- •В.М.Лачинов а.О.Поляков
- •Інформодинаміка
- •Шлях до Світу відкритих систем
- •Анотація
- •Авторська передмова до другого видання. Від «не термодинамічної» кібернетики до інформодинаміки
- •Vivorum censura difficilis Судження про живих утруднене (лат.)
- •Інтелектуальність складних систем
- •Розділ 1. Інтелектуальні системи і управління
- •1.1. Інтелектуальні системи і інтелектуальне управління
- •1.2. Від строгості математичної символіки до свободи семантики
- •Розділ 2. Основна термінологія
- •2.1. Інженерне поняття інтелекту
- •2.2. Системи і управління
- •2.3. Подання знань і робота з ним
- •2.4. Інформаційна база
- •Розділ 3. Мови і мовні моделі для управління
- •3.1. Мови природні і штучні
- •3.2. Мови управління
- •3.3. Мови контекстно – залежного управління
- •3.4. Формальна система і теорія, що формалізується
- •3.5. Моделювання і реалізація мовних об’єктів
- •3.6. Числення предикатів
- •3.7. Подання проблемної галузі на основі мови предикатів
- •За фон Берталанфі розділ 4. Складність відкритих систем
- •4.1. Необхідність загальної теорії
- •4.2. Дві загальні теорії систем
- •4.3. Ієрархія систем
- •4.4. Нова парадигма управління
- •4.5. Гомеокінетичне плато інтелектуальної системи
- •4.6. Узагальнена функціональна структура ісу
- •4.7. Мови систем і мови управління
- •4.8. Тріаграма систем
- •Інженерія інтелектуальних систем
- •Розділ 5. Реалізація контекстно-залежного управління
- •5.1. Неформальні вимоги
- •5.2. Інженерні проблеми проектування складних систем
- •5.3. Комп’ютер фон Нойманівської архітектури в системах високих рівнів складності
- •5.4. Частотна оцінка
- •5.5. Інформаційна стійкість
- •Розділ 6. Нова архітектура машин
- •6.1. Машини баз знань
- •6.2. Паралельні обчислення з управлінням від потоку даних
- •Розділ 7. Про технологію управління
- •7.1. Врахування динаміки інформаційних потоків
- •7.2. Вбудовування системи автоматизації в структуру об’єкта
- •7.3. Об’єкт в інформаційному середовищі
- •7.4. Проблема декомпозиції об’єкта як складної системи
- •Розділ 8. Інженерія систем “інтелектуальної спрямованості”
- •8.1. Три основні підходи
- •8.2. Перший підхід. Ідеологія операційної системи
- •8.3. Другий підхід. Ідеологія інструментальної системи
- •8.3.2. Ієрархії і процеси.
- •8.3.3. Концепція відкритої субд.
- •8.3.4. Реалізація розкриваності.
- •8.3.5. Уніфіковане подання об’єкта.
- •8.3.6. Інструментальна концепція – технологія qWord
- •8.3.7. Куди поділася семантика?
- •8.3.8. Проблеми баз, що саморозвиваються.
- •8.3.9. Чому “в Cache’-технології”?
- •8.4. Третій підхід. Спеціалізована виробнича операційна система
- •8.5. Самовдосконалення ісу
- •Розділ 9. Проміжні підсумки
- •9.1. Інформація і інформатика. Шлях до феноменології і інформодинаміки
- •9.2. Про реалізованість інформаційної машини відкритого Світу
- •Частина третя узгоджений світ інформодинаміки
- •Розділ 10. Аксіоми відкритого світу
- •10.1. Феномен інформації як предмет науки про відкриті системи
- •10.2. Аксіоми умовчання
- •10.3. Співвідношення невизначеності - 2
- •10.4. Гармонійні шкали
- •10.5. Обговорення гармонійних побудов
- •10.6. Самоорганізація і структурний резонанс
- •10.7. До організації експериментів із виявлення структурного резонансу
- •10.8. Про механізм структурної взаємодії
- •10.9. Від структурної взаємодії до структурного поля
- •10.10. Про аксіоми або ефективні способи обдурити самого себе
- •10.11. Ще раз про аксіоми умовчання
- •10.12. Деякі висновки
- •Розділ 11. Власна структура інформації
- •11.1. Проблеми розробки інструментарію
- •11.2. Топологія вкладених багатовимірних конусів
- •11.3. Закон рекурсії структур, метаструктур і процесів
- •11.4. До питання про елементарну комірку
- •11.5. Деякі кількісні оцінки елементної бази
- •Розділ 12. Теорія структурної узгодженості
- •12.1. Структурна взаємодія і узагальнений принцип комплементарності
- •12.2. Про правила самоорганізації відкритих систем
- •12.3. Деякі наслідки і перспективи
- •12.4. Про деструкцію систем
- •12.5. Правила тсу – похідні
- •12.6. Попереднє обговорення результатів
- •12.7. Про методологію пізнання з позицій тсу
- •12.8. Обговорення тсу
- •Розділ 13. Інформодинаміка
- •13.1. Дещо про аналогії
- •13.2. Від абстрактної машини до самоорганізації потоків
- •13.3. Деякі властивості інформаційної машини
- •13.4. Умови узгодження потоків. Резонатор динамічного структурного поля
- •13.5. Вільне інформаційне поле. Гіпотеза про дві половини Всесвіту
- •13.6. Інформодинаміка – поки без формалізму
- •13.7. Тсу як інструментарій інформодинаміки
- •13.8. Ще раз про аксіоматику
- •Частина четверта
- •Архітектура
- •Відкритих
- •Попередження: обережно, відкриті системи
- •Розділ 14. Вертикальна машина
- •14.1. Концепція вертикальної машини
- •14.2. Структура команд
- •14.3. Програмування і запуск
- •14.4. “Перед прочитанням знищити…”
- •14.5. Що з нею робити?
