:This-Artikel bespricht größtenteils komplizierte Systeme als 'ein Thema der Mathematik und der Versuche, mit physischen komplizierten Systemen mit auftauchenden Eigenschaften wettzueifern. Für andere wissenschaftliche und berufliche Disziplinen, Kompliziertheit in ihren Feldern, richtend sieh den komplizierten Systemartikel und die Verweisungen.

Ein kompliziertes System ist ein System, das aus miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt ist, die als Ganzes einen oder mehr Eigenschaften (Verhalten unter den möglichen Eigenschaften) nicht offensichtlich von den Eigenschaften der individuellen Teile ausstellen.

Eine Kompliziertheit eines Systems kann von einer von zwei Formen sein: desorganisierte Kompliziertheit und organisierte Kompliziertheit. Hauptsächlich ist desorganisierte Kompliziertheit eine Sache einer sehr hohen Zahl von Teilen, und organisierte Kompliziertheit ist eine Sache des unterworfenen Systems (ganz vielleicht mit nur einer begrenzten Zahl von Teilen) das Ausstellen auftauchender Eigenschaften.

Beispiele von komplizierten Systemen, für die Kompliziertheitsmodelle entwickelt worden sind, schließen Ameise-Kolonien, menschliche Wirtschaften und soziale Strukturen, Klima, Nervensysteme, Zellen und Wesen, einschließlich Menschen, sowie moderner Energie oder Fernmeldeinfrastrukturen ein. Tatsächlich sind viele Systeme von Interesse Menschen komplizierte Systeme.

Komplizierte Systeme werden durch viele Gebiete der Naturwissenschaft, Mathematik und Sozialwissenschaft studiert. Felder, die sich auf die zwischendisziplinarische Studie von komplizierten Systemen spezialisieren, schließen Systemtheorie, Kompliziertheitstheorie, Systemökologie und Kybernetik ein.

Übersicht

Ein kompliziertes System ist ein Netz von heterogenen Bestandteilen, die nichtlinear aufeinander wirken, um auftauchendes Verhalten zu verursachen. Die Begriff-Komplex-Systeme haben vielfache Bedeutungen abhängig von seinem Spielraum:

• Eine spezifische Art von Systemen, die komplizierter sind
• Ein Feld der Wissenschaft, die diese Systeme studiert; sieh weitere komplizierte Systeme
• Ein Paradigma, dass komplizierte Systeme mit der nichtlinearen Dynamik studiert werden müssen; sieh weitere Kompliziertheit

Verschiedene informelle Beschreibungen von komplizierten Systemen sind vorgebracht worden, und diese können etwas Scharfsinnigkeit in ihre Eigenschaften geben. Ein Extrablatt der Wissenschaft über komplizierte Systeme hat mehrere von diesen hervorgehoben:

• Ein kompliziertes System ist ein hoch strukturiertes System, das Struktur mit Schwankungen (N. Goldenfeld und Kadanoff) zeigt
• Ein kompliziertes System ist dasjenige, dessen Evolution zu anfänglichen Bedingungen oder zu kleinen Unruhen, derjenigen sehr empfindlich ist, in der die Zahl von unabhängigen aufeinander wirkenden Bestandteilen, oder derjenige groß ist, in dem es vielfache Pfade gibt, durch die sich das System (Whitesides und Ismagilov) entwickeln kann
• Ein kompliziertes System ist dasjenige, das durch das Design oder Funktion oder beide schwierig sind, zu verstehen und (Weng, Bhalla und Iyengar) nachzuprüfen
• Ein kompliziertes System ist dasjenige, in dem es vielfache Wechselwirkungen zwischen vielen verschiedenen Bestandteilen gibt (D. Schwarte)
• Komplizierte Systeme sind Systeme im Prozess, die sich ständig entwickeln und sich mit der Zeit (W. Brian Arthur) entfalten.

Geschichte

Obwohl man behaupten kann, dass Menschen komplizierte Systeme seit Tausenden von Jahren studiert haben, ist die moderne wissenschaftliche Studie von komplizierten Systemen wenn im Vergleich zu herkömmlichen Wissenschaftsgebieten mit der einfachen Systemannahme wie Physik und Chemie relativ jung. Die Geschichte der wissenschaftlichen Studie dieser Systeme folgt mehreren verschiedenen Forschungstendenzen.

