Тема 11 эволюционно - синергетическая парадигма

ВОПРОС № 1 (Ф2 – 2) Слово “синергетика”(древнегреческое) означает:

1) Притяжение, цель, некоторое состояние, к которому “притягивается”

система.

2) Раздвоение, разветвление состояния системы в определённой точке при

достижении критических параметров

3) Совместное действие систем или элементов системы

4)Случайное отклонение какой – либо величины от её некоторого среднего значения

Ответ

ВОПРОС № 2 (Ф2 – 2) Аттрактор в синергетике означает:

1) Притяжение, цель, некоторое достаточно устойчивое состояние, к которому «притягивается», стремится система

2) Раздвоение, разветвление состояния системы в определённой точке при

достижении критических параметров

3) Совместное действие систем или элементов системы

4) Случайное отклонение какой – либо величины от её некоторого среднего

значения

Ответ

ВОПРОС № 3(Ф 2 – 2 ) Бифуркация –это …

1) …притяжение, цель, некоторое состояние, к которому “притягивается”

система

2) …раздвоение, разветвление состояния системы в определённой точке при

достижении критических параметров

3) …совместное действие систем или элементов системы

4) …случайное отклонение какой – либо величины от её некоторого среднего

значения

Ответ

ВОПРОС № 4 (Ф2 – 6) Фракталы – это …

1. …притяжение, цель, некоторое состояние, к которому “притягивается” система.

2. …раздвоение, разветвление состояния системы в определённой точке при

достижении критических параметров.

3. …совместное действие систем или элементов системы.

4. …самоподобные объекты, не имеющие размерности ни точки, ни линии, ни поверхности, ни объёма.

Ответ

ВОПРОС № 5 (Ф2 – 2) Флуктуация – это …

1) …притяжение, цель, некоторое состояние, к которому “притягивается”система.

2) …раздвоение, разветвление состояния системы в определённой точке при

достижении критических параметров

3)…совместное действие систем или элементов системы

4)….случайное отклонение какой – либо величины от её некоторого среднего

значения

Ответ

ВОПРОС № 6 (Ф2 – 6) Наука “синергетика” изучает…

1) …совокупность всех химических изменений и превращений веществ и энергии в живых организмах.

2) …общие принципы самоорганизации систем самой различной природы

(физических, биологических, экономических и других ).

3) …взаимоотношения живых организмов с окружающей средой и человеком.

4) …неразложимые частицы, качественно отличающиеся от сложных частиц и составляющие глубинный уровень структуры материального мира.

Ответ

ВОПРОС № 7 (Ф 4 – 8) Укажите авторов следующих идей:

1) Процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной

равноправны; процессы нарастания сложности и упорядоченности имеют одинаковый алгоритм, независимо от природы системы.

2) Всякая новая научная теория не отвергает начисто предшествующую, а включает её в себя как частный случай, то есть устанавливает для прежней теории ограниченную область применения.

3) Скорость света во всех инерциальных системах отсчёта одинакова.

4) Природа боится пустоты.

Ответы: { } Аристотель.

{ } Альберт Эйнштейн

{ } Герман Хакен

{ } Нильс Бор.

Ответ

ВОПРОС № 8 (Ф2 – 6) Синергетика изучает …

1) …системы замкнутые, то есть не способные обмениваться с окружающей средой ни веществом, ни энергией, ни информацией.

2) …системы, энтропия которых максимальна, то есть достигшие состояния термодинамического равновесия с окружающей средой.

3) …системы, для которых сумма внешних сил, действующих на систему, много меньше суммы внутренних сил, действующих внутри системы.

4) …системы открытые, то есть способные обмениваться веществом, энергией и информацией с окружающей средой, и существенно неравновесные, то есть находящиеся в состоянии, далёком от термодинамического равновесия

Ответ

ВОПРОС № 9 (Ф2 – 6) Точка бифуркации синергетической системы - это…

1. …точка максимальной энергетической светимости абсолютно чёрного тела.

2) …точка критических параметров системы в результате накопления системой флуктуаций, точка сильной неустойчивости, после которой система «сваливается» слу-

чайным выбором в новое устойчивое состояние.

3) …точка максимальной энтропии системы, при которой невозможны никакие направленные энергетические процессы.

4) …температурная точка, при которой возможно одновременное существование газообразной, жидкой и твёрдой фазы вещества.

