Начало:
http://s30668851382.mirtesen.ru/blog/43254403078/Samoorganiz...)
2. Математическое моделирование поведения сложных систем любой природы.
По материалам книги “Владимир Васильевич Дружинин , Давид Самойлович Конторов.
СИСТЕМОТЕХНИКА. Москва, “Радио и связь” 1985г.”
Определения:
«Будем называть системой объект любой природы … обладающей выраженным «системным» свойством, т.
Система (подсистема) имеет входы и выходы. (любой элемент системы имеет по крайней мере один вход и один выход.)
Входом называется дискретное или непрерывное множество контактов, через которые воздействие среды передается системе.
Выход – множество контактов, через которые система воздействует на среду.
Воздействие может состоять в передаче вещества, энергии, информации или комбинации этих компонентов.
Большая (крупномасштабная) система понимается система, число подсистем которой очень велико, а состав разнороден.
Среда есть окружение, с которым система взаимодействует.
Открытые системы взаимодействуют со средой,
Закрытые системы со средой не взаимодействуют. Для них средой служат одна или все подсистемы данной системы.
Состояние системы определяется по упорядоченной совокупности параметров внешних и внутренних, характеризующих ход процессов, происходящих в системе.
Поведение системы есть развернутая во времени последовательность реакции системы на внешнее воздействие. Классификация систем:
S0 – сложные системы
S1 – детерминированные системы
S2 – стохастические системы
S3 – хаотические системы
Сложные системы обладают особыми свойствами:
Уникальность, слабопредсказуемость, целенаправленность, негентропия – (мера вероятности пребывания в данном состоянии) определяет «стремление» системы к основному процессу – способность устранять последствия внешних внутренних случайных воздействий, целенаправленность – стремление к достижению поставленной цели.
Для исследователя (пользователя) на первый план выступает свойство слабой предсказуемости поведения сложных систем – что является их основным признаком.
Сложные системы имеют различную природу – механическую, энергетическую, биологическую, социальную, общественную.
По принятым правилам закон должен выражать устойчивые, имманентные причино-следственные связи между объектами, процессами и величинами.
Любые принципы основаны на опыте и общественном соглашении и это касается и принципов системотехники.
Это три основных принципа:
- принцип физичности (использованы законы физики)
- постулат целостности
- лигвистическое определение постулата целостности
математическое определение постулата целостности
постулат автономности
метрики среды обитания
лингвистическое определение постулата автономности
математическое определение постулата автономности
- принцип моделируемости (система целостна)
Создание моделей опирается на постулат дополнительности, а оценка пределов стабильности поведения модели опирается на постулат неопределенности.
Постулат дополнительности
Лингвистическое определение постулате дополнительности
Математическое определение постулата дополнительности
Постулат действия
Постулат неопределенности
Лингвистическое определение постулата неопределённости
Математическое определение постулата неопределенности
- принцип целенаправленности (достижение / сохранение системой некоего состояния внутрисистемного процесса).
- Постулат выбора
- Лингвистическое определение постулата выбора
- Математическое определение постулата выбора.
Все развивающиеся системы – необратимы и неравновесны.
Необратимые системы бывают двух видов:
- преобразующие поступающую энергию в повышение энтропии (тепло)
- преобразование энергии в реализацию целевой функции, для которой и создавалась данная система (изменение внутренней структуры системы или внешней среды). В этом случае повышение энтропии не происходит.
При необратимом процессе могут возникать крупномасштабные флуктуации. Если отклонение велико, то возможны ситуации, когда не будет происходить рассасывание этой флуктуации, а система перейдет в устойчивое (метастабильное ) неравновесное состояние, соответствующее образованию микроструктур, т.е. образований внутри системы, развивающихся ( поскольку неравновесное состояние устойчиво) в определённом направлении. И если направление новых образований, направлено на достижение поставленной функции, то мы можем говорить о «самонастройке» системы.
Упорядоченность внешнего поведения системы – процесс внешний, изменения во внутренней структуре системы, которые обеспечивают внешнее поведение системы – процесс внутренний.
Бауэр оценивал уровень организации (системы) относительным (на единицу массы) значением свободной энергии, т.е. энергии, которой живое существо может распоряжаться при целенаправленном поведении.
(для предприятия – прибыль на одного работающего).
