мах: пространство и время - это формы упорядоченных рядов ощущений.
К. Пирсон: пространство и время не имеют реального существования, а являются лишь субъективным способом восприятия вещи.
А. Богданов: пространство и время -продукты организующей и гармонизирующей человеческой мысли.
Дж. Беркли, Э. Мах: пространство и время - это формы упорядоченных рядов ощущений.
К. Пирсон: пространство и время не имеют реального существования, а являются лишь субъективным способом восприятия вещи.
А. Богданов: пространство и время -продукты организующей и гармонизирующей человеческой мысли.
Слайд 14Относительность свойств пространства и времени
В начале XX в. была создана теория
относительности, которая заставила пересмотреть традиционные воззрения на пространство и время.
Теория относительности включает в себя две связанные теории:
специальную теорию относительности (СТО), основные идеи которой были сформулированы А.Эйнштейном в 1905 г.,
общую теорию относительности (ОТО), работу над которой А. Эйнштейн закончил в 1916 г.
Теория относительности включает в себя две связанные теории:
специальную теорию относительности (СТО), основные идеи которой были сформулированы А.Эйнштейном в 1905 г.,
общую теорию относительности (ОТО), работу над которой А. Эйнштейн закончил в 1916 г.
Слайд 15Относительность свойств пространства и времени
Общая теория относительности объединила временное измерение с
тремя измерениями пространства, включила действие гравитации, утверждая, что геометрические свойства пространства и времени тесно связаны с наличием и расположением массивных тел, зависят от характера наблюдаемых процессов и состояния наблюдателя.
Слайд 16Понятия «Пространство» и «Время" в естествознании.
Пространство и время.
Общие характеристики:
1. Существуют
независимо от сознания людей и познания ими объективной реальности.
2. Универсальные, всеобщие формы бытия материи. Нет явлений, событий, предметов, существующих вне пространства и вне времени.
2. Универсальные, всеобщие формы бытия материи. Нет явлений, событий, предметов, существующих вне пространства и вне времени.
Слайд 17Свойства пространства.
Пространство - это совокупность отношений, выражающих координацию сосуществующих объектов,
их расположение друг относительно друга и относительную величину (расстояние и ориентация).
Однородность – все точки равноправны;
Изотропность проявляется в том, что физические свойства и законы движения замкнутой системы не зависят от выбора направления осей координат;
Трехмерность (длина, ширина, высота).
Однородность – все точки равноправны;
Изотропность проявляется в том, что физические свойства и законы движения замкнутой системы не зависят от выбора направления осей координат;
Трехмерность (длина, ширина, высота).
Слайд 18Свойства времени.
Время - совокупность отношений, выражающих координацию сменяющих друг друга
состояний (явлений), их последовательность и длительность
Однонаправленность;
Необратимость;
Одномерность;
Непрерывность и связанность.
Однонаправленность;
Необратимость;
Одномерность;
Непрерывность и связанность.
Слайд 19Проблема «биологического времени»
Проблема биологического времени была поставлена более
100 лет назад
К.Бэром, основоположником эмбриологии.
Научно обоснованная идея о биологическом времени
принадлежит В.И. Вернадскому.
Отличия биологического и физического времени:
1.биологическое время нерегулярно, поскольку нерегулярны изменения, лежащие в его основе.
2. при сведении биологического времени к физическому утрачивается представление о специфике биологических систем.
3.масштабы времени существенно изменчивы масштабов времени в психофизическом восприятии его течения человеком.
Научно обоснованная идея о биологическом времени
принадлежит В.И. Вернадскому.
Отличия биологического и физического времени:
1.биологическое время нерегулярно, поскольку нерегулярны изменения, лежащие в его основе.
2. при сведении биологического времени к физическому утрачивается представление о специфике биологических систем.
3.масштабы времени существенно изменчивы масштабов времени в психофизическом восприятии его течения человеком.
Слайд 20Специфика пространственно-временной организации живого
Хронобиология - междисциплинарная наука, включающая методы и представления
других естественнонаучных дисциплин (молекулярной биологии, генетики, биофизики, биохимии, морфологии и др.)
Основная задача хронобиологии - выяснение роли фактора времени в существовании и развитии биологических систем.
Основная задача хронобиологии - выяснение роли фактора времени в существовании и развитии биологических систем.
Слайд 21Специфика пространственно-временной организации живого.
Фазовые изменения - в живой системе последовательная смена
стадии какого-либо биологического процесса.
Эти изменения характеризуют как нормальное течение процессов в организме, так и реакцию на воздействия.
Эти изменения характеризуют как нормальное течение процессов в организме, так и реакцию на воздействия.
Ритмические изменения – в живой системе колебательный процесс, приводящий к воспроизведению биологического явления или состояния биологической системы через приблизительно равные промежутки времени.
Слайд 22Специфика пространственно-временной организации живого.
Свойство временной организации, позволяющее ей эволюционировать - лабильность
ритмов, жесткая детерминация их параметров исключила бы возможность нового временного кодирования систем.
Организм регулирует свои отношения с окружающей средой за счет эндогенной природы ритмов и «датчиков времени».
