Отдел лесовосстановления, охраны и защиты лесного фонда. Пиломатериалы считаются одним из самых востребованных материалов в строительстве:  брус, доска, вагонка и другие.
 

Элементарный акт нарушения и восстановления равновесия самоорганизующейся критической системы

Для более детального ознакомления с принципом работы стохастического гомсостаза рассмотрим подробнее элементарный акт нарушения и восстановления равновесия самоорганизующейся критической системы на примере модели «песочной кучи» — клеточного автомата, сыгравшего решающую роль при формировании парадигмы СК. Допустим, что в результате внешнего воздействия энергия некоторого элемента системы превысила заданный критический уровень. В следующий момент этот элемент «разряжается», а соседние элементы приобретают по дополнительному кванту энергии. Однако некоторые из них до этого могли находиться в состоянии, близком к критическому, и приобретенная энергия их дестабилизирует. Каждый из вторично возбужденных элементов передает в свою очередь избыток энергии связанным с ним элементам, и так далее. В результате возмущение распространяется подобно снежной лавине, или цепной химической реакции, захватывая некоторую макроскопически значимую область системы. После того, как этот процесс прекратится, система, тем не менее, останется в состоянии с высокой свободной энергией, готовая ответить «лавинной» реакцией на повторные внешние воздействия.

В силу того, что подобные релаксационные лавины повторяются непрерывно и составляют основу микроскопической динамики СК, чувствительность системы к вариациям параметров среды оказывается крайне высокой. В изменчивом окружении система, организованная по принципу СК, никогда не достигает в полном смысле слова равновесия, а лишь эволюционирует от одного метастабильного состояния к другому. Применительно к процессам, протекающим в биологических системах, этот тезис может показаться странным, поскольку известно, что именно способность сохранять внутреннее постоянство в изменчивой среде является одной из главных особенностей живых объектов. Однако при более глубоком рассмотрении становится понятно, что противоречия между рассматриваемым явлением и концепцией гомеостаза в действительности нет: восприимчивость 1/f-флуктуации к внешним возмущениям становится своеобразной платой за макроскопическую устойчивость системы в окрестности критической точки, где другие, более инертные регуляторные механизмы оказались бы неадекватными. Реагируя на каждый внешний «толчок» своевременным сбрасыванием избыточной свободной энергии, система в режиме СК удерживает свои средние параметры в диапазонах значений, соответствующих устойчивому уровню общей энтропии, то есть находится в самоорганизованном состоянии. По всей вероятности, СК имеет самое близкое отношение к одному из основополагающих аспектов организации биологической системы, проблема которого была впервые сформулирована Э. Бауэром в «принципе устойчивого неравновесия».

Обратим внимание на то, что при осуществлении контакта системы в состоянии СК со средой на первый план выходят эффекты информационного обмена. Действительно, биологическая система, в силу указанных выше свойств СК, может рассматриваться как сверхчувствительный приемник внешних сигналов, в частности, вариаций напряженности магнитного поля. Таким образом, есть основания полагать, что эффект СК лежит в основе не только генезиса, но и взаимодействия фрактальных процессов, в частности, взаимодействия фрактальных флуктуации в среде и живом организме. Исходя из свойств СК как модели стохастического гомеостаза, биологический эффект фрактальных и не-фрактальных флуктуации среды обитания должен быть принципиально разным.

Поскольку процессы самоорганизации, порождающие фрактальные флуктуации со спектром 1/f, являются условием устойчивого функционирования биологического объекта как большой интерактивной системы, на основе представлений теории СК закономерно ожидать, что физиологически оптимальный спектр мощности стохастического сигнала должен повторять по форме спектр внутренних 1/f флуктуации, то есть нарастать с уменьшением частоты в соответствии с законом 1/f. Внешние возмущения иной частотной структуры будут оказывать дестабилизирующий эффект на СК, и, следовательно, на гомеостаз живой системы. Так как сама реагирующая система исходно может находиться в состояниях с высокой или низкой степенью устойчивости, возможны следующие четыре сценария развития событий.

Экология лесов:
Лесное хозяйство Востока
Размер расчетной лесосеки определяется исходя из объема биологической продукции древесины. Побробнее
Лесная промышленность
Один из самых важных шагов в самом строительстве деревянного впечатляет всеховский Узнать больше
Лесная сертификация
Сертификат - это документ, который подтверждает соответствие продукта, изделия, метода или услуги
Сплошная рубка леса
Сплошная рубка леса экономически эффективна, когда все стволы древостоя имеют положительную ренту.



Яндекс.Метрика
Rambler's Top100