Системные константы и размерности величин.
Мы живем и действуем в трехмерном мире и физики, которые изучают этот мир уже несколько столетий, вывели «мировые» константы, которые с достаточной степенью достоверности описывают наш мир. Одно плохо – каждый исследователь в процессе своих исследований изобретает свою систему мировых констант, которые образовали целую систему «мировых» констант – СИ. LN, CGS и т.д.
Переход из одной системы в другую достаточно затруднителен и громоздок.
С другой стороны мы имеем достаточно развитый математический аппарат, но который работает не с трехмерным описанием нашего мира, а с его двухмерной проекцией.
Именно это, т.е. невозможность использования математического аппарата для моделирования реальных процессов в трехмерном мире и заставила Р.Л. Бартини в 40-е годы 20 века разработать технологию перевода 3-х
Мерных мировых констант в 2-х мерные аналоги, при этом в качестве осей координат выбраны LT (пространство и время).
Размерность любой физически измеренной величины
λ τ
может быть выражена в виде [ L T ], | λ + τ | < 3 (трех
мерный мир) где λ,τ – целые числа.
Тот факт, что точная наука имеет дело с показаниями стрелок и то, что система единиц содержит только длину и время, объясняет, как мир физики может быть сведен к свойствам пространственно-временного континуума.
Описание систем
Описание системы S1 (детерменированные системы)
Система состоит из N числа единичных элементов Е, число входов мi и выходов ni. Состояние входа и выхода определяется состояниями 0 или 1, при скачкообразных изменениях значений – набором рациональных чисел, при непрерывных значениях – набором действительных чисел.
Зависимость выхода У от входа Х для элемента однозначно определяется У = Т (Х) где Т оператор преобразования, где у(t) = f ( t, x (t – τ(t))), при этом f – непрерывная функция; τ={τi } – вектор-функция запаздывания ( время преобразования). В частном случае, когда задержки постоянны
y(t) = f (x (t – τ)) или y(t) = x( t-τ)
Множество входов и выходов элементов, связанных между собой, будем называть внутренней частью системы.
Множество входов и выходов, связанных со средой, будем называть поверхностью системы.
Все связи внути системы описываются квадратной матрицей размером N.
Феномен сложности
Рассмотрим на частных случаях переходы от
- от систем с сосредоточенными (дискретными) элментами к распределённым
- от линейных систем к нелинейным
- от систем с малым числом степеней свободы к системе с большим числом степеней свободы
- от систем с без запаздывания к системам с запаздыванием реакции.
Происходит процесс усложнения поведения системы, которое определяется качественным скачком с изменением структуры системы от S1-систем к S2-системам и от S1,2-систем к S0- системам.
Категория сложности определяется такими физическими свойствами системы как метрика, число степеней свободы,
законы сохранения и память.
Метрика – язык описания поведения системы
Линейные системы с преобразованием типа у(t) = ax(t)
Нелинейные системы с преобразованием типа y(t) = f (t)
Число степеней свободы показывает количество возможных решений функции, определяющей поведение системы.
Коэффициент запаздывания, определяет время реакции системы на внешнее воздействие 0 ≤ τ ≤ ∞…
…Существуют и другие формы уравнений…решение которых получается в виде «странного аттрактора», т.е. область притяжения, размещения в трехмерной системе координат, внутри которой фазовые траектории стохастически стремятся во внешнюю область, но не достигают её, а внешние фазовые траектории стохастически стремятся внутрь, но туда не попадают. Выхода странный аттректор не имеет – это «стохастическая» ловушка, Внешние «толчки» (флуктуации), даже очень сильные, не в состоянии изменить ситуацию.
1.Образование стохастической системы Z (S2-системы) из детерми-
рованных элементов S1 при увеличении числа
степеней свободы (число элементов) – фундамен-
тальное физическое явление, которое лежит
y в основе сложности. х
2.Запаздывние может оказаться равносильным увеличению числа степеней свободы.
3. Случайность может возникнуть и при простом увеличении размеров системы (без увеличения сложности).
…Случайность содержит зародыш нового детерминизма, в соответствующих условиях он развивается. Увеличение размеров системы может привести к аналогичным последствиям. В «очень большой системе» вероятности любого поведения ( в том числе и такого, которое признается целенаправленными) достаточно велики, а поскольку целенаправленное поведение легче стабилизируется и закрепляется во взаимодействии со средой, то высока вероятность качественной перестройки системы в результате случайной реализации какого – либо целенаправленного поведения. Это и есть выбор.