Организм регулирует свои отношения с окружающей средой за счет эндогенной природы ритмов и «датчиков времени».
Слайд 23Мир как система.
Системный подход в современной науке
3. Самоорганизация в живой и
неживой природе. Кибернетика. Синергетика.
Слайд 24
Кибернетика
Кибернетика – от греческого «искусство управления» - использование общего подхода к
рассмотрению процессов управления в системах различной природы.
Рождение кибернетики принято
связывать с именем Норберта Винера
(1948 год книга «Кибернетика,
или управление и связь
в животном и машине»).
Рождение кибернетики принято
связывать с именем Норберта Винера
(1948 год книга «Кибернетика,
или управление и связь
в животном и машине»).
Слайд 25
Кибернетика
Классическое представление о мире, состоящем из материи и энергии, уступило место
представлению о мире, состоящем из трех составляющих: энергии, материи и информации.
Информация – от лат. Ознакомление
Разъяснение - обозначает меру организованности системы в противоположность понятию «энтропия» как меры неорганизованности.
Информация – от лат. Ознакомление
Разъяснение - обозначает меру организованности системы в противоположность понятию «энтропия» как меры неорганизованности.
Слайд 26Информация: подходы к определению
информация как отраженное разнообразие,
информация как устранение неопределенности
(энтропии),
информация как связь между управляющей и управляемой системами,
информация как преобразование сообщений,
информация как единство содержания и формы,
информация - это мера упорядоченности, организации системы в ее связях с окружающей средой.
Единица измерения информации бит – сокращение от «Binary digIT».
информация как связь между управляющей и управляемой системами,
информация как преобразование сообщений,
информация как единство содержания и формы,
информация - это мера упорядоченности, организации системы в ее связях с окружающей средой.
Единица измерения информации бит – сокращение от «Binary digIT».
Слайд 27Кибернетика
Кибернетика как наука об управлении имеет объектом своего изучения управляющиеся системы.
Для того чтобы в системе могли протекать процессы управления она должна обладать:
определенной степенью сложности
быть динамичной (изменяться).
Слайд 28Кибернетика
К сложным динамическим системам относятся и живые организмы (животные и растения),
и социально-экономические комплексы (организованные группы людей, бригады, предприятия, государства, отрасли промышленности), и технические агрегаты (поточные линии, транспортные средства).
Слайд 29Кибернетика
К основным задачам кибернетики относятся:
установление фактов, общих для всех управляемых систем
или по крайней мере для некоторых их совокупностей;
выявление ограничений, свойственных управляемым системам, и установление их происхождения;
нахождение общих законов, которым подчиняются управляемые системы;
определение путей практического использования установленных фактов и найденных закономерностей
выявление ограничений, свойственных управляемым системам, и установление их происхождения;
нахождение общих законов, которым подчиняются управляемые системы;
определение путей практического использования установленных фактов и найденных закономерностей
Слайд 31Кибернетика.
Бионика - использование моделей биологических процессов и механизмов в качестве прототипов
для совершенствования существующих и создания новых технических устройств.
Слайд 32Кибернетика
Кибернетический подход отличается:
относительностью точки зрения на систему;
учетом влияния среды.
Слайд 33Кибернетика
В кибернетике отвлекаются от конкретных особенностей изучаемых систем, выделяют закономерности, общие
для некоторого множества систем, и вводят понятие абстрактной кибернетической системы.
Слайд 34Кибернетика
Управление – это воздействие на объект, выбранное на основании имеющейся для
этого информации из множества возможных воздействий, улучшающее его функционирование или развитие.
Слайд 35Значение кибернетики
Кибернетика
оказала влияние на содержание и методологию всех наук;
интегрировала естественные,
общественные и технические науки.
создала из понятий частных наук структуры новых понятий, новый язык науки: информация, управление, обратная связь, система, модель, алгоритм и другие понятия обрели общенаучный статус.
создала из понятий частных наук структуры новых понятий, новый язык науки: информация, управление, обратная связь, система, модель, алгоритм и другие понятия обрели общенаучный статус.
Слайд 37Самоорганизация в живой и неживой природе
Классическая термодинамика оперировала понятием замкнутых, закрытых,
изолированных, обратимых во времени систем. Именно для такого рода абстракций сформулированы первое и второе начала термодинамики.
I – закон сохранения и превращения энергии.
II – закон возрастания энтропии.
I – закон сохранения и превращения энергии.
II – закон возрастания энтропии.
Слайд 38Самоорганизация в живой и неживой природе
Концепция «Тепловой смерти»: распространение выводов равновесной
термодинамики на Вселенную
Естественнонаучная критика концепции "тепловой смерти":
Перенесение второго начала термодинамики с конечных замкнутых систем на бесконечную Вселенную неправомерно.
Гравитационные поля зависят выступают внешними нестационарными условиями протекания во Вселенной термодинамических процессов.
Естественнонаучная критика концепции "тепловой смерти":
Перенесение второго начала термодинамики с конечных замкнутых систем на бесконечную Вселенную неправомерно.
Гравитационные поля зависят выступают внешними нестационарными условиями протекания во Вселенной термодинамических процессов.