Ответ

ВОПРОС № 10 (Ф1 – 1) Какую роль в развитии системы играют флуктуации?

1. В системе действует принцип положительной обратной связи, флуктуации, вызванные внешними воздействиями, система не отвергает, а учитывает, накапливает; при этом её состояние расшатывается, хаос усиливается до критической точки бифуркации.

2) При отрицательной обратной связи система, получив сигнал, не запрограммированный в её алгоритме и вызывающий флуктуацию, отвергает его, например, от-ключается.

3) Система не реагирует ни на какие внешние воздействия, могущие вызвать в ней флуктуации.

4) При возникновении флуктуаций система полностью разрушается.

Ответ 1

ВОПРОС № 11 (Ф1 –9) Каковы принципы синергетики по Герману Хакену?

1) Во всех инерциальных системах отсчёта все процессы происходят одинаково, по одним и тем же законам.

2) Всякая новая научная теория не отвергает начисто предшествующую, а включает её в себя как частный случай, то есть устанавливает для прежней теории ограниченную область применения.

3) Развитие Вселенной идёт через ряд последовательных эволюционных этапов, начиная от Большого взрыва через период эволюции неживой природы к биологической форме, а от неё к этапу исторической эволюции человека и общества.

4) Процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной

равноправны; процессы нарастания сложности и упорядоченности имеют одинаковый алгоритм, независимо от природы системы.

Ответ

ВОПРОС № 12 (Ф1 – 9) Какова роль случайности в развитии синергетической системы?

1) Случайность полностью исключена для системы – все новые состояния системы детерминированы, то есть определены начальными параметрами.

2) Энтропия системы пропорциональна натуральному логарифму термодинамической вероятности системы, которая может быть выражена любым целым числом.

3)Случайность встроена в систему: после достижения точки бифуркации система из состояния сильной неустойчивости переходит случайным выбором в одно из многих новых возможных устойчивых состояний.

4)Процесс перехода системы после точки бифуркации в прежнее состояние не- возможен, назад возврата нет, даже случайного

Ответ

ВОПРОС № 13 (Ф1 –9) Какова роль Хаоса в синергетических системах?

1) Изолированная система, то есть с постоянной энергией, стремится перейти в наиболее простое состояние – термодинамическое равновесие.

2) Максимальная энтропия системы характеризует Хаос системы, то есть состоя ние термодинамического равновесия.

3) Необратимая направленность процессов преобразования энергии в замкнутых системах тел приводит к превращению всех её видов в тепловую, которая рассеивается, то есть равномерно распределяется между всеми элементами системы, значит, ведёт к Хаосу.

4) Хаос не только разрушителен, но и созидателен, так как развитие системы идёт путём накопления флуктуаций через точку бифуркации к новому более упорядо-

ченному состоянию, к более высокому типу симметрии.

Ответ

ВОПРОС № 14 (Ф1 – 1) Что такое самоорганизация?

1) Признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею масштабных систем вне развития, эволюции, начатой Большим взрывом

2) Способ организации научного знания в разнообразных сферах природы, который ведёт к созданию современной естественнонаучной картины мира

3) Спонтанный переход открытой неравновесной системы от менее сложных и упорядоченных форм организации к состоянию термодинамического равновесия

4) Наблюдаемая способность сложных материальных и нематериальных систем разной природы к самоусложнению и созданию всё более упорядоченных структур в

ходе эволюции, кооперативность действия всех подструктур системы.

Ответ

ВОПРОС № 15 (Ф1 - 5) Каков путь развития синергетической системы ?

1) Путь плавного эволюционного развития с предсказуемыми линейными изменениями, переводящими систему в новые устойчивые состояния, из которых возможен возврат к прежнему старому состоянию.

2) Путь плавного равномерного рассеяния энергии, то есть диссипации энергии системой в окружающую среду до состояния термодинамического равновесия.

3) Путь плавного эволюционного развития, с накоплением флуктуаций до критического состояния в точке бифуркации, после которой система скачком, одномоментно переходит в новое устойчивое состояние с большей степенью сложности и упорядоченности.

4) Путь скачкообразного изменения параметров при неравновесных процессах, при водящих систему к неустойчивому критическому состоянию, предшествующему распаду системы.

Ответ

ВОПРОС № 16(Ф1 –1) Какие системы тел называются диссипативными?

