Complexitate și criticitate

Recenzii ale cititorilor

În prezent, nu există recenzii ale cititorilor. Evaluarea se bazează pe 6 voturi.

Titlul original:

Complexity and Criticality

Conținutul cărții:

Această carte oferă o introducere provocatoare și stimulativă la subiectele contemporane ale complexității și criticității și explorează baza lor comună de invarianță la scară, o temă centrală unificatoare a cărții. Criticitatea se referă la comportamentul sistemelor extinse la o tranziție de fază în care prevalează invarianța de scară.

Numeroasele părți microscopice constitutive generează fenomene macroscopice care nu pot fi înțelese prin considerarea unei singure părți. Fenomenologia tranzițiilor de fază este introdusă prin examinarea percolării, un model simplu cu o tranziție de fază pur geometrică, permițând astfel cititorului să se familiarizeze intuitiv cu concepte precum invarianța de scară și renormalizarea. Este introdus apoi modelul Ising, care surprinde o tranziție de fază termodinamică de la un sistem dezordonat la un sistem ordonat, pe măsură ce temperatura este scăzută în câmp extern zero.

Prin sublinierea analogiilor dintre percolație și modelul Ising, se dezvoltă intuiția cititorului cu privire la tranzițiile de fază, astfel încât formalismul teoretic de bază să poată fi apreciat pe deplin. Aceste sisteme de echilibru suferă o tranziție de fază numai dacă un agent extern reglează fin anumiți parametri externi la anumite valori.

Pe lângă fractali și tranziții de fază, există multe exemple în natură de apariție a unui astfel de comportament complex în sisteme în neechilibru conduse lent: cutremure în sisteme seismice, avalanșe în medii granulare și precipitații în atmosferă. O clasă de sisteme fără echilibru, care nu sunt constrânse de necesitatea de a regla parametrii externi pentru a obține un comportament critic, este abordată în cadrul unor modele simple, dezvăluind faptul că aplicarea repetată a unor reguli simple poate da naștere în mod spontan unui comportament complex emergent care nu este codificat în regulile în sine. Baza comună a complexității și a criticității este identificată și aplicată la o serie de sisteme în neechilibru.

În cele din urmă, cititorul este invitat să speculeze dacă auto-organizarea în sistemele în afara echilibrului ar putea fi un concept unificator pentru domenii disparate precum mecanica statistică, geofizica și fizica atmosferică. Vizitați http: //www.complexityandcriticality.com pentru animații pentru modelele din carte (disponibile pentru Windows și Linux), soluții la exerciții, precum și o listă cu corecturi.