Влияние сложности системы на её свойства порождает две конкурирующие тенденции:
- ослабление детерминизма (усиление неопределённости)
- усиление определенности за счет роста случайности
Существуют аналогичные энергетические и информационные парадоксы -- При увеличении внутренней энергии вероятностной системы (S0), она становится детерминированной (S1), (однако) за пределами некоего порога возникает системный стохастизм (S2), развитие которого приводит в конечном итоге снова приводит к детерминизму( S1).
Характерно что взаимодействие системы со средой и стойкость по отношению к внешнему воздействию определяется свободной энергией системы, способность управлять которой зависит от структурной энергии системы.
Накопление внутренней информации у вероятностных систем низшего уровня приводит к детерминизации свойств;
Увеличение информативности системы порождает случайность;
Дальнейшее увеличение (объёма информации) – снова формирует детермированное поведение.
Заметим, что детерминизм высшего уровня не означает предсказуемости – это возможность самоупровления.
Детерминизм и случайность есть проявление единой физической сущность, подобно тому, как волна и частица есть проявление единой сущности электрона.
Случайность сложных систем – не препятствие, а средство реализации целенаправленности.
Для объекта, рассматриваемого как система, снимается проблема «что из чего состоит». Декомпозиция и композиция, анализ и синтез, познание частей через целое и целое через части, часто выступают в единстве.
Главная практическая задача системотехники состоит в том, чтобы, обнаружив и описав сложность, обосновать такие дополнительные физически реализуемые связи, которые будучи наложенные на сложную систему, сделали её управляемой в требуемых пределах, сохранив при этом такие области самостоятельности (следовательно, слабой предсказуемости) которые способствуют повышению эффективности системы.
Включённые в гомеостаз новые связи должны усилить благоприятные и ослабить неблагоприятные тенденции поведения системы, сохранив и укрепив её целенаправленность, но ориентируя её на интересы надсистемы.
Таким образом, новые связи выполняют ограничительную и охранительную функции. В пределе – благодаря наложенным связям – S0 система становится S1 системой.
Управление самоорганизацией состоит из:
1) Разрушение старой морфологии до уровня компонентов, которые сохраняются, т.к. будут нужны в новой системе
( как в 1991 году – развал СССР)
2) Создание новой морфологии (Разрешено всё, что не запрещено)
3) Подготовка системы к восприятию управления u(t. τu )
(Отстраивание вертикали власти).
4) Блокировка неблагоприятного (в частности – мешающего самоорганизации) воздействия среды, по отношению к которой преобразующася система беззащитна….
( заключение договора по разоружению и резка ракет)”
Владимир Васильевич Дружинин , Давид Самойлович Конторов.
СИСТЕМОТЕХНИКА. Москва, “Радио и связь” 1985г.
ВЫВОДЫ:
1. Неопределенная группа вероятностных систем ( люди, компьюдеры, сотовые телефоны и т.д.) собирается в некое пространство ( тусовка, сеть Internet) S0 - системы
2. В это пространство производится накачка энергии. Вероятностные элементы собираются в некие группы по интересам (первичный уровень детермирования) - это
S1-система
3. Накачка в это пространство информации вызывает переход S1-систем в стохастическое состояние S2-систему
При этом внутри системы формируется элемент самоуправления, который формируется из S0 (вероятность) + S1 (интерес) + информация( нац.идея) = К
4. Накачка информации обеспечивает формирование
детерминированной системы S1 из S2 + элемент К
самоуправления, сформированный на уровне S2.
5. Целенаправленность развития самоуправления задаётся
поставленной информацией на уровне формирования К.
Павел Егоренков
Добавлено: 9 ноября 09, 11:59
Самоорганизация людей (4)
4. Социальное поведение животных
По материалу книги Н.Тинбергена “Социальное поведение животных” Москва Из-во “Мир” 1993г. пер. с англ.
“Длительный процесс эволюции сделал проявления социального поведения внешне столь целесообразными, что они кажутся разумными поступками и позволяют преполагать у животных некое подобие рассудочной деятельности. Примером могут служить замена брачных, территориальных и иерархических драк демонстрацией угрожающих действий или поз подчинения.