1) Динамические системы, у которых полная механическая энергия непрерывно уменьшается, переходя в другие, немеханические формы энергии, например, в теплоту.

2. Системы, характеризующиеся обменом веществом, энергией и информацией

с окружающей средой.

3) Системы тел, взаимодействующих только между собой и не взаимодействующих с другими внешними телами.

4) Системы, образованные огромным числом микрочастиц (атомов, молекул, ионов, электронов), взаимодействующих между собой и создающих новые структуры.

Ответ

ВОПРОС № 17 (Ф1 – 5) Каковы принципы развития диссипативных систем по И. Пригожину?

1) Система должна быть открытой, энергия системы тратится на преодоление трения, теплота переходит от горячего тела к холодному.

2) Самоорганизация выступает как источник эволюции системы, в которой возни кают качественно новые и более сложные структуры при нарушении симметрии.

3) Система должна быть открытой, достаточно далёкой от термодинамического равновесия; возникновение и усиление порядка в системе должно происходить через точку бифуркации в результате накопления флуктуаций; система должна обладать положительной обратной связью и достаточным количеством взаимодействующих элементов.

4) Система должна быть детерминированной, то есть состояние системы, её координаты и импульс точно и однозначно определяются в любой момент времени в прошлом, настоящем и будущем предыдущим состоянием системы.

Ответ

ВОПРОС № 18 ( Ф1 – 5 ) Что такое Жизнь по эволюционно-синергетичекой парадигме ?

1) «Средство, при помощи которого организм поддерживает себя постоянно на достаточно высоком уровне упорядоченности (значит, на достаточно низком уровне энтропии), состоит в непрерывном извлечении упорядоченности из окружающей среды» (Эрвин Шрёдингер)

2) «Способ существования белковых тел, для которого важнейшим моментом является постоянный обмен веществ с окружающей внешней природой» Ф. Энгельс )

3) Форма существования и развития сложных открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению

4) «Некая закодированная информация, которая сохраняется естественным отбором» (Ф. Типлер)

Ответ

ВОПРОС № 19 (Ф2 - 6) Закончите предложение :

Система тел, стремящаяся перейти в состояние термодинамичесого равновесия, то есть наибольшего хаоса и максимальной энтропии, называется …

1)… изолированной или замкнутой

2) … открытой

3)… диссипативной

4)… инерциальной

Ответ

Вопрос № 20 (Ф2 – 6) Закончите предложение :

Система тел, в которой энергия упорядоченного движения переходит в энергию неупорядоченного движения, то есть рассеивается в виде тепловой, называется …

1)… изолированной или замкнутой

2) … открытой

3)… диссипативной

4)… инерциальной

Ответ

ВОПРОС № 21 (Ф2 – 6 ) Закончите предложение :

Система тел, поглощающая энергию и вещество, преобразующая, перерабатывающая их и производящая энтропию, называется …

1)… изолированной или замкнутой

2) … открытой

3)… диссипативной

4)… инерциальной

Ответ

ВОПРОС № 22 (Ф2 – 6) Целями синергетики являются …

(выберите несколько правильных ответов)

1) открытие универсального механизма самоорганизации как в живой, так и в неживой природе,

2) получение систематического знания о предмете, явлении,

3) поиск общих движущих сил эволюции разнообразных объектов материального мира и общества

4) формирование абсолютно точной и верной научной картины мира

Ответ

ВОПРОС № 23 (Ф2 – 6) В точке бифуркации … (выберите несколько правильных ответов)

1) неоднозначен выбор пути дальнейшего развития системы,

2) система достигает критического состояния, переход из которого осуществляется скачком,

3) плавно осуществляется переход в новое состояние,

4) система выбирает определённый путь развития, который требует минимальной энергии.

Ответ

ВОПРОС № 24 (Ф2 – 10) К закономерностям самоорганизации в любой системе относится….(выберите несколько правильных ответов) …

1) внезапность, быстрота формирования диссипативной структуры,

2) плавность, постепенность формирования диссипативной структуры,

3) возрастание неустойчивости системы перед формированием диссипативной структуры,

4)возрастание устойчивости системы перед формированием диссипативной

структуры

Ответ

ВОПРОС № 25 (Ф2 – 10) Ведущими идеями современной естественнонаучной картины мира являются универсальный эволюционизм и … (выберите несколько правильных ответов)…