Im Gebiet der Mathematik wohl war der größte Beitrag zur Studie von komplizierten Systemen die Entdeckung der Verwirrung in deterministischen Systemen, einer Eigenschaft von bestimmten dynamischen Systemen, die stark mit der Nichtlinearität verbunden ist. Die Studie von Nervennetzen war auch im Vorrücken der Mathematik integriert musste komplizierte Systeme studieren.

Der Begriff von selbstorganisierenden Systemen wird bis zur Arbeit in der Nichtgleichgewicht-Thermodynamik, einschließlich dessen gebunden, das vom Hofdichter von Chemiker und Nobel Ilya Prigogine in seiner Studie von dissipative Strukturen den Weg gebahnt ist.

Typen von komplizierten Systemen

Chaotische Systeme

Für ein dynamisches System, das als chaotisch zu klassifizieren ist, muss es die folgenden Eigenschaften haben:

1. es muss zu anfänglichen Bedingungen, empfindlich

sein

1. es muss sich, und topologisch vermischen
2. seine periodischen Bahnen müssen dicht sein.

Die Empfindlichkeit zu anfänglichen Bedingungen bedeutet, dass jedem Punkt in solch einem System durch andere Punkte mit bedeutsam verschiedenen zukünftigen Schussbahnen willkürlich nah näher gekommen wird. So kann eine willkürlich kleine Unruhe der aktuellen Schussbahn zu bedeutsam verschiedenem zukünftigem Verhalten führen.

Komplizierte anpassungsfähige Systeme

Komplizierte anpassungsfähige Systeme (CAS) sind spezielle Fälle von komplizierten Systemen. Sie sind darin kompliziert sie sind verschieden und aus vielfachen miteinander verbundenen Elementen zusammengesetzt und darin anpassungsfähig sie haben die Kapazität, sich zu ändern und von der Erfahrung zu erfahren. Beispiele von komplizierten anpassungsfähigen Systemen schließen die Aktienbörse, die sozialen Kerbtier- und Ameise-Kolonien, die Biosphäre und das Ökosystem, das Gehirn und das Immunsystem, die Zelle und den sich entwickelnden Embryo, die Produktionsgeschäfte und jeden menschlichen sozialen gruppenbasierten Versuch in einem kulturellen und sozialen System wie politische Parteien oder Gemeinschaften ein. Das schließt einige groß angelegte Online-Systeme, wie das zusammenarbeitende Markieren oder die sozialen mit einem Lesezeichen versehenden Systeme ein.

Nichtlineares System

Das Verhalten von nichtlinearen Systemen ist dem Grundsatz der Überlagerung nicht unterworfen, während dieses von Geradlinigen Systemen der Überlagerung unterworfen ist. So ist ein nichtlineares System dasjenige, dessen Verhalten als eine Summe der Handlungsweisen seiner Teile (oder ihrer Vielfachen) nicht ausgedrückt werden kann.

Themen auf komplizierten Systemen

Eigenschaften von komplizierten Systemen

Komplizierte Systeme können die folgenden Eigenschaften haben:

Fallende Misserfolge

:Due zur starken Kopplung zwischen Bestandteilen in komplizierten Systemen, ein Misserfolg in einem oder mehr Bestandteilen kann zu fallenden Misserfolgen führen, die katastrophale Folgen auf der Wirkung des Systems haben können.

Schwierig, Grenzen zu bestimmen

:It kann schwierig sein, die Grenzen eines komplizierten Systems zu bestimmen. Die Entscheidung wird vom Beobachter schließlich getroffen.

Komplizierte Systeme können offener sein

:Complex-Systeme sind gewöhnlich offene Systeme — d. h. sie bestehen in einem thermodynamischen Anstieg und zerstreuen Energie. Mit anderen Worten sind komplizierte Systeme vom energischen Gleichgewicht oft weit: Aber trotz dieses Flusses kann es Muster-Stabilität geben, synergetics zu sehen.

Komplizierte Systeme können ein Gedächtnis haben

Die:The-Geschichte eines komplizierten Systems kann wichtig sein. Weil komplizierte Systeme dynamische Systeme sind, die sie mit der Zeit ändern, und vorherige Staaten einen Einfluss auf aktuelle Zustände haben können. Mehr formell stellen komplizierte Systeme häufig magnetische Trägheit aus.

Komplizierte Systeme können verschachtelt werden

:The-Bestandteile eines komplizierten Systems können selbst komplizierte Systeme sein. Zum Beispiel wird eine Wirtschaft aus Organisationen zusammengesetzt, die aus Leuten zusammengesetzt werden, die aus Zellen zusammengesetzt werden - von denen alle komplizierte Systeme sind.

