Energy systems language

The energy systems language, also referred to as energese, or energy circuit language, or generic systems symbols, is a modelling language used for composing energy flow diagrams in the field of systems ecology. It was developed by Howard T. Odum and colleagues in the 1950s during studies of the tropical forests funded by the United States Atomic Energy Commission.

The design intent of the energy systems language was to facilitate the generic depiction of energy flows through any scale system while encompassing the laws of physics, and in particular, the laws of thermodynamics (see energy transformation for an example).

In particular, H.T. Odum aimed to produce a language which could facilitate the intellectual analysis, engineering synthesis and management of global systems such as the geobiosphere and its many subsystems. Within this aim, H.T. Odum had a strong concern that many abstract mathematical models of such systems were not thermodynamically valid. Hence he used analog computers to make system models due to their intrinsic value; that is, the electronic circuits are of value for modelling natural systems which are assumed to obey the laws of energy flow, because, in themselves, the circuits, like natural systems, also obey the known laws of energy flow, where the energy form is electrical. However, Odum was interested not only in the electronic circuits themselves but also in how they might be used as formal analogies for modeling other systems which also had energy flowing through them. As a result, Odum did not restrict his inquiry to the analysis and synthesis of any one system in isolation. The discipline that is most often associated with this kind of approach, together with the use of the energy systems language is known as systems ecology.

عند تطبيق الدوائر الإلكترونية (والمخططات ) على نمذجة الأنظمة البيئية والاقتصادية، اعتقد أودوم أنه يمكن استخلاص فئات عامة، أو وحدات مميزة. علاوة على ذلك، رأى أن نظامًا رمزيًا عامًا، مُعرَّفًا بالكامل بمصطلحات إلكترونية (بما في ذلك رياضياتها)، سيكون مفيدًا لتصوير خصائص النظام الحقيقية، مثل الفئات العامة للإنتاج والتخزين والتدفق والتحويل والاستهلاك. ولذلك، أصبحت المبادئ الأساسية للإلكترونيات أيضًا سمات أساسية للغة أنظمة الطاقة - الرمزية العامة لأودوم.

يظهر على اليسار الرمز العام للتخزين، والذي أطلق عليه أودوم اسم وحدة بيرتالانفي، تكريماً لعالم نظرية الأنظمة العامة لودفيج فون بيرتالانفي .

بالنسبة لأودوم، ولتحقيق فهم شامل لكيفية تأثير العديد من الأنظمة المختلفة ظاهريًا على بعضها البعض، كان من المهم امتلاك لغة عامة ذات قدرة نمذجة قابلة للتوسع بشكل هائل، لنمذجة الأنظمة العالمية والمحلية، والبيئية، والفيزيائية، والاقتصادية. كان الهدف، ولا يزال بالنسبة لمن لا يزالون يستخدمونها، هو جعل نماذج الأنظمة البيولوجية، والفيزيائية، والبيئية، والاقتصادية، وغيرها، صالحة وقابلة للتحقق من الناحية الديناميكية الحرارية، وبالتالي من الناحية الطاقية أيضًا . ونتيجة لذلك، سعى مصممو اللغة أيضًا إلى تضمين استقلاب الطاقة لأي نظام ضمن نطاق البحث.

بهدف تسهيل عملية التعلم، اقترح أودوم وأودوم (2000) في كتابهما "النمذجة لجميع المقاييس " إمكانية تقديم الأنظمة أولاً باستخدام رموز تصويرية ، ثم تعريفها لاحقاً باستخدام الرموز العامة. ولذلك، استُخدمت الرسوم التصويرية في برامج مثل ExtendSim لتصوير الفئات الأساسية للغة أنظمة الطاقة. وقد جادل البعض بأن هذا النهج يشترك في دوافع مماثلة لمشروع أوتو نويراث النمطي ، ومشروع لايبنتز التنويري ( Characteristica Universalis )، وأعمال باكمنستر فولر .