Кіріспе
Жүйені үйлесімді жұмыс істеуі үшін оқиғаларды координациялау. Синхрондау – жүйені үйлесімді жұмыс істеуі үшін оқиғаларды координациялау. Мысалы, оркестр дирижері оркестрдің уақыты мен ырғағын сақтап тұрады. Барлық бөліктері синхронды жұмыс істейтін жүйелер синхронды немесе синхронды деп аталады, ал синхронды емес жүйелер асинхронды деп аталады. Бүгінде спутниктік навигация сигналдары және басқа уақыт және жиілік беру техникалары арқылы әлемдегі жүйелер арасында уақыт синхрондау мүмкін болады.
Synchronization is the coordination of events to operate a system in unison. For example, the conductor of an orchestra keeps the orchestra synchronized or in time. Systems that operate with all parts in synchrony are said to be synchronous or in sync—and those that are not are asynchronous. Today, time synchronization can occur between systems around the world through satellite navigation signals and other time and frequency transfer techniques.
Кеме қатынасы және темір жол
Уақытты сақтау және сағаттарды синхрондастыру ұзақ қашықтықтағы теңіз саяхатындағы маңызды мәселе болып табылады. Радио және спутниктік навигация пайда болғанға дейін теңізшілер кеме қаншалықты шығысқа немесе батысқа қарай жылғанын анықтау үшін астрономиялық байқаулармен қатар дәл уақытты қажет етті. Дәл теңіз хронометрінің ойдағыдай жұмыс істеуі теңіз саяхатын революциялады. 19 ғасырдың соңына қарай маңызды порттар уақыт сигналдарын дабылмен, тумен немесе уақыт шарларын түсіру арқылы берді, осылайша теңізшілер хронометрлерін қателіктерге тексеруге және түзетуге мүмкіндік алды. 19 ғасырдың теміржолдарының жұмысында синхрондау маңызды рөл атқарды, себебі бұл жақын жердегі қалалар арасындағы жергілікті орташа уақыттың айырмашылығын байқауға мүмкіндік беретін алғашқы жылдам көлік құралы болды. Әрбір желі барлық стансаларын бас кеңсемен синхрондастырып, стандартты теміржол уақытын қолданды. Кейбір аймақтарда компаниялар бір теміржол жолын бөлісіп, соқтығысудан сақтану қажеттігі туды. Қатаң уақытты сақтау қажеттілігі компанияларды бір стандартқа келуге мәжбүр етті, ал азаматтық билік ақырында жергілікті орташа уақыттан бас тартып, теміржол уақытын қабылдады.
Динамикалық жүйелер
Бірнеше өзара әрекеттесетін динамикалық жүйелердің синхрондалуы, егер жүйелер автономды осцилляторлар болса, мүмкін. Пуанкаре фазалық осцилляторлар – кездейсоқ немесе реттелген желілерде өзара әрекеттесе алатын және ішінара синхрондалатын модельдік жүйелер. Фазалық осцилляторлардың толық синхрондалуы жағдайында, байланыс күші белгілі бір шегінен асқанда, синхрондалмаған күйден толық синхрондылыққа күрт көшу орын алады. Бұл Курамото моделінің фазалық өтуі деп аталады. Синхрондау – бұл пайда болатын қасиет, ол жүйкелік сигналдар, жүрек соғу және шырыңдардың жарық толқындарының синхрондалуын қоса алғанда, кең ауқымды динамикалық жүйелерде кездеседі.
Нейробиологиялық ғылым
Когнитивтік нейробиологияда нейрон популяцияларының (стимулға тәуелді) (фазалық) синхронды тербелістері жалпы байланыс мәселесін шешуге көмектеседі. Синхронды байланысу арқылы байланыс (ССБ) гипотезасы бойынша, нейрондардың импульстері арасындағы нақты уақыттық корреляция ("қайшылықты талдау") және осылайша нейрондардың субпопуляцияларының когерентті әрекетінің стимулға тәуелді уақыттық синхронизациясы пайда болады. Бұдан әрі, бұл синхронизация механизмі суперпозиция мәселесін айналып өтеді, себебі синхронды нейрондық сигналдардың ерекше белгісін кейінгі (субкортикальді) ақпаратты өңдеу аймақтары үшін тиімдірек анықтайды.