- •14.6. Імітація вертикальної машини в адресному середовищі
- •Розділ 15. Про фізику відкритого світу
- •15.1. Без “Великого вибуху”
- •15.2. Доповнюваність моделей. Дві половини цілого
- •15.3. Світ як єдина система
- •15.4. Модифікація перетворення Лоренца
- •15.5. Випадок “малих” об’єктів
- •15.6. Структурно-узгоджена космологія
- •15.7. Узгодження структур об’єкта і теорії
- •15.8. Замітки про реалії нової фізики
- •Експерименти в галузі інформодинаміки
- •Можливий варіант генератора поздовжніх електромагнітних хвиль
- •Реконструкція принципу дії нігнітрона
- •Проблема seti
- •Розділ 16. Відповідальність створюючого
- •16.1. Короткий самовчитель не створення тоталітарного суспільства
- •16.2. Неминучість краху і свобода повтору
- •16.3. Роль Віри
- •16.4. Ментагенез
- •16.5. Відповідальність людини
- •Додаток 1 Короткий огляд способів самодеструкції програмних систем або Загальна Демонологія
- •Додаток 2 Про “інфонауки”
- •Про Ейнштейна, релятивізм і інформацію
- •Додаток 3 Повернення до лекції XVII
- •Література
4.5. Гомеокінетичне плато інтелектуальної системи
Як відомо, постійності стійкого стану замкнутої системи можна досягнути, якщо використовувати негативний зворотний зв’язок. У зв’язку з орієнтацією нашого матеріалу на відкриті системи, необхідно врахувати наступне.
Всі системи високого рівня складності існують як процеси. Для них вже не можна нехтувати часовим чинником їх існування (окрім деяких методологічно обґрунтованих випадків аналізу часткових подробиць), бо вони в кожен момент знаходяться в стані нерівноважності–гомеокінезу. Для таких систем існує тільки стан динамічної рівноваги, до якого вони прагнуть, але в якому ніколи не можуть “статично зафіксуватися”.
У термодинамічній кібернетиці вважається, що процеси обробки інформації, як і процеси введення енергії, в систему мають на своїй меті зупинити тенденцію переходу системи в стан із більшою ентропією. Ці процеси можна розглядати як спроби системи досягти стану рівноваги і зберегти його, тобто перебувати в межах “інформаційного гомеокінетичного плато”. За подробицями такого розгляду в термодинамічному припущенні ентропійно-негентропійного балансу можна звернутися до [22], ми ж розглядаємо відоме поняття гомеокінетичного плато в прив’язці до інтелектуального управління, до процесу СУО.
На рис. 4.1 приводиться ілюстративне зображення такого плато “в просторі його існування”. Відразу обмовимося – саме ілюстративне, бо малюнок в своїй основі запозичений з “сигнального” підходу, а ілюструє підхід “структурний”.
Рис. 4.1 Ілюстративне зображення гомеокінетичного плато
Якщо в сигнальному варіанті ми маємо деякі кількісні оцінки і, відповідно, якусь метрику простору існування гомеокінетичного плато, то, в нашому випадку, структурні перетворення в базі вимагають тільки топологічного простору, що “ближче до Природи”, але не ілюстроване в метриці. Проте, ми чекаємо від цієї ілюстрації деякої користі для пояснення висловлюваного матеріалу.
Отже, по горизонталі ми відкладаємо “величину” сумарної дії на інтелектуальну систему, що управляє, яка складається з розузгодження структур “знання - дані” в об’єкті і суб’єкті, вноситься зовнішніми як керівними, так і збурюючими інформаційними потоками. По вертикалі відкладається аналогічна “величина” для внутрішнього управління станом системи в припустимих межах на кожній точці плато. В результаті плато є не лінією, а деякою “смугою”, безліччю станів, в яких може існувати система.
