Читайте также:
|
простая вероятностная система: подбрасывание монеты
сложная вероятностная система: рефлексы у животного
очень сложная вероятностная система: человеческий мозг, экономика государства
Класс очень сложных детерминированных систем является пустым
Бир: кибернетика изучает класс очень сложных вероятностных систем, а класс сложных вероятностных - теория операций.
Разделение на классы сложности - по свойственной системе природе управления (а не по количеству элементов).
Система vs. Множество
Противопоставление подходу теории систем теоретико-множественного подхода:
в теории множеств первичен элемент, в теории систем - целое, множество, элемент существует лишь потому что существует система.
в теории множеств мы можем образовывать множества произвольно, по любому нашему критерию
в теории множеств предполагается что элементы множества заранее индивидуализированны, в теории систем - процедура выделения объектов входит в процесс исследования системы и является одним из важнейших его этапов.
противопоставление внешней организации внутренней. Элементы объединены во множество "внешней волей". Структура системы определяется внутренними причинами
Понятие обратной связи
Под управленем в кибернетике понимается не принуждение, а саморегулирование
оптимальное управление в случае отсутствия внешних изменений
если существуют внешние возмущения (например, порывы ветра)
если возмущения определяются другим разумным существом - игровая задача (можем рассматривать природу, как противника, реализующего неудачные для нас исходы)
Кибернетическая система при саморегулировании использует принцип обратной связи. Можно выделить отдельный класс систем, которые уменьшают сложность управления (например, поведение оркестра можно детерминированно представить на бумаге, но при игре будут возникать ошибки музыкантов - система недетерминированна, для уменьшения сложности управления ей можно использовать дирижера, который сводит случайности к минимуму).
Метасистема - система состаящая из управляющей и управляемой систем. Интеллектуальное управление системой осуществляется методом проб и ошибок, заключается в выработке системы управления во главе которой стоит новая подсистема, которая оказывается управляющим устройством высшего этапа эволюции. Возникает движение - метасистема, система управления положением позволяет выработать движений. (СТРАННОЕ предложение)
задача нахождения оптимальной программы
нахождение наилучшего управления в зависимости от достяжимости нужного состояния.
Решение этой задачи является правилом управления по принципу обратной связи. Нам должно быть известно все об объекте. Данное допущение работает только относительно той модели мира, которую мы строим, но не относительно реального мира.
Сложность
Признаки сложности системы: сложность - множество элементов, необратимость, всегда уникальна.
+++Сложность в философии:
Платон: простое - вечное, неизменное, божественное, единое. Чем выше статус идеи, тем проще. Сложное - изменчивое, непостоянное, вторичное по природе
Аристотель - Простое - это природа вещи, а единое означает меру => отождесталять единое и простое нельзя. Сложное - составное, когда оно мыслиться в модусе бытия и как разделенное на части, когда оно мыслится в модусе небытия. Сложное - случайное бытие.
Кузанский - Простота - свойство единого, свойство бога, свойство сущности вещи. Простота предшествует сложности онтологически
Сложность в кибернетике
Сложность кибернетических систем определяется двумя факторами.
размерность системы (общее число параметров, характеризующих состояния всех её элементов).
сложность структуры системы, определяющаяся общим числом связей между ее элементами и их разнообразием. Простая совокупность большого числа не связанных между собой элементов с повторяющимися от элемента к элементу простыми связями, ещё не составляет сложной системы.
Сложные (большие) кибернетические системы — это системы с описаниями, не сводящимися к описанию одного элемента и указанию общего числа таких (однотипных) элементов.
Чаще всего сложные кибернетические системы иерархичны.Сложность определяется уровнем организованности системы.
Можно ввести универсальную меру сложности (алгоритма/системы) - как минимальную возможную длинну программы для машины тьюринга, которая реализует данный алгоритм.
