Синергетика. Основы методологии
Шрифт:
На каждом уровне иерархии такой системы её подструктуры проявляют свою свободу.
в) Транспортно-информационные системы, способные к размножению, то есть к формированию себе подобных систем.
Способность к размножению не является прерогативой только транспортно-информационных систем. Практически в той или иной степени это свойство характерно для любых колебательных и волновых систем, начиная от линейных колебаний и волн. Однако, когда мы переходим к рассмотрению транспортно-информационных систем третьего подкласса, то их размножение может иметь специфический характер, проявляя, особенно у
г) Транспортно-информационные системы, способные моделировать свою динамику и динамику окружающей среды-поля и выбирать близкие к оптимальным модели бифуркационного поведения.
Именно у таких систем интенсивно развивается, определяя их эволюцию, внутренний контроллер, названный нами гомеостатическим.
д) Транспортно-информационные системы, обладающие сознанием и творческими способностями.
Итак, системе, участвующей в бифуркационных событиях, мы сопоставили целостную триаду
Поле
(Ближнее и Дальнее)
/ \
Структура — Контроллер
(Внешняя часть системы) (Управляющая система)
Структура (внешняя материальная часть системы) — это часть объекта, которая взаимодействует с полем на материальном и энергетическом уровне,
Поле (ближнее и дальнее) — это внешняя по отношению к структуре совокупность объектов, интенсивно взаимодействующая со структурой. Поле может быть условно разделено на ближнее и дальнее, для исследования взаимодействия которых с системой могут быть применены асимптотические методы.
Контроллер (управляющий механизм) — внутренний механизм системы, обеспечивающий выбор из числа возможных исходов бифуркационного события или процесса того, который приведет к наиболее устойчивому состоянию системы.
Появление контроллера включает в действие механизм эволюции. Развиваются в непосредственной связи между собой все три элемента триады. Возникает тройное резонансное взаимодействие (по-видимому, здесь действует механизм структурно-волнового резонанса), приводящее к увеличению сложности и динамической устойчивости (увеличению числа возможных исходов бифуркацонных событий и увеличению информации, хранимой и перерабатываемой контроллером).
Анализ триады сложной волновой транспортно-информационной системы показывает, что все её элементы могут быть изучены более глубоко и для каждого из них может быть построена своя внутренняя системная триада.
Структура характеризуется тремя главными координатами: мерой, типом и иерархией.
Тип
Структура / \
Мера — Иерархия
Мера — характеризует величину основного параметра структуры, который часто (но далеко не всегда > совпадает с параметром целого всей системы.
Тип — Структура может быть отнесена к одному из классов волн, вихревых, грибовидных и древовидных структур или транспортно-информационных систем, в соответствии с изложенной выше классификацией. Относя структуру к определенному классу, мы определяем тип структуры.
Иерархия — Сложные системы обычно состоят из подсистем различных масштабов,
Аналогичная триада формируется в управляющем механизме.
Информация
Контроллер / \
Управление — Память
Управление — Главная «цель» управляющего механизма — это управление вероятностями исходов бифуркационных событий. Управление производится путём изменения иерархической структуры объекта, установления новых внутренних связей, а также активации, разрушения или резервирования старых.
Информация — Для такого управления необходимо получение информации об изменениях, происходящих в самой системе и во внешнем поле.
Память — специальный механизм сохранения и переработки полученной ранее информации, а также своевременного использования её для целей управления.
Контроллер — это механизм управления бифуркационными процессами, в которых участвует система. Контроллеры могут быть двух типов.
1. Контроллер, порождающий структуру.
2. Контроллер, обеспечивающий устойчивое существование структуры, выбор ее поведения при взаимодействии с полем, способный до начала событий изменять вероятности реализации возможных результатов, а также осуществляющий в момент события выбор того или иного конкретного результата — гомеостатический контроллер.
1. Контроллер, порождающий структуру
Он может находиться как вне структуры, в её поле, так и внутри самой структуры. Порождающий контроллер должен обеспечивать существование и воспроизводство обобщённой волны, в которую структура входит как квант.
2. Гомеостатический контроллер
В результате формирования системы и выхода её на режим стабильного существования возникает стационарный режим обмена веществом, энергией и информацией между структурой и полем, при котором параметр целого системы остаётся близким к постоянной величине. Устойчивость этого режима и безопасность системы обеспечивает гомеостатический контроллер.
Основной принцип его действия — это обобщённый принцип обратной связи. Он реализуется через управление вероятностями исходов бифур-бифуркационыхсобытий и процессов. Любое возмущение внешнего поля приводит к возмущению параметров системы. При этом включается нелинейный механизм стабилизации, возвращающий гомеостаз.
Пусть произошло некое событие, связанное с локальным взаимодействием структуры и поля, в результате которого структура изменила свое состояние. Тогда гомеостатический контроллер в соответствии с памятью об аналогичных процессах, которые происходили со структурой ранее, разрабатывает и реализует модель поведения, целью которой является приведение системы после воздействия флуктуации в состояние, максимально близкое к равновесному. С этой целью обмен веществ и энергии изменяется таким образом, чтобы обеспечить такую серию бифуркационных событий, чтобы она привела к гомеостатическому состоянию, или близкому к нему. Одновременно происходит и совершенствование системы управления. Она запоминает порядок действий, все успехи и неудачи в достижении цели, и в следующий раз приходит к цели более эффективным способом.