Слайд 39Система меняет свою структуру, реагируя на внешние условия. Приток энергии создает
в системе упорядоченность; энтропия уменьшается.
Неравновесностъ - причина порядка системы; ее элементы ведут себя коррелировано.
Множество дискретных устойчивых состояний системы.
Чувствительность к флуктуациям.
Наличие бифуркации (критическое состояние, переломная точка в развитии системы).
Неопределенность поведения системы.
Неравновесностъ - причина порядка системы; ее элементы ведут себя коррелировано.
Множество дискретных устойчивых состояний системы.
Чувствительность к флуктуациям.
Наличие бифуркации (критическое состояние, переломная точка в развитии системы).
Неопределенность поведения системы.
Система меняет свою структуру только при наличии сильных возмущений.
Элементы системы пребывают в хаотическом движении. Энтропия возрастает.
Одно дискретное устойчивое состояние системы.
Нечувствительность к флуктуациям.
Поведение системы характеризуется линейными зависимостями.
Состояния:
равновесное неравновесное
Слайд 40Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
«Синергетика»- в переводе с древнегреческого
означает совместное, объединенное действие и подчеркивает кооперативный характер эффектов, связанных с самоорганизацией.
Основоположниками синергетики
считаются
Г. Хакен
И. Пригожин.
Основоположниками синергетики
считаются
Г. Хакен
И. Пригожин.
Слайд 41Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
Открытые неравновесные системы, активно взаимодействующие
с внешней средой, могут приобретать особое динамическое состояние – диссипативность - качественно своеобразное макроскопическое проявление процессов, протекающих на микроуровне.
Благодаря диссипативности в неравновесных системах могут спонтанно возникать новые типы структур, возникать новые динамические состояния материи.
Благодаря диссипативности в неравновесных системах могут спонтанно возникать новые типы структур, возникать новые динамические состояния материи.
Слайд 42Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
В развитии открытых и сильнонеравновесных
систем наблюдаются 2 фазы:
1 фаза - период плавного эволюционного развития, заканчивающийся неустойчивым критическим состоянием. Под точкой бифуркации понимается состояние рассматриваемой системы, после которого возможно некоторое множество вариантов ее дальнейшего развития.
1 фаза - период плавного эволюционного развития, заканчивающийся неустойчивым критическим состоянием. Под точкой бифуркации понимается состояние рассматриваемой системы, после которого возможно некоторое множество вариантов ее дальнейшего развития.
картина В.М. Васнецова «Витязь на распутье».
Слайд 43Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
Аттрактор – это относительно устойчивое
состояние системы, которое как бы притягивает к себе все множество траекторий развития, возможных после точки бифуркации.
2 фаза: выход из критического состояния одномоментно, скачком и переход в новое устойчивое состояние с большей степенью сложности и упорядоченности.
2 фаза: выход из критического состояния одномоментно, скачком и переход в новое устойчивое состояние с большей степенью сложности и упорядоченности.
Слайд 44Примеры самоорганизации систем разной природы
Примеры самоорганизации систем самой разной природы:
ячейки Бенара,
Ячейки
Бенара, возникающие в подогревающем слое жидкости
Слайд 45Примеры самоорганизации систем разной природы
Химические часы (реакция Белоусова-Жаботинского)
Конфигурации, возникающие при реакции
Белоусова-Жаботинского в тонком слое в чашке Петри
Слайд 46Примеры самоорганизации систем разной природы
Действие лазера (англ. laser, акроним от light
amplification by stimulated emission of radiation - «усиление света посредством вынужденного излучения»)
Слайд 47
Примеры самоорганизации систем разной природы
рост кристаллов;
формирование живого организма;
образование форм
растений и животных;
динамика популяций;
пространственно-временные структуры в электрической активности сердца и мозга;
образование уличных пробок,
развитие рыночной экономики,
формирование культурных традиций и общественного мнения,
демографические процессы.
динамика популяций;
пространственно-временные структуры в электрической активности сердца и мозга;
образование уличных пробок,
развитие рыночной экономики,
формирование культурных традиций и общественного мнения,
демографические процессы.
Слайд 49Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
Возникновение синергетики означает начало новой
научной революции, так как она меняет стратегию научного познания и ведет к выработке принципиально новой картины мира и новой интерпретации фундаментальных принципов естествознания. Синергетика обращается к процессам неупорядоченности в открытых системах, неустойчивости, неравновесности.
Слайд 50Самоорганизация в живой и неживой природе. Синергетика.
Значение синергетики:
исследует самоорганизующиеся процессы и
тем самым способствует раскрытию единства и взаимосвязи между неживой и живой природой.
дает возможность изучать процессы усложнения и эволюции материи с точки зрения ее самоорганизации на разных уровнях ее развития.
философско-мировоззренческое значение: ее выводы и результаты служат естественнонаучным подтверждением самодвижения и внутренней активности материи.
дает возможность изучать процессы усложнения и эволюции материи с точки зрения ее самоорганизации на разных уровнях ее развития.
философско-мировоззренческое значение: ее выводы и результаты служат естественнонаучным подтверждением самодвижения и внутренней активности материи.
