• Filozofická encyklopédia je samoorganizujúci sa systém. Samoorganizujúce sa systémy Čo určuje samoorganizáciu systému

    02.10.2020

    samoorganizujúci sa systém

    SAMOORGANIZAČNÝ SYSTÉM

    SAMOORGANIZAČNÝ SYSTÉM

    komplexná dynamika. schopné meniť vonkajšie alebo vnútorné. podmienky jej fungovania a rozvoja na udržanie alebo zlepšenie svojej organizácie s prihliadnutím na doterajšie skúsenosti. Typy predmetov, ktoré možno nazvať S. s., sú svojím substrátom veľmi rozdielne; ich príklady sú živé, biologické. obyvateľov, ľudí tím.

    S. s. najprv sa začali skúmať v kybernetike. "S. s." zaviedol v roku 1947 Ashby (pozri „Princípy samoorganizujúceho sa dynamického systému“ v J. Gen. Psychol., 1947, v. 37, s. 125–28). Široké štúdium S. strany. začala koncom 50-tych rokov. V koncepcii S. s. sa zameriava na celý rad problémov a je špecifický. ťažkosti, ktorým čelia teoretické kybernetika a iné príbuzné odvetvia moderny. veda a technika. Na jednej strane štúdium takýchto systémov otvára úplne nové princípy konštrukcie technických systémov. zariadenia s vysokou spoľahlivosťou, schopné prevádzky v širokom rozsahu podmienok prostredia. C , práve na tejto ceste je možné preniesť do stroja množstvo logických doteraz zvažované transakcie vylúčia. ľudské privilégium. V súčasnosti samoorganizácia ďaleko presiahla kybernetiku a čoraz viac sa využíva v biológii, ako aj v spoločenských vedách. Charakteristické je napríklad zohľadnenie otd. neurón ako S. s. alebo ako jej prvok v štruktúre funkčne oddeleného úseku neurónovej siete (práca skupiny McCulloch-Pits v USA, Napalkov a ďalší v ZSSR). Tento smer je hlavný neurokybernetika.

    V súčasnosti času vo vede sa skúmajú rôzne druhy S.. Sú určené pridelením jednej alebo druhej skupiny svätých ako vedúcej: samoregulačné, samonastavujúce sa, samoučiace sa, sebaalgoritmizujúce systémy.

    Už prvá práca o vytvorení teórie S. s. ukázala, že tu narazila na zásadne novú triedu poznania. úloh, na riešenie ktorých je potrebné vyvinúť v podstate nové prostriedky a metódy analýzy. Jednou z prvých úloh pri štúdiu takýchto systémov je definovať a obmedziť tie reálne objekty, vzhľadom na ktoré možno adekvátne použiť koncept sebaorganizácie. Pretože „sebaorganizovať“ znamená nielen organizovať, ale aj organizovať sa pre seba, pokiaľ dokonca objavujeme prírodu. S. s. sa ukazuje ako zložitý výskumný problém. Aby bolo možné identifikovať samoorganizujúci sa objekt, výskumník s ním musí stavať takým spôsobom, že „vstup“ dostane definíciu. sekvenciu signálov a na „výstupe“ dostávajú sekvenciu odpovedí, na základe ktorých by sa dalo usudzovať na štruktúru správania systému. Inými slovami, výskum tu treba vnímať ako interakciu dvoch S. s. – objekt a výskumník a táto interakcia je významná pre oba tieto systémy. Prvýkrát známa angličtina kybernetik G. Pask (pozri jeho článok v ruskom preklade – „Prírodné reťazce“, v So.: S. S., M., 1964), ktorý takúto štúdiu nazval „stratégiou prírodovedca“, na rozdiel od tradične uplatňovanej „stratégie“. špecializovaného pozorovateľa“.

    Tá, ktorá organizuje S. s. sleduje svoje „ciele“, musia byť zohľadnené v dizajne umenia. tech. zariadenia založené na princípe samoorganizácie: súbežne s metódami konštrukcie takýchto systémov by sa mali vytvárať aj metódy na kontrolu ich správania. V opačnom prípade bude buď nemožné využiť ich samoorganizujúcu sa povahu, alebo to pôjde opačným smerom, ako chceli tvorcovia takéhoto systému (pozri v tejto súvislosti N., Zostane stroj otrokom človeka? , "Amerika", 1963, č. 80, a tiež W. Ashby, Principles of self-organization, v Sat: Principles of self-organization, preložené z angličtiny, M., 1966). Nie je to tak dávno, čo sa takáto perspektíva zdala utopická, no praktická. S. dizajn s. dodaný modernou. veda za deň, robí takéto vyhlásenie o probléme skutočným a potrebným. Nebezpečné následky, to-žito môže vzniknúť pri tvorbe umenia. systémy, ktoré implementujú vlastné. ciele a ťažko kontrolovateľné človekom, považuje napr. S. Lem (pozri článok „Úvod do inteligencie“, j. „Vedomosť je sila“, 1965, č. 3). Vo všeobecnosti teoretická tu je: buď tvorba S. s. implementovať vopred určený rozsah úloh bez toho, aby sme ich prekročili, a teda plánované stvorenia. možnosti a smery samoorganizácie, prípadne vytváranie neúplných S. s. v tom zmysle, že systém môže fungovať až po prijatí úloh zvonku. Je jasné, že príroda. S. s. nesúvisí s touto problematikou.