Согласно современным представлениям, альтруистическое поведение у людей определяется двумя основными мотивациями:
- механизмом сопереживания, сочувствия
- потребностью следовать этическим нормам, принятым
данным человеком и его окружением.
Изучение социального поведения – это изучение сотрудничества между особями. Их может быть двое или более.
Однако сама природа живого, его неустойчивость заставляют спрашивать: почему организмы не разрушаются под действием присутствующих повсюду враждебных влияний среды? Как им удается выжить, поддержать своё существование и произвести себе подобных.
Цель, задача или смысл биологических процессов в этом узком понимании – сохранение особи, группы и вида.
…зоосоциолог должен спрашивать себя : как членам группы – индивидам – удаётся сохранить группу.
…каким образом организовано сотрудничество. Два этих аспекта, т.е. функция и причинно- следственная обусловленность социального поведения, будут обсуждаться применительно к нескольким его типам:
- взаимодействию половых партнеров
- семейной и групповой жизни
- дракам между особями.
В результате шаг за шагом мы подойдем к социальным структурам. Поскольку такие структуры почти всегда временные, придется рассмотреть, как они возникают.
…таким образом на примере чаек можно видеть множество признаков социальной организации, Однако некоторые формы сотрудничества между самцом и самкой не имеют с ним ничего общего и направлены на сохранение семьи. Помимо этого наблюдается взаимодействие между родителями и потомством. Заметно также взаимодействие между соседями. В результате всего этого – выращивание большого числа молодых птиц… однако даже слабые нарушения социального поведения могут оказаться для чаек смертельно опасными. Примеры…
Типы социального сотрудничества.
Когда животные собираются вместе, возникают различные типы сотрудничества.
1. “Делай, как я” – мы зеваем, когда рядом с нами зевают. Речь не идет о подражании – реагирующие особи не научаются выполнять определенныен движения, наблюдая за действиями других; просто у них появляется такой настрой и происходит врожденная двигательныя реакция. Поразительно видеть, как тычячи скворцов, кружащие зимним вечером вокруг места своего ночлега, сворачивают будто по команде. Их сотрудничество настолько совершенно, что забываешь об отдельных особях и автоматически думаещь о птицах как о едином облаке, как об одном огромном “сверхиндивиде”.
2. “Разделение труда” – наиболее яркий эффект наблюдается у пчел, муравьёв, термитов, у птиц при вскармливании птенцов, у стайных хищников.
Разделение труда в стае требует четкого взаимодействия между членами стаи, что требует специализации по элементам гонной охоты, а это в свою очередь требует построение иерархии внутри стаи.
3. “Порядок клевания” Внутри стаи выстаивается иерархия подчинённости в группе.
Иерархия – одно из средств сокращения количества настоящих драк.
Исходя из нашего собственного поведения, можно было бы предположить у агента (птенца) особую цель, которую он стремится достичь своими действиями.
Однако, строго проверенные данные говорят о том, что именно такого рода “предвидение”, необъяснимым образом, но весьма сильно управляет нашим поведением.
Если бы речь шла о прогнозировании или предвосхищении результатов поведения, невозможно было бы объяснить многие сипуации, в которых действия животных не достигали своей цели, однако животныое ничего не предпринимало для того, чтобы исправить положение.
4.Родители яростно защищают птенца,пока он жив, но стоит ему испустить дух, они же его и съедают.
5.За исключением, возможно, самых высших животных, у всех прочих сигнальное поведение представляет собой непосредственную реакцию на внутренние и внешние стимулы. Сигнальное поведение является врожденным, вероятно, во всех рассмотренных выше случаях. (Пример - Выращивание животных и рыб в изоляции).
6. Такой “эмоциональный язык” и разумная речь – вещи разные. Общение животных происходит на уровне нашего “эмоционального языка”.
При изучении путей организации сообщества, часто в глаза бросается множество параллелей, которые можно провести между им и индивидом.
Оба организованы составными частями: индивид – органами, сообщество – индивидами.
В обоих случаях существует разделение труда между этими частями, которые взаимодействуют в интересах целого, а в результате – самих себя.
Компоненты целого подают и принимают сигналы. Таким образом, они частично утрачивают свою “самостоятельность” и способность вести изолированную жизнь. Потеря самостоятельности может заходить так далеко, что части отдают свою жизнь в интересах целого.
