تعریف نظریه آشوب در صنعت برق

تعریف نظریه آشوب در صنعت برق:
نظریه آشوب (Chaos Theory) شاخه ای از ریاضیات است که به بررسی رفتار آن دسته از سیستم های دینامیکی می پردازد که به شرایط اولیه بسیار حساس هستند.

آشوب یک نظریه میان رشته ای است که بیان می کند: در تصادفی بودن سیستم های پیچیده آشوبناک (Chaotic)، الگوهای اساسی، حلقه های فیدبک ثابت، تکرار، خودتشابهی، فراکتال ها و خودسازمان دهی وجود دارد.

طبق تعریف، واژه Chaos به معنای «حالت سردرگمی و بی نظمی کامل؛ فقدان کامل سازمان یا نظم» است.

نظریه آشوب یک تضاد جالب است؛ علمی برای پیش بینی رفتار سیستم های «ذاتاً غیر قابل پیش بینی».

در واقع، نظریه آشوب یک ابزار ریاضی است که به ما اجازه می دهد ساختارهای زیبایی را از آشوب به دست آوریم.

شالوده اصلی نظریه آشوب این ایده است که نظم و آشوب همیشه مخالف و در مقابل هم نیستند. سیستم های آشوبناک ترکیبی جذاب از نظم و آشوب هستند.

از بیرون که به آن ها نگاه کنیم رفتاری غیرقابل پیش بینی دارند و بی نظمی از خود نشان می دهند، اما در درون این سیستم ها یک مجموعه از معادلات قطعی می بینیم که با نظم کار می کنند.

آشوب نامی است که اغلب به یک دینامیک غیرخطی اطلاق می شود. این عبارت برای توضیح رفتار پیچیده سیستم های اصطلاحاً ساده، خطی و خوش رفتار به کار می رود. رفتار آشوبی نامنظم و اغلب تصادفی به نظر می رسد و مشابه رفتار سیستمی است که شدیداً تحت تأثیر نویز خارجی تصادفی قرار گرفته است.

تعریف ریاضی آشوب، رفتار طولانی مدت غیرقابل پیش بینی در یک سیستم دینامیکی قطعی به دلیل حساسیت به شرایط اولیه است (که معمولاً به نام اثر پروانه ای نیز شناخته می شود). نظریه آشوب به عنوان مطالعه کیفی رفتار نادوره ای ناپایدار در سیستم های دینامیکی غیرخطی قطعی تعریف می شود.

آشوب در سیستم های بسیار ساده رخ می دهد که اغلب عاری از نویز هستند. در واقع، این سیستم ها اساساً «قطعی» (Deterministic) هستند؛ یعنی با دانش دقیق درباره شرایط اولیه سیستم، می توان رفتار آینده آن را پیش بینی کرد.

در نتیجه، شاید بتوان آشوب را به عنوان یک نوسان کران دار، نادوره ای (غیرمتناوب) و نویزی تعریف کرد. به عبارت دیگر، یک سیستم قطعی رفتار تصادفی دارد، حتی اگر هیچ ورودی تصادفی نداشته باشد.

در سیستم های غیرخطی ناپایدار اثرات عجیب متنوعی شامل زیرهمساز (Subharmonics)، نوسان های شبه متناوب (Quasiperiodic Oscillation) و رفتار آشوبناک (Chaotic) وجود دارند.

برخی از سیستم هایی که قطعی هستند و رفتار آشوبی دارند، عبارتند از: سیستم های جوّی، منظومه شمسی، صفحات زمین شناسی، جریان توربولانس، رشد جمعیت، مدارهای الکترونیک قدرت و…. اما آشوب در بسیاری از زمینه های دیگر مانند زیست شناسی، علوم رایانه، اقتصاد، مهندسی، امور مالی، ریاضیات، هواشناسی، فلسفه، فیزیک، سیاست، روان شناسی، بازار سهام و رباتیک و… نیز وجود دارد.