    Najabstraktnejšia schéma S. s. možno si predstaviť nasledovné. spôsobom. Sú medzi nimi prvky a prepojenia; spojenia dvoch typov: tuhé a meniace sa (treba podotknúť, že doteraz nebolo možné vyčleniť spojenia špecifické pre S. strany). Niektoré riadia zmenu spojení a (všeobecne) prvkov. Väčšina výskumníkov považuje mechanizmus za tú časť systému, ktorá určuje jeho samoorganizujúcu sa povahu, „zodpovedná“ za sebaorganizáciu, ale o fyzickom. podstata tohto mechanizmu zostáva otvorená. Najbežnejšia t.sp., podľa ktorej je mechanizmus stelesnený materiálne ako determinant. regulačný "orgán", ale odd. výskumníci sa domnievajú, že tento mechanizmus možno považovať za istý logický. , na ktorý systém nadväzuje. Medzi nich patrí najmä Ashby, ktorý tvrdí, že každá izolovaná dynamika systém, ktorý sa riadi konštantným zákonom, možno považovať za samoorganizujúci sa. Pre iných vedcov funguje ako mechanizmus „projekt“, „ideál“ atď. Zrejme je tiež možné oba tieto prístupy kombinovať, keď v systéme regulátor c.-l. fyzické príroda je zároveň logická. mechanizmus, ktorý určuje jeho fungovanie a vývoj. Vo výskumoch S. zo stránky. v týchto druhých sú vyčlenené a špecificky opísané aspekty ako učenie; samoreprodukcia štruktúry podľa nejakého "projektu" (štandard); Interakcia S. s. s jeho prostredím (vzhľadom na typ interakcie organizmu s prostredím); spoľahlivosť systémov vytvorených z prvkov, z ktorých každý je nespoľahlivý; (činnosť) systému pri riešení problémov a pod. Historicky sa štúdium každého z týchto problémov začalo skôr ako koncepcia S. s. Preto v súvislosti so špecifikami sebaorganizácie sú takéto problémy silne ovplyvnené predchodcami. , čo v niektorých prípadoch sťažuje analýzu, vedie k jednostrannosti v prístupe výskumníka, čo ovplyvňuje najmä metódy a jazyk používaný pri pokusoch o zostavenie teórie sebaorganizácie.

    Zvyčajne S. s. vyrábané v špeciálnom termíny a pojmy konkrétneho vedeckého. disciplín. Napríklad G. von Foerster operuje s pojmami teórie informácie a termodynamiky, Ashby popisuje sebaorganizáciu pomocou pojmov teoretických. kybernetika, Pask - používanie jazyka teórie hier, sovy. výskumníci Napalkov, Braines a Svechinský idú k problému sebaorganizácie z neurofyziológie a jej vlastného aparátu; priťahuje mnoho bádateľov k S. popisu stránky. aparát biológie, do istej miery prepojený s kybernetikou (teória neurónových sietí, cytológia, embryológia atď.). Všetky tieto metódy umožňujú úspešne vyriešiť množstvo dôležitých problémov, ale ukazujú sa ako nedostatočné na zostavenie všeobecnej teórie S. s. To platí najmä pre analýzu správania S. s. Zvyčajne sa v kybernetike študuje správanie systému ako „história odchodov“ pre „čiernu skrinku“, t.j. ako súbor reakcií systému v reakcii na vstupné akcie. Ale vo vzťahu k S. s. Takýto prístup umožňuje opraviť nie samotné správanie s jeho mechanizmom, ale iba výsledky, výsledok správania. Ako najjednoduchší prvok sú jednotky správania pre väčšinu výskumníkov otd. stav systému a ciele systému sa považujú za logické. spojenia. Tento prístup sa však ukazuje ako neperspektívny. Pask (pozri G. Pask, evolúcie, v Sat.: Principles of self-organization, preložené z angličtiny, M., 1966) sa pokúsil rozčleniť štruktúru správania iným spôsobom: má samostatné prvky ako prvky. charakteristiky (stroje sv-va); spojenia možno interpretovať ako logické. mechanizmy modelu správania systému, vysvetľujúce zmeny v St.-in. Tento prístup umožnil podložiť viaceré zaujímavé funkcie systému automatov uvažovaného Paskom - korelácia stratégií oddelenia. automaty, ich spájanie do kolónií (domén) atď. Avšak, logické títo svätí nie sú dokázaní. Napriek tomu v takomto prístupe možno vidieť novú logiku – logiku správania sa systémov, t.j. metódy a spôsoby zovšeobecneného opisu správania, potrebné ako pre S. teóriu stránky, tak aj pre nauch.-technickú. praktík.

