- •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
2.2. Системи і управління
Nichts ist drinner, nichts ist drauen:
Denn was innen, das ist auen
{43. Немає нічого тільки внутрішнього, немає нічого тільки зовнішнього, тому що внутрішнє є одночасно і зовнішнім (нім.). В. Гете “Епіррема”.}.
Ми вже маємо в своєму розпорядженні достатній обсяг початкових угод, щоби перейти до викладу поняття “система”. Це поняття повинно бути конструктивним, тобто таким, на базі якого можливий виклад побудов, складаючих суть прикладної теорії інтелектуальних систем управління. Нас повинно цікавити знаходження визначення системно-складної трійки СУО, що відображає деяку глобальну характеристику її складності і пояснює неминучість виникнення на деякому рівні саме інтелектуальної системи управління.
У класичному варіанті ТАУ система управління за визначенням включає об’єкт управління (керовану систему). У теорії ІСУ, як у більш загальній теорії, методологічно необхідний поокремий розгляд системи управління і керованої системи (суб’єкта і об’єкта). Необхідно звернути особливу увагу на з’ясування цих відмінностей і особливостей використання термінів у різних ситуаціях управління.
Почнемо з розгляду найпростішого визначення системи:
- система є сукупність чи множина організаційно зв’язаних між собою частин, які називають підсистемами (елементами системи, що володіють властивістю виокремлення зі системи) і, у свою чергу, що можуть бути системами. Контекст, в якому існує система, лежить поза нею.
Системою управління в загальноприйнятому розумінні така система стає тільки після визначення деяким спостерігачем множини функціональних зв’язків між виходами і входами складових її підсистем, що у свою чергу характеризуються своїми передавальними характеристиками.
Для цього завжди виставляється вимога вимірювання взаємодії сигналів і підсистем, визначається припустимий діапазон їх існування. Тим самим управління зводиться до управління в замкнутих системах і до сигнальної парадигми, до управління на основі моделі.
Будь-яка активність, імітована в її підсистемах алгоритмічним, імовірнісним, евристичним чи іншим аналогічним шляхом, підпорядковується привнесеним спостерігачем законам зв’язку між цими підсистемами. Ці закони описуються алгоритмом роботи і, отже, управління такого роду гарантується заданим розпорядженням, заданим законом реагування, тобто є контекстно-незалежним {44. Нагадаємо, що умовна залежність, властива алгоритмам, не може трактуватися як контекстна залежність.}.
Система, вище за деякий рівень складності, завжди існує як система управління в структурі СУО, завжди стає поєднанням суб’єктів і об’єктів, що знаходяться в зовнішньому відносно них світі:
- інтелектуальна система є сукупність чи множина суб’єктів і об’єктів, зв’язаних між собою організаційно, тобто так що знаходяться в стані активності і протистояння один щодо одного і під впливом зовнішнього світу.
Зовнішній контекст, в якому існує ця система, також лежить поза нею, але на відміну від неінтелектуальної системи інтелектуальна система “внутрішньо контекстуальна”. В даному випадку ми позбавлені від необхідності додаткового визначення управління в системі, воно зумовлене активністю суб’єкта, як носія пізнання.
Таким чином, управління, за визначенням інтелектуальної системи, залежить від результатів пізнання, оцінка яких можлива тільки через індивідуальний фільтр інформації, створений суб’єктом у собі як деякий контекст, ситуативний “образ”. У цьому випадку управління характеризується як контекстно-залежне, його суть визначається не сигналом управління, а контекстною тотожністю сприйняття інформації, “домовленістю” суб’єкта і об’єкта.
Із сказаного виходить, що інтелектуальна система “біологічного рівня”, сукупність суб’єкта (суб’єктів) і об’єкта (див. про двопівкульність біологічної інтелектуальної системи як про “спусковий механізм” інтелекту в частині III), в принципі, не потребує “зовнішнього спостерігача” для виділення її із зовнішнього світу, але допускає його як позасистемного суб’єкта, як додаткове, цілеспрямоване зовнішнє управління. Зовнішній же світ, на відміну від зовнішнього суб’єкта, за визначенням подає на інтелектуальну систему збурюючу дію, що не має, в загальному випадку, з погляду цієї системи цільової спрямованості.