Танымдық ғылым
Когнитивтік ғылымда қазіргі заманғы байланыстық нейроархитектуралардағы интегративтік (фазалық) синхрондастыру механизмдері, құбылып тұратын осцилляторларды қамтитын ("Тербелістік желілер" мысалы), сезімдік танудағы ("мүсілік байланысы") және тілдік танудағы ("айнымалы байланысы") когнитивтік нейробиологияның байланыс мәселесін шешу үшін қолданылады.
Биологиялық желілер
Биохимиялық реакциялардың синхрондалуы биологиялық гомеостазды қамтамасыз етеді деген ұғым бар. Осы теория бойынша, тірі жасушада жүретін барлық реакциялар биологиялық желінің жұмыс істеуі үшін мөлшер және уақыт бойынша үйлесімді болып келеді.
Адам қозғалысы
Қозғалыстың синхрондалуы – екі немесе одан көп адам арасында уақыт бойынша үйлесімді ұқсас қозғалыстар деп анықталады. Бұл қысқа ғана кешігуден кейін болатын еліктеуден өзгеше. Желі биі және әскери қадамдар мысалға келтірілуі мүмкін. Бұлшықеттік байланыс – уақытпен бірге қозғалу белгілі бір сезімдерді тудырады деген идея. Осыдан бастап қозғалыстың синхрондалуын және оның адамның эмоционалдық жағдайына тигізетін әсерін зерттеуге алғашқы қадам жасалды. Топтарда қозғалыстың синхрондалуы сәйкестікті, ынтымақтастықты және сенімді арттыратыны көрсетілген. Екі адамнан тұратын жұптарда (диадаларда) синхрондалу байланысты, өзіне деген құрметті, мейірімділікті және қатыгездіксіз мінез-құлқыны арттырады, сондай-ақ жақындық пен қарым-қатынасты жақсартады. Дау-жанжал кезінде дауласқан екі адам арасындағы синхрондылық төмендейтіні байқалды; алайда, мұның себебі эмоциялардың өзгеруі ме, әлде басқа факторлардың әсері ме, әлі белгісіз. Қозғалыстың синхрондалуының пайдалы әсерін көрсетуі үшін басқа адамдардың қатысуы қажет екенін көрсететін дәлелдер бар, себебі жұптың бірі өз қозғалыстарын жұптан тыс нәрсеге синхрондағанда байланыс әсері байқалмайды. Синхрондылықтың пайдалы әсерін, мақсаттылықтан ажырату үшін қосымша зерттеулер қажет.
Қолданылуы
Синхрондау цифрлық телефонияда, бейнеде және цифрлық аудиода маңызды, онда дискреттелген деректер ағындары өңделеді. Бейне мен дыбысты синхрондау – дыбыстық фильмдегі маңызды техникалық мәселе болды. Жаңа фильмдер, бейне және аудио қолданбалары аудио мен бейнені синхрондау үшін уақыт кодын пайдаланады. Электр қуат жүйелерінде бірнеше генератор электр желісіне қосылған кезде генераторларды синхрондау қажет. Асинхронды сигналдармен жұмыс істеу үшін микропроцессорлар сияқты цифрлық электрондық жүйелерде арбитрлер қажет. Сондай-ақ, бір сағат циклында төрелік етуге тырысатын синхронизаторлар деп аталатын электрондық тізбектер бар. Синхронизаторлар, арбитрлерден айырмашылығы, істен шығуға бейім. (Электроникадағы метастабильділік туралы қараңыз). Шифрлау жүйелері әдетте қабылдаушы шифрдың дұрыс биттерді дұрыс уақытта декодтауын қамтамасыз ету үшін синхрондау механизмін қажет етеді. Автомобильдік беріліс құрылымдарында тісті айналатын бөлшектерді (тіректер мен шлицті білікті) тістерді қосу алдында бірдей айналу жылдамдығына жеткізетін синхронизаторлар болады. Жарық синхрондау жарықты сөндіргішпен синхрондастырады. Кейбір жүйелер тек шамамен синхронды немесе плезиохронды болуы мүмкін. Кейбір қолданбалар оқиғалар арасындағы салыстырмалы ығысуларды анықтауды талап етеді. Ал басқалары үшін оқиғаның тізбегі ғана маңызды.