1) системность

2) самоорганизация

3. комплементарность

4. фрагментарность

Ответ

ВОПРОС № 26 (Ф2 – 2) Общие закономерности самоорганизации изучают…

(выберите несколько правильных ответов)

1) химическая кинетика

2. равновесная термодинамика

3. неравновесная термодинамика

4. синергетика

Ответ

ВОПРОС № 27 (Ф2 – 6) Процессы самоорганизации происходят…

(выберите несколько правильных ответов)

1) в ходе развития Земли

2) в колебательных химических реакциях Белоусова – Жаботинского

3) при получении новых веществ в ядерном реакторе

4) во всех равновесных системах

Ответ

ВОПРОС № 28 (Ф2 – 6) Самоорганизующимися системами являются …

(выберите несколько правильных ответов)

1) планета Земля

2) равновесная система

3) популяция живых организмов

4)замкнутый реактор, в котором происходит ядерный процесс

Ответ

ВОПРОС № 29 (Ф2 – 6) Предметом исследования синергетики являются…

(выберите несколько правильных ответов)

1) самоорганизация в природных и социальных системах

2) равновесные системы

3) системы из большого числа подсистем с неравновесными процессами

4) только изолированные, замкнутые системы тел

Ответ

ВОПРОС № 30 (Ф2 –10 ) Обратная связь, при которой система не отвергает

флуктуации, а учитывает, накапливает их до состояния точки бифуркации, есть …

1)… отрицательная обратная связь

2)…положительная обратная связь

Ответ

ВОПРОС № 31 (Ф2 – 10) Обратная связь, при которой система, получив сигнал, не запрограммированный в её алгоритме и вызывающий флуктуации, отвергает его, например, отключается, называется …

1)…отрицательной обратной связью

2)…положительной обратной связью

Ответ

ВОПРОС № 32 (Ф3 – 3) Укажите последовательность этапов развития синергетической системы:

1) возникновение нового более упорядоченного устойчивого состояния

2) накопление флуктуаций до точки бифуркации

3) переход системы через точку бифуркации в новое состояние случайным выбором

Ответ

ВОПРОС № 33 (Ф3 – 7) Укажите последовательность возникновения теорий:

1) теория самоорганизации

2) классическая равновесная термодинамика

3) неравновесная термодинамика

ВОПРОС № 34 (Ф4 – 4) Установите соответствие синергетических систем заданным процессам:

1) Оптические квантовые генераторы (лазеры), в которых хаотические колебательные движения атомов под действием поступающей извне энергии, при достаточной её «накачке», начинают согласованные колебательные движения в одинаковой фаза – идёт мощное когерентное излучение.

2) В растворе серной и малоновой кислот сульфат церия и бромид калия при добавлении ферроина в качестве индикатора вступают в окислительно-восстановительные реакции с периодическим изменением цвета (красный и синий); реакция «химические часы» Белоусова – Жаботинского подчиняется уравнению неравновесной термодинамики – «брюсселятору» Ильи Пригожина.

3) Социальная эволюция общества происходит в результате взаимодействия людей с окружающей средой. Периодически появляющиеся случайные изменения заставляют людей адаптироваться к новым условиям. В результате путём естественного отбора, в борьбе за существование побеждают потомки, наиболее приспособленные в новым условиям существования. Так, рабовладельческое общество заменилось феодальным, затем капиталистическим и т.д.

4) Немецкий физико - химик Манфред Эйген утверждает, что генезис жизни есть результат процесса отбора, происходящего на молекулярном уровне. Он показал, что сложные органические структуры с адаптационными характеристиками возникают благодаря эволюционному процессу, в котором адаптация оптимизируется самими структурами (положительная обратная связь). Условиями для такого процесса являются открытость клетки для обмена веществом и энергией, катализ и естественный отбор.

[ ] биологическая система

[ ] социологическая система

[ ] физическая система

[ ] химическая система

Ответ

ВОПРОС № 35 (Ф 4 – 4) Установите соответствие синергетической системы заданным условиям процесса:

1) В земных условиях, обусловленных наличием воды и двуокиси углерода, под действием Солнца, происходят процессы самоорганизации молекул с образованием нуклеиновых кислот, белков и ДНК. Первая глобальная точка бифуркации – возникновение живой клетки, главным органогеном которой является углерод. Вторая точка – создание человеческого мозга – Разума. Между этими глобальными точками – огромное число промежуточных точек бифуркации живой системы Земли.