Сопоставление индивида и сообщества, приводит к мысли
о последнем, как о “сверхорганизме”.
Однако именно это сравнение помогает понять, что в обоих случаях речь идет о “работающем предприятии”, а значит о проблемах организации и взаимодействия. Главное различие между индивидом и сообществом заключается в уровне интеграции, а в сообществе он выше.
Что происходит в случае каких – либо отклонений от нормы? (травмы, ушибы и т.д.)
При регенерации части тема после повреждения (у индивида) главную роль играют группы клеток, возвращающиеся в результате травмы, к своего рода регрессии к состоянию, близкому к эмбриональному, их цикл развития начинается заново. Тогда функции утраченной части тела берёт на себя другая его часть, у которой происходит нечто вроде расширения рамок своей нормальной активности.
Аналогичная реакция происходит и в сообществе. Составляющие его индивиды тоже могут регрессировать, чтобы начать новый цикл развития.”
Н.Тинберген Социальное поведение животных.
Из-во “Мир”, Москва,1993г.
5. Люди – хищники и люди - травоядные
По материалам работы Бориса Диденко “Сумма антропологий” Кардинальная типология людей.
Ротопринт. Москва.
Автор творчески развил и подготовил к публикации идеи профессора Б. Ф. Поршнева о периоде ране - социального становления “человека разумного” и предложил свою концепцию классификации современного человека, логически объясняющую многие странности в поведении человека социального.
“Беспредельная жестокость, столь ярко и щедро демонстрируемая человечеством, не имеет аналогов в мире высших животных, в то же время, она странным, парадоксальным образом сопоставима – вплодь до до буквальных совпадений - с нравами, царящими жизни существ, весьма далёких от рассудочных форм поведения:
- насекомых, рыб, и даже одноклеточных организмов, типа бактерий, вирусов. “Человек разумный” ведет себя нисколько не “умнее” пауков в банке.
Что же кроется за этим невероятным, но очевидным противоречием?! Еще один эффективный образчик того, что крайности сходятся? Впечатляющий пример единства противоположностей?
Или это впечатляющий пример того, что человек и его разумность не совсем естественно совмещаются и далеко не идеально подходят друг другу? Уж не взвалил ли человек на себя непосильную ношу? И не раздавит ли его бремя разума?!
Более 4.5 тысяч войн при четырёх миллиардах убитых. За все историческое время в общей сложности насчитывается всего лишь несколько “безвоенных” лет. Люди практикуют
9 видов насилия при 45 разновидностях – эти цифры судя по всему устаревают, точно как и “набранное” количество войн. Всю эту чудовищность существования и “сосуществования” человеческих популяций невозможно понять без выяснения причин её возникновения.”
“…Большенство палеонтологов занимается всего лишь корректировкой и уточнением и без того немногочисленных предков человека и его “отставших” попутчиков. Возраст человека постоянно отодвигается в глубь миллионолетий. В то же время, практически нет возражений против утверждения о том, что становление человека современного дело времен не столь уж и минувших, и измеряется оно всего лишь десятками тысячелетий. И появление кроманьонца ”в археологическом плане – это взрыв.””
С другой стороны, немногочисленность остатков предков человека, прожившего на планете миллион лет говорит о крайней незначительности популяции предков человека.
Можно сказать, что предок человека находился в одном ряду с высшими животными и был, как все животные – он был хищником для более слабых и был добычей для более сильных хищников.Существовал некий баланс между Природой и предком человека.
Затем что-то произошло (возможно открытие огня) что дало предку человека определённое приимущество в борьбе за существование. Но самое главное, был нарушен баланс взаимодействия с Природой, на что должны были появиться мощные хищники, которые специализировались на охоте на предка человека. (Саблезубый тигр и пещерный медведь)
Для того, чтобы победить этих хищников, в среде предков человека был создан человеко – зверь (кроманьонец), который и позволил выжить предку человека – однако этот созданный человеко – зверь вошел в состав человеческого племени, имея тот же облик, речь и поведение, как все. И в тоже время он стал проклятием рода человеческого, потому что внутри его жил зверь. Наличие хищника в человеческом племени восстановило равновесие с Природой, когда у каждого вида должен быть хищник, который не позволяет данному виду ожиреть в безопасности. Наличие человека – зверя с обликом человека (не отличимого от меня самого) в роду предков человека не могло гарантировать безопасность никого и нигде
( появление оборотней, нелюди и т.д.)