    Lit.: Poletaev I. A., Signál. K určitým koncepciám kybernetiky, M., 1958; Braines S. N., Napalkov. V., Niektoré otázky teórie samoorganizujúcich sa systémov, "VF", 1959, č. 6; A., Môže stroj myslieť?, prekl. z angličtiny, M., 1960; Gaaze-Rapoport M. G., Automaty a živé organizmy, M., 1961; Berkovich D. M., Machines control machines, M., 1962; Zásady budovania samoučiacich sa systémov, K., 1962; Braines S. N., Napalkov A. V., Svechinský V. B., Neurokybernetika, M., 1962; Wiener N., Nové kapitoly kybernetiky, prekl. z angličtiny, M., 1963; Glushkov V. M., Self-organization and self-tuning, K., 1963: Automatizácia výroby a priemyselná elektronika. moderné technika, zväzok 3, M., 1964, s. 293; a nemožné v kybernetike. So. Art., M., 1964; Zuev A.K., Self-tuning in technology and wildlife, Riga, 1964; Samonastavovacia automatika systémy, M., 1964; Samoorganizujúce sa systémy, trans. z angličtiny, M., 1964; Problémy bioniky, prekl. z angličtiny, M., 1965; Smolyan G. L. a mozog, "VF", 1965, č. 5; Samoorganizujúce sa systémy, eds. M. C. Yovits, G. T. Jacobi, G. D. Goldstein, Washington, 1962.

    B. Moskva.

    Filozofická encyklopédia. V 5 zväzkoch - M .: Sovietska encyklopédia. Spracoval F. V. Konstantinov. 1960-1970.

    Samoorganizačné procesy môžu prebiehať len v systémoch s veľkým počtom prvkov, ktorých väzby nie sú rigidné, ale pravdepodobnostné. K týmto procesom dochádza v dôsledku reštrukturalizácie existujúcich a vytvárania nových väzieb medzi prvkami systému. Výrazná vlastnosť samoorganizačné procesy - ich účelový, ale zároveň prirodzený, spontánny charakter: tieto procesy prebiehajúce pri interakcii systému s prostredím sú do tej či onej miery autonómne, relatívne nezávislé od neho.

    Existujú tri typy procesov samoorganizácie. Prvým je spontánne generovanie organizácie, t.j. vznik z určitého súboru objektov určitej úrovne nového integrálneho systému s vlastnými špecifickými vzormi. Druhým typom sú procesy, ktorými si systém zachováva určitú mieru organizovanosti pri zmene vonkajších a vnútorných podmienok jeho fungovania (najmä homeostatické mechanizmy pôsobiace na princípe spätnej väzby). Tretí typ je spojený so zdokonaľovaním a sebarozvojom takých systémov, ktoré sú schopné kumulovať a využívať minulé skúsenosti. Pojem „samoorganizujúci sa systém“ zaviedol anglický kybernetik Ashby W.R. (1947).

    V širšom zmysle pojem sebaorganizácie odráža základný princíp prírody, ktorý je základom pozorovaného vývoja od menej zložitých k zložitejším a usporiadaným formám organizácie hmoty. No tento pojem má aj užší význam, ktorý priamo charakterizuje spôsob realizácie prechodu od jednoduchého k zložitejšiemu. V tomto zmysle sa samoorganizácia nazýva prirodzenými skokovými procesmi, ktoré prenášajú otvorený nerovnovážny systém, ktorý dosiahol kritický stav vo svojom vývoji, do nového stabilného stavu s vyššou úrovňou zložitosti a poriadku v porovnaní s pôvodným. Kritický stav je stav extrémnej nestability dosiahnutý otvoreným nerovnovážnym systémom počas predchádzajúceho obdobia plynulého, evolučného vývoja.