2) Уравнения Ильи Пригожина, применённые для метеоусловий вчерашнего дня (заданы значения атмосферного давления, температуры, влажности, силы и направления ветра и др.), приводят к нескольким решениям при одинаковых заданных начальных параметрах, то есть предполагают несколько вариантов погоды на завтра. Детерминистическая система уравнений обнаруживает хаотическое поведение: хаос характеризуется определённым порядком сложного характера, а точное предсказание погоды из конкретных параметров атмосферы невозможно, так как метеосистема Земли из точки бифуркации переходит в новое состояние случайным образом.

3) «Каждый отдельный человек старается употребить свой капитал так, чтобы продукт его обладал наибольшей стоимостью. Обычно он и не имеет в виду содейство-

вать общественной пользе и не сознаёт, насколько содействует ей. Он имеет в виду

лишь собственную выгоду, причём он в этом случае невидимой рукой (рынка) направляется к цели, которая не входила в его намерения. Преследуя свои собственные интересы, он часто более естественно служит интересам общества, чем тогда, когда сознательно стремится служить им» ( Адам Смит ).

Таким образом, спонтанный порядок на рынке с многочисленными его участниками приводит к установлению никем не предусмотренного порядка на рынке, который создаёт равновесие спроса и предложения.

4) Вселенная прошла путь эволюции от Большого взрыва через образование вещества сначала в виде элементарных частиц ( частиц и античастиц) и лёгких атомов (водород и антиводород) до создания тяжёлых атомов, а затем галактических структур, всё время усложняясь и упорядочиваясь, без возврата в прежнее какое-либо состояние, и продолжает эволюционировать. Внешней средой для Вселенной является физический вакуум.

[ ] биологическая

[ ] рыночная

[ ] метеорологическая

[ ] космологическая

Ответ

ВОПРОС № 36 (Ф4 – 8) Расставьте понятия в соответствии с определениями:

1) Случайное отклонение величины от некоторого её среднего значения – это …

2) Совместное действие подсистем сложной системы – это …

3) Раздвоение состояния системы – это …

4) Конечное состояние, к которому стремится («притягивается») система – это

[ ]… флуктуации в системе

[ ]… бифуркация системы

[ ]… процесс в системе

[ ] …аттрактор системы

Ответ

ВОПРОС № 37 (Ф4– 8) Расставьте понятия в соответствии с определениями:

1) Точка сильной неустойчивости системы в результате накопления флуктуаций -

2) Накопление случайных изменений величины, близких к среднему значению -

3) Цель, состояние, к которому «притягивается», стремится система

4) Самоподобные объекты, имеющие неявную размерность, по мере увеличения числа которых, обнаруживается всё большее число одинаковых деталей

[ ] флуктуации в системе

[ ] бифуркация системы

[ ] фракталы системы

[ ] аттрактор системы

Ответ

ВОПРОС № 38 (Ф 1 – 5) Какой механизм не относится к универсальным механизмам самоорганизации?

1) Структурная общность, единая симметрия форм в живой и неживой природе,

2) Функциональная общность процессов самоорганизации,

3) Случайность как элемент мира,

4) Линейность и детерминированность протекания процессов

Ответ

ВОПРОС № 39 (Ф1 – 5) Какие системы не моделирует синергетика?

1) Нейтронные сети живых организмов

2) Стратегию обучения

3) Идеальные газы и процессы с ними

4) Экономические и социальные объекты

Ответ

ВОПРОС № 40 (Ф2 – 10) Термодинамика Пригожина отличается от термодинамики Клаузиуса – Больцмана (выберите несколько правильных ответов) тем, что …

1) …рассматривает необратимые процессы, которые могут протекать в открытых

системах тел

2) …рассматривает равновесные обратимые процессы, протекающие в замкнутых

системах тел

3) …рассматривает системы, в которых энтропия является синонимом жизни, а не смерти

4) …рассматривает системы, в которых в критические моменты всё решает Случай

Ответ

ВОПРОС № 41 (Ф2 – 10) Согласно точке зрения Германа Хакена, слово «синергетика» имеет два смысла ( выберите несколько правильных ответов):

1. сотрудничество учёных разных областей знания, интеграция наук

2. совместное согласованное действие элементов сложных систем

3. коллегиальность действий учёных при решении конкретной узкой задачи

4. действие элементов системы друг на друга

Ответ

-

.