Dynamisches Netz der Vielfältigkeit

:As gut als Kopplung herrscht, das dynamische Netz eines komplizierten Systems ist wichtig. Klein-Weltnetze ohne Skalen, die viele lokale Wechselwirkungen und eine kleinere Zahl von Zwischenbereichsverbindungen haben, werden häufig verwendet. Natürliche komplizierte Systeme stellen häufig solche Topologien aus. Im menschlichen Kortex zum Beispiel sehen wir dichte lokale Konnektivität und einige sehr lange axon Vorsprünge zwischen Gebieten innerhalb des Kortexes und zu anderen Gehirngebieten.

Kann auftauchende Phänomene erzeugen

:Complex-Systeme können Handlungsweisen ausstellen, die auftauchend sind, der ist zu sagen, dass, während die Ergebnisse durch die Tätigkeit der grundlegenden Bestandteile der Systeme genug bestimmt werden können, sie Eigenschaften haben können, die nur an einem höheren Niveau studiert werden können. Zum Beispiel haben die Termiten in einem Erdhügel Physiologie, Biochemie und biologische Entwicklung, die an einem Niveau der Analyse sind, aber ihr soziales Verhaltens- und Erdhügel-Gebäude ist ein Eigentum, das aus der Sammlung von Termiten erscheint und an einem verschiedenen Niveau analysiert werden muss.

Beziehungen sind nichtlinearer

:In praktische Begriffe, das bedeutet, dass eine kleine Unruhe eine große Wirkung verursachen kann (sieh Schmetterling-Wirkung), eine proportionale Wirkung oder sogar keine Wirkung überhaupt. In geradlinigen Systemen ist Wirkung immer zur Ursache direkt proportional. Sieh Nichtlinearität.

Beziehungen enthalten Feed-Back-Schleifen

:Both negativ (Dämpfung) und positives (ausführlicher erläuterndes) Feed-Back werden immer in komplizierten Systemen gefunden. Die Effekten eines Verhaltens eines Elements werden zurück zu auf solche Art und Weise gefüttert, dass das Element selbst verändert wird.

Siehe auch

Agent-basiertes Modell

• Biologische Organisation
• Komplex (Begriffserklärung)
• Kompliziertheit (Begriffserklärung)
• Kompliziertes anpassungsfähiges System
• Kompliziertes Netz
• System von Dissipative
• Fractals

Neuerungsschmetterling

• Mischwirklichkeit
• Systemgleichwertigkeit
• Systemtheorie

Weiterführende Literatur

• Chu, Dominique (2011). Kompliziertheit: Gegen Systeme. Theorie in Biosciences, Springer Verlag.

http://www.cs.kent.ac.uk/people/staff/dfc/site/mypublications/againstSystems.pdf

• Rocha, Luis M. (1999). "Das komplizierte Systemmodellieren: Das Verwenden von Metaphern Nach der Natur in der Simulation und den Wissenschaftlichen Modellen". BIT: Computer und Kommunikationsnachrichten. Die Computerwissenschaft, Information und Kommunikationsabteilung. Los Alamos National Laboratory. November 1999
• Ignazio Licata & Ammar Sakaji (Hrsg.) (2008). Physik des Erscheinens und der Organisation, der internationalen Standardbuchnummer 13 978-981-277-994-6, Kaiserliche und Wissenschaftliche Weltuniversitätspresse.
• James S. Kim, Hyper Emotionale Gesellschaft, Version 9. Knol. 2009 am 25. November.
• Alfred Hübler, Cory Stephenson, Dave Lyon, Ryan Swindeman (2011). Herstellung und Programmierung der großen sich physisch entwickelnden Netzkompliziertheit, 16 (5), Seiten 7-8

Links

Artikel-Information / Allgemeine Information

• Einführung in den komplizierten systemkurzen Kurs durch Shlomo havlin
• Komplizierte Systeme in scholarpedia.
• (Europäische) komplizierte Systemgesellschaft
• (Australisches) Kompliziertes Systemforschungsnetz.
• Das komplizierte Systemmodellieren, das auf Luis M. Rocha, 1999 gestützt ist.
• CRM Komplex-Systemforschungsgruppe
• Das Zentrum für die komplizierte Systemforschung, Univ. Illinois an Urbana-Champaign
• FuturICT - das Erforschen und Handhaben unserer Zukunft