Порівняно зі системою стабілізації, плато А1, А2, В1, В2 визначає діапазон можливої зміни стану системи без її руйнування при сумарній вхідній дії. Порівняно з резонансною системою вказане плато – деякий показник, що визначає її смугові характеристики.
Зліва від В1 існує галузь руйнування системи при втраті нею “накопиченого досвіду” – класичний випадок деструкції, як втрати нормальної структури. Справа від В2 є галузь, яку краще всього порівнювати з ситуацією перерегулювання, тобто з випадком коли зміна структури настільки велика, що це веде до практичної втрати наявної “форми” чи “образу” системи.
Діапазон А1-А2 у деякому сенсі може бути пояснений як ділянка стабілізації з відповідними наслідками виходу з неї при деяких непередбачених “значеннях” внутрішнього управління. Для інтелектуальної системи діапазон А1-А2 – галузь “життя”, галузь “зрозумілого, відносно мети існування, трактування чи реакції на зміни структури зв’язків”
Для системи в структурі СУО гомеокінетичне плато існує як сукупність плато суб’єкта і об’єкта, прагнучих до “узгодженого” існування, як галузь, де досяжне узгодження структур суб’єкта і об’єкта. Якщо ж кожну інформаційну складову розглядати як окрема дію, що управляє, то може йтися про безліч гомеокінетичних плато, що характеризують кожну складну систему. Такого роду аналіз необхідний при постановці завдання дослідження стійкості системи під впливом різних інформаційних збурень.
“Узагальнене інтелектуальне управління” може бути, таким чином, визначене через дві його завдання:
завдання стабілізації досягнутого стану, як внутрішня функцію системи, спрямована на те, щоб утримувати її на гомеокінетичному плато протягом максимального можливого часу;
завдання переходу в новий стан, коли поняття управління може бути розширене аж до забезпечення переходу системи з одного гомеокінетичного плато на інше, точніше “з однієї групи плато на деяку іншу групу”.
Перше завдання в своїй постановці (але не реалізації!) є еквівалентом класичної схеми управління зі зворотним зв’язком для складних систем при заміні сигнальної парадигми управління структурною. Її рішення корисне для забезпечення поточної внутрішньої реструктуризації системи, реалізація якої утримує систему на гомеокінетичному плато. На відміну від систем із зворотним зв’язком, тут “стан рівноваги” утримується не превалюванням зворотного зв’язку над позитивним, а відхиленням структур об’єкта і суб’єкта не більше ніж у деякому діапазоні розузгодження, що допускає їх зіставлення і взаємну реструктуризацію.
Друге завдання, в принципі зрозуміле на постановочному рівні, веде нас до поняття метаструктури, узагальнюючого можливе різноманіття структур даних деякої множини систем. Її розгляд є важливим напрямом наукового пошуку і може бути рекомендоване для глибокого опрацювання на основі матеріалів третьої частини книги.
З поняттям гомеокінетичного плато в контексті інтелектуальних систем управління тісно зв’язана ідея про те, що для кожної системи існує оптимальне дозування управляючих дій. Це означає, що жодна система не в змозі прийняти інформацію в структурі, що змінює вже наявну більш ніж у деяких “межах”. Саме за допомогою такого дозування система утримується в “мінливій галузі стійкості”.
Недостатнє управління може вивести систему в нестабільний стан унаслідок “зриву динаміки її існування”. У разі недостатнього управління ми знаходимося як би в галузі дії “позитивного зворотного зв’язку”, що може привести систему до повного руйнування. Введення ж в систему надмірних управляючих дій, пригнічує сенс інтелектуального управління, веде до насильницького переналагодження структур без процесу їх осмислення.
Цілком реальна можливість визначення меж стійкості при роботі з інтелектуальними базами (див. р. 5) дозволяє, при визначенні інтелектуального управління прийнятому в теорії ІСУ, використовувати ці межі для забезпечення необхідного втручання з метою підтримки існування системи.
Нагадаємо, що тут йдеться про структурну парадигму управління, тобто про управління, пов’язане із зміною і перетворенням структури інтелектуальної бази в циклі СУО. Гомеокінетичне плато тут виявляється як галузь малих розузгоджень і перетворень структур. Зрозуміло, що “припустиме управління” зводиться до поступової зміни системи в межах існуючого плато, а “оптимальне за швидкодією” – до радикального переведення системи в інший структурний стан, тобто на інше гомеокінетичне плато. Звідси стає зрозумілим і підхід до визначення стійкості складної системи як прогнозування її реакції на спробу кардинальної зміни її структури – образу (моделі), накопиченого за час її існування {87. В принципі, за матеріалами цього розділу можна написати окрему книгу, але ми залишаємо поки що все в даному обсязі пояснень, рекомендуючи тільки повернутися до цього матеріалу після прочитання частини III.}.