System von Dissipative

:Another, der von "dissipative System" bedeutet, ist derjenige, der Hitze zerstreut, sieh Hitzeverschwendung.

Ein dissipative System ist ein thermodynamisch offenes System, das aus, und häufig weit von, thermodynamisches Gleichgewicht in einer Umgebung funktioniert, mit der es Energie und Sache austauscht.

Eine dissipative Struktur ist ein dissipative System, das einen dynamischen régime hat, der in einem Sinn in einem reproduzierbaren unveränderlichen Staat ist. Dieser reproduzierbare unveränderliche Staat kann durch die natürliche Evolution des Systems, durch den Kunstgriff, oder durch eine Kombination dieser zwei erreicht werden.

Übersicht

Eine dissipative Struktur wird durch das spontane Äußere der Symmetrie charakterisiert, die (anisotropy) und der Bildung des Komplexes, manchmal chaotisch, Strukturen bricht, wo aufeinander wirkende Partikeln lange Reihe-Korrelationen ausstellen. Der Begriff dissipative Struktur wurde vom russisch-belgischen physischen Chemiker Ilya Prigogine ins Leben gerufen, der dem Nobelpreis in der Chemie 1977 für seine Pionierarbeit an diesen Strukturen zuerkannt wurde. Die dissipative von Prigogine betrachteten Strukturen haben dynamischen régimes, der als thermodynamisch unveränderliche Staaten betrachtet werden kann, und manchmal mindestens durch passende extremal Grundsätze in der Nichtgleichgewicht-Thermodynamik beschrieben werden kann.

Einfache Beispiele schließen Konvektion, Zyklone und Orkane ein. Kompliziertere Beispiele schließen Laser, Zellen von Bénard, die Belousov-Zhabotinsky Reaktion und lebenden Organismen ein.

Ein Weg, mathematisch ein dissipative System zu modellieren, wird im Artikel über wandernde Sätze gegeben: Es schließt die Handlung einer Gruppe auf einer messbaren Menge ein.

In der Steuerungstheorie

In Systemen und Steuerungstheorie, dissipative Systeme sind dynamische Systeme mit einem Staat x (t), Eingangsu (t) und Produktionen y (t), die die so genannte "Verschwendungsungleichheit" befriedigen. In Anbetracht einer Funktion setzen w auf U×Y, mit dem begrenzten Integral seines Moduls für jede Eingangsfunktion u und Initiale x (0) im Laufe jeder endlichen Zeit t, genannt die "Versorgungsrate" fest, wie man sagt, ist ein System dissipative, wenn dort eine dauernde nichtnegative Funktion V (x), mit x (0) = 0, genannt die Lagerungsfunktion, solch bestehen, dass für jeden Eingang u und Initiale x (0) der Unterschied V (x (t)) &minus festsetzen; V (x (0)) überschreitet das Integral der Versorgung über (0, t) für keinen t (Verschwendungsungleichheit). Systeme von Dissipative mit der Versorgungsrate w = u.y, wo. zeigt das Skalarprodukt an, sind "passive Systeme"; gleichwertig befriedigen solche Systeme die Ungleichheit: dV (x (t))/dt weniger oder gleicher u (t) ·y (t). Die physische Interpretation ist, dass V (x) die Energie im System ist, wohingegen u·y die Energie ist, die dem System geliefert wird. Dieser Begriff hat eine starke Verbindung mit der Stabilität von Lyapunov, wo die Lagerungsfunktionen, unter bestimmten Bedingungen der Steuerbarkeit und Wahrnehmbarkeit des dynamischen Systems, der Rolle von Funktionen von Lyapunov spielen können. Grob ist das Sprechen, dissipativity Theorie für das Design von Feed-Back-Kontrollgesetzen für geradlinige und nichtlineare Systeme nützlich. Systemtheorie von Dissipative ist von V.M. Popov, J.C. Willems, D.J. Hill und P. Moylan besprochen worden. Im Fall von geradlinigen invariant Systemen ist das als positive echte Übertragungsfunktionen bekannt, und ein grundsätzliches Werkzeug ist das so genannte Lemma von Kalman-Yakubovich-Popov, das den Zustandraum und die Frequenzbereichseigenschaften von positiven echten Systemen verbindet. Systeme von Dissipative sind noch ein aktives Forschungsgebiet in Systemen und Kontrolle wegen ihrer wichtigen Anwendungen.

Quant dissipative Systeme

Da sich Quant-Mechanik und jedes klassische dynamische System, schwer auf die Mechanik von Hamiltonian verlassen, für die Zeit umkehrbar ist, sind diese Annäherungen nicht wirklich im Stande, dissipative Systeme zu beschreiben. Es ist vorgeschlagen worden, dass im Prinzip man sich schwach paaren kann, das System - sagen ein Oszillator - zu einem Bad, d. h., ein Zusammenbau von vielen Oszillatoren im Thermalgleichgewicht mit einem breiten Band-Spektrum und Spur (Durchschnitt) über das Bad. Das gibt eine Master-Gleichung nach, die ein spezieller Fall einer allgemeineren Einstellung genannt die Gleichung von Lindblad ist, die das der klassischen Gleichung von Liouville gleichwertige Quant ist. Die weithin bekannte Form dieser Gleichung und seines Quant-Kollegen nimmt als eine umkehrbare Variable Zeit in Anspruch, über die man integriert, aber die wirklichen Fundamente von dissipative Strukturen, erlegt eine irreversible und konstruktive Rolle für die Zeit auf.

Siehe auch

  • Nichtgleichgewicht-Thermodynamik
  • Grundsätze von Extremal in der Nichtgleichgewicht-Thermodynamik
  • Selbstorganisation
  • Autokatalytische Reaktionen und Ordnungsentwicklung
  • Dynamisches System
  • Autopoiesis
  • Verwandtschaftsordnungstheorien
  • Das Paradox von Loschmidt
  • Davies, Paul The Cosmic Blueprint Simon & Schuster, New York 1989 (gekürzt — 1500 Wörter) (Auszug — 170 Wörter) — haben Strukturen selbstorganisiert.
  • B. Brogliato, R. Lozano, B. Maschke, O. Egeland, Dissipative Systemanalyse und Kontrolle. Theorie und Anwendungen. Springer Verlag, London, 2. Ed, 2007.
  • J.C. Willems. Dissipative dynamische Systeme, erster Teil: Allgemeine Theorie; zweiter Teil: Geradlinige Systeme mit quadratischen Versorgungsraten. Archiv für die Grundprinzip-Mechanik-Analyse, vol.45, pp.321-393, 1972.

Außenverbindungen


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Galen Rowell / Juni 2003
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