Розробники “класичних САУ” вимушені абстрагуватися від такого роду зв’язків в ім’я чистоти математичних побудов або говорити про управління за обуренням, вимагаючи точного вимірювання зовнішніх збурень і точного завдання характеристик об’єкта управління, що, у свою чергу, зводить систему до замкнутої.
Зустрічаються твердження типу: “у системі необхідно мати внутрішню модель зовнішнього світу” [наприклад, 10]. Виправданням для таких тверджень служить тільки те, що зовнішнім світом інтелектуальної системи прагнуть вважати що-небудь на зразок ящика з перегородками, розетками і орієнтацією “за зірками”, де їй наказують “існувати”. Наскільки це цікаво, надаємо читачеві судити самостійно.
Але в прикладній теорії всі інженерні рішення повинні бути обґрунтовані і прийняті в умовах, коли ігнорування зовнішніх зв’язків неможливе, а вимірювання збурень і знаходження точних характеристик системи нереальне. Інтелектуальна система – відкрита система.
У прикладній теорії ІСУ-системи розглядаються тільки у взаємодії з зовнішнім світом, що оточує їх, а робочим визначенням відкритої системи стає наступне визначення:
- під інтелектуальною (відкритою {45. У міру викладу матеріалу ми прийдемо до контекстно-залежного облаштування Світу і відповідно, деякої “двонаправленої” тотожності відкритих і інтелектуальних систем із погляду їх побудови і існування.}) системою розуміється сукупність активних суб’єктів і об’єктів (суб’єктів), що протистоять їм, що породжується або ситуативною можливістю (свободою волі) активного існування суб’єкта, або цільовим завданням (непереборною зовнішньою дією на свободу волі) деякого системного чи позасистемного суб’єкта, причому всі елементи будь-якої природи, складові інтелектуальної системи, перебувають під впливом зовнішнього світу.
Сказане вище означає, що прикладна теорія ІСУ не тільки орієнтована на роботу з відкритими системами, але й на явне розділення управління в інтелектуальній системі на внутрішнє, зовнішнє і компенсацію не прогнозованих дій зовнішнього світу.
Вивчаючи відкриті системи, ми переходимо від функціональних моделей систем, заданих на мові передавальних функцій, до реальних систем в їх зовнішньому оточенні, доступних нам без втрат тільки на мові, рівень складності якої забезпечує їх понятійну взаємодію з “зовнішнім управителем” і ідентифікацію семантики їх взаємодії із зовнішнім світом.
Пригадаємо: більшість принципових труднощів теорії статистичних рішень і автоматичного управління виникають, коли дані системи є відкритими і рішення необхідно приймати за наявності невизначеностей. Той факт, що деякі системи взагалі незводимі до замкнутих, є однією з найважливіших причин уваги до теорії ІСУ, яка бере на себе пошук методів прийняття рішень, що управляють, в найбільш складних випадках.
Розгляд об’єктів і систем у зовнішньому світі зазвичай називають “системним підходом”. У загальному випадку, “системний підхід” і “прикладна теорія систем” можуть вважатися синонімами. Зрозуміло, що прикладна теорія ІСУ вивчає специфіку систем управління, відповідальних за стійкість і поведінкові (цільові) аспекти керованої системи, виключно в контексті системного підходу.
На закінчення цього розділу відзначимо, що у багатьох випадках розгляд того чи іншого феномена на підставі якої-небудь аксіоматики, тобто при його аналізі як замкнутої системи, ми навіть теоретично не маємо можливості розібратися, що саме ми спостерігаємо – сам феномен чи результат його взаємодії з середовищем чи апаратом його подання.
Це ще одне підтвердження неможливості адекватного моделювання систем, суттю яких є існування в зовнішньому світі.