“…Хищность определяется здесь как врожденное стремление к предельной или чудовищно сублимированной агрессивности по отношению к другим человеческим существам. Именно эта противоестественная напрвленность хищности на себе подобных и не позволила – из-за дистанционной неразличимости- образовать видовые ареалы проживания, а привела к возникновению трагического симбиоза между человеком и человеко – зверем и направлявшего агрессию человека – зверя на “чужих”, трансформировавшегося в современный социум.
Первый вид (хищный) – это палеоантропы, предельно близкие к своему дорассудочному предшественнику – подавляющего с помощью интердикции волю дюдей, убивающему и съедающему людей. Это мрачные, злобные существа, зафиксированные в людской памяти в преданиях о злых колдунах-людоедах. Образ - медведя шатуна.
Второй вил (хищный) – это суггесторы, успешно имитирующие интердиктивные действия “полеантропов”. Но сами скорее не волки, но шакалы.
Третий вид – диффузионный. Не имеют средств психологической защиты от воздействия жутких для них, парализующих волю к сопротивлению импульсов интердикции, Можно отнести к кроликам.
Четвёртый тип – неоантропы способны на сознательном уровне противостоять магнетическому, психологическому воздействию интердикции. Можно считать их крупными травоядными с рогами, и если не потеряют контроль над своим страхом, вполне могут дать отпор или даже убить медведя – шатуна и тем более шакалов.
Известно, что для охотников самая опасная добыча в Африке – буйвол.( У нас – кабан).
Прочитав работу Бориса Диденко в 1998 году, мне стало интересно проверить эту теорию на практике. В это время я работал в банке и практически вплотную видел, работал и пьянствовал с руководством банка. По приведенной классификации они относились к суггесторам, себя же я отнёс к типу крупных травоядных. Так что трогать меня они опасались, тогда я не мог понять почему.
В своей работе, а затем в сознательном эксперементе над банкирами я получил абсолютно достоверные данные о правильности предложенных классификации типов людей.
В моих обсуждениях с Б. Диденко я задал вопрос, на который он не смог ответить и ответ на этот вопрос я получил в результате своих эксперементов.
Вопрос: Хищники быстрее, сильнее, лучше вооружены чем травоядные – почему еще есть на свете травоядные, почему их не съели хищники?
Ответ я получил в результате эксперементов: У хищников и травоядных разный тип мышления – если хищники живут здесь и сейчас и не задумываются о последствиях (просто не могут), то травоядные чтобы спастись от хищников выработали у себя возможность предвидения.
Именно поэтому из 10 атак хищника на травоядное только одна оказыватся успешной.
В отношении банкиров: предлагают им какую-либо сделку.
У них от вождевения даже руки трясутся, готовы подписаться сразу и на всё. Я же, просчитав варианты, хватаю их за руки и кричу, это ловушка с приманкой, стоит вам схватить приманку, банку конец. Банкиры, увидев приманку, забывают обо всем, что будет дальше их не интересует. Им нужно здесь и сейчас схватить этот жирный кусок, а там будь что будет. Так я заслужил славу злого колдуна, из-за которого срываются шикарные сделки.
После моего ухода банк протянул только полгода.
Не способность хищников просчитать варианты или предвидеть будующее дает реальный шанс травоядным выжить в этом мире.
Можно представить,что мышление у хищников двухмерное, плоскостное , а у травоядных трехмерное,
объёмное, что и позволяет им предвидеть будующее.
Именно эта особенность мышления хищников позволяет охотиться на хищников при помощи капканов и приманки.
Что хищник не чувствует ловушку – не поверю, но желание схватить добычу сейчас, а там будь что будет позволяет существенно сократить количество хищников в социуме.
Скорее всего именно из травоядных в дальнейшем и произошли все экстрасенсы, колдуны и маги.
Диденко Борис Андреевич
Цивилизация каннибалов М.; ТОО”Поматур”1999 –176с.
1 комментарий
Самооргания людей (5-1)http://s30668851382.mirtesen.ru/blog/43924103267
Свежие комментарии