Литература
Д.С. Чернавский "Синергетика и информация", Гл.1 и последняя глава
Г. Хаккен "Информация и самоорганизация"
Требуется уловить:
1. Идея связи сомоорганизующихся систем с понятием информации
Синергетика - наука о самоорганизации систем
Понятие "информация" используется при исследовании практически всех процессов самоорганизации (в частности биологической эволюции) динамических систем.
Поэтому определим информацию так, чтобы можно было использовать понятия из предметной области синергетики и самоорганизации динамических систем:
*Информация * есть случайный и запомненный выбор одного варианта из нескольких возможных и равноправных.
Т.о. информация представляет собой некоторую часть процесса самоорганизации системы (?)
2. У Хаккена физическая теория, которая позволяла бы описывать самоорганизующиеся системы.
Цитаты из Хаккена:
Что такое сложные системы?… Компьютеры все более выходят на тот уровень, когда их можно будет считать сложными системами. В особенности это относится к компьютерам так называемого 5-го поколения, в которых обработка информации идет на смену перемалыванию чисел, столь характерному для современных компьютеров…Системы могут быть сложными не только потому, что они состоят из большого числа частей: мы можем говорить и о сложности поведения.
Сложные системы предназначены для выполнения определенных функций, и, как показывает тщательный анализ, эти функции могут быть выполнены только сложной системой, состоящей из многих согласованно действующих частей… По-видимому, наиболее сложной системой в мире является головной мозг человека, состоящий из 10^10 или более нервных клеток.
Общие слова про синергетику:
Третий подход к формулировке универсальных законов, применимых к сложным системам - синергетический. В этой области мы изучаем системы, которые могут путем самоорганизации образовывать пространственные, временные или функциональные структуры. В синергетике занимаются изучением систем, далеких от равновесия… Предполагается, что на рассматриваемую систему наложены внешние связи, такие, как вполне определенное количество энергии, подводимой к системе. При изменении этого управляющего параметра может возникнуть неустойчивость, и система переходит в новое состояние. В синергетике показано, что в такой точке потери устойчивости, неустойчивыми становятся, вообще говоря, небольшое число коллективных мод, которые служат параметрами порядка, описывающими макроскопическую структуру. В то же самое время, эти макроскопические переменные, т.е. параметры порядка, определяют поведение микроскопических частей системы в силу принципа подчинения. Так возникновение параметров порядка и их способность подчинять позволяют системе находить свою структуру. При изменении управляющих параметров в широком диапазоне, системы могут проходить через иерархию неустойчивостей и сопровождающих их структур…С одной стороны, мы всегда можем погрузить открытую систему в обьемлющую ее замкнутую систему. Но с другой стороны, любую открытую систему можно рассматривать в пределе, когда потоки вещества и энергии стремятся к нулю, и мы в конечном счете имеем дело с замкнутой системой. Следовательно, общие законы термодинамики должны получаться как предельные случаи из общих законов синергетики
Одна из наиболее поразительных особенностей любой биологической системы - необычно высокая степень координации между ее отдельными частями. В клетке одновременно и согласованно могут происходить тысячи метаболических процессов. У животных от нескольких миллионов до нескольких миллиардов нейронов и мышечных клеток своим согласованным действием обеспечивает координированное движение, сердцебиение, дыхание и кровообращение. Распознавание образов - процесс в высшей степени кооперативный, равно как речь и мышление у людей. Совершенно очевидно, что все эти высоко координированные, когерентные процессы становятся возможными только путем обмена информацией, которая должна быть произведена, передана, принята, обработана, преобразована в новые формы информации и должна участвовать в обмене информацией между различными частями системы и вместе с тем между различными иерархическими уровнями. Так мы приходим к выводу о том, что информация является решающим элементом существования самой жизни.
Информация не только связана с пропускной способностью канала связи или с командами, отдаваемыми центральным регулятором отдельным частям системы. Она может также обретать роль своего рода среды, существование которой поддерживается отдельными частями системы - среды, из которой эти части получают конкретную информацию относительно того, как им функционировать когерентно, кооперативно.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 24 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |