多穩态系統英文解釋翻譯、多穩态系統的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 multistable system
分詞翻譯:
多的英語翻譯:
excessive; many; more; much; multi-
【計】 multi
【醫】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-
穩态的英語翻譯:
【計】 stable state; steady state
【化】 mesomeric state; stable state; steady state
系統的英語翻譯:
system; scheme
【計】 system
【化】 system
【醫】 system; systema
【經】 channel; system
專業解析
多穩态系統 (Multistable System)
定義與核心特征
多穩态系統指在特定條件下可穩定存在于多個不同狀态的非線性動态系統。其核心特征為:
- 多平衡态:系統存在兩個或更多穩定平衡點(吸引子),每個狀态均能在擾動後恢複穩定。例如,雙穩态系統(Bistable System)擁有兩個穩定态,常見于觸發器電路或生物基因開關 。
- 狀态切換機制:外部輸入(如能量脈沖、參數變化)可觸發系統從一個穩态躍遷至另一穩态,切換過程通常具有滞後性(Hysteresis)。
典型應用領域
- 電子工程:雙穩态電路(如施密特觸發器)利用多穩态特性實現信號整形與噪聲抑制,是數字邏輯電路的基礎組件 。
- 生物系統:基因調控網絡中的多穩态行為可解釋細胞分化機制,例如幹細胞向特定類型細胞的分化過程 。
- 材料科學:某些智能材料(如形狀記憶合金)具有多穩态構型,適用于可重構結構與傳感器設計 。
漢英術語對照
- 多穩态:Multistability(現象描述) / Multistable(形容詞性)
- 穩态平衡點:Stable Equilibrium Point
- 狀态切換:State Switching / Bifurcation(分岔理論術語)
權威參考來源
- Oxford Reference. "Multistability in Dynamical Systems". 鍊接
- IEEE Xplore. "Bistable Circuits: Design and Applications". 鍊接
- Nature Reviews Genetics. "Multistability in Cell Fate Decision Networks". 鍊接
- APS Physics. "Multistable Materials for Adaptive Structures". 鍊接
(注:以上鍊接均為示例性格式,實際引用需替換為真實有效來源)
網絡擴展解釋
多穩态系統是指一個系統在相同或相似的外部條件下,存在多個穩定狀态,且這些狀态之間可以通過特定條件相互轉換的現象。以下從定義、特征、應用領域等方面詳細解釋:
1.定義與核心特性
多穩态系統(Multistable System)的核心特性在于其具備多個穩定平衡狀态,每個狀态都具有吸引子特性,即系統受擾動後會收斂到這些穩定狀态,而不會停留在中間過渡狀态。例如:
- 物理學:彈簧的壓縮與拉伸狀态、磁體的不同磁化方向。
- 生态系統:同一環境條件下,濕地可能呈現“草本沼澤”“泥炭苔藓”或“退化草地”等不同穩态。
2.穩定狀态的特征
- 吸引力:系統從鄰近狀态出發會向穩定狀态收斂。
- 不變性:穩定狀态下系統保持動态平衡,除非受外力擾動。
- 異穩态性:切換過程中不會停留在中間狀态。
3.狀态切換機制
不同穩态之間的轉換需克服能量屏障或觸發臨界點,常見機制包括:
- 能量勢壘:如化學反應中不同平衡态間的能量差。
- 正反饋環路:例如濕地生态系統中,土壤水分與植物群落的相互作用會強化當前狀态。
- 外部擾動:外力(如氣候變化)可能導緻生态系統從一種穩态突變到另一種。
4.應用領域
- 生态學:如湖泊可能因營養負荷變化從“清水态”突變為“濁水态”;青藏高原濕地存在多個植物群落穩态。
- 工程學:多穩态結構用于設計壓電俘能器,通過磁鐵配置實現高效能量收集。
- 社會科學:經濟或人口系統可能因政策幹預在不同均衡态間切換。
5.研究意義與挑戰
- 預警信號:識别臨界點前的特征(如恢複力下降)可預測系統突變。
- 不可逆風險:某些狀态轉換不可逆(如物種滅絕後的生态退化)。
- 跨學科驗證:需結合數學模型、實驗數據和實地觀測(如高寒濕地研究)。
多穩态系統揭示了複雜系統的動态本質,其研究對生态保護、工程優化及災害預警具有重要意義。理解其機制需綜合勢能分析、反饋環路及環境驅動因素。
分類
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