    Pojmy „jednoduchý“ a „komplexný“ sú vždy relatívne, ich význam sa odhalí až pri porovnaní vlastností súvisiacich objektov. Protón je teda komplexný vzhľadom na kvarky, ale jednoduchý vzhľadom na atóm vodíka; atóm je zložitý vzhľadom na protón a elektrón, ale jednoduchý vzhľadom na molekulu atď. Zároveň vidíme, že zložité predmety majú nové kvality, ktoré pôvodným jednoduchým prvkom, ktoré ich tvoria, chýbajú. Prírodu teda možno reprezentovať ako reťaz prvkov, ktoré narastajú v komplexnosti.

    Procesy kombinovania „jednoduchých“ prvkov s tvorbou „komplexných“ systémov prebiehajú len vtedy, keď sú splnené určité podmienky. Napríklad, ak teplota (energia) prostredia prekročí väzbovú energiu dvoch častíc, potom ich nemožno držať pohromade. Keď teplota klesne na hodnoty, pri ktorých sa energia média a väzbová energia častíc rovnajú, nastáva kritický moment a ďalšie zníženie teploty umožňuje fixovať častice (napríklad protón a elektrón) v atóme vodíka.Situácia je oveľa komplikovanejšia, keď sa atómy spájajú do molekúl . Aj tu existujú prahové hodnoty parametrov (teplota, hustota), nazývané kritické hodnoty, ktoré oddeľujú oblasť možnej tvorby od oblasti, kde je tento proces nemožný.

    Potom prídu nové úrovne zložitosti a usporiadanosti hmoty. Najvyššiu úroveň poriadku, ktorú veda pozná, demonštruje fenomén života a mysle, ktorú vytvára. Dlho sa verilo, že fenomén života je v rozpore s prevládajúcimi fyzikálnymi predstavami o snahe hmoty o chaos. Život bol chápaný ako usporiadané a pravidelné správanie hmoty, založené nielen na tendencii prechádzať z poriadku do neporiadku, ale čiastočne na existencii poriadku, ktorý je neustále udržiavaný. Tento problém bol prvýkrát jasne formulovaný v knihe známeho teoretického fyzika E. Schrodingera „Čo je život?“. Ním vykonaná analýza ukázala, že fenomén života ničí postulát o jedinom trende vo vývoji hmoty - od náhodného poriadku k neusporiadanosti, ktorý sa zrodil z klasickej termodynamiky. Živé systémy dokázali udržať poriadok v rozpore s „prirodzenou“ tendenciou.

    Po vydaní Schrödingerovej knihy nastala kuriózna situácia: živá hmota bola uznaná za schopnú prejavovať tendenciu ničiť poriadok, ako aj tendenciu ho zachovávať. A pre neživú prírodu, ako predtým, bola uznaná iba jedna tendencia - nevyhnutne zničiť akýkoľvek poriadok, ktorý vznikol v dôsledku náhodných odchýlok od rovnováhy. A len relatívne nedávno sa ukázalo, že tendencia tvoriť, prechádzať z menej usporiadaného stavu do usporiadanejšieho, teda sebaorganizácia, je vlastná neživej prírode v rovnakej miere ako žitiu. Všetko, čo potrebujete, sú vhodné podmienky, aby sa to prejavilo.

    Ukázalo sa, že všetky viacúrovňové samoorganizujúce sa systémy, bez ohľadu na to, ktorý vedný odbor sa študuje, či už ide o fyziku, chémiu, biológiu alebo spoločenské vedy, majú jeden algoritmus na prechod od menej zložitých a menej usporiadaných k zložitejším. a viac usporiadaných štátov.

    Samoorganizujúce sa systémy získavajú svoje vlastné štruktúry alebo funkcie bez akéhokoľvek vonkajšieho zásahu. Typicky tieto systémy pozostávajú z veľkého počtu podsystémov. Pri zmene určitých podmienok, ktoré sa nazývajú riadiace parametre, sa v systéme vytvárajú kvalitatívne nové štruktúry. Tieto systémy majú schopnosť prejsť z homogénneho, nediferencovaného stavu pokoja do heterogénneho, ale dobre usporiadaného stavu alebo do jedného z niekoľkých možných stavov.

    Tieto systémy možno ovládať zmenou vonkajších faktorov, ktoré na ne pôsobia. Tok energie alebo hmoty posúva fyzikálny, chemický, biologický alebo sociálny systém ďaleko od stavu termodynamickej rovnováhy. Zmenou teploty, úrovne žiarenia, tlaku a pod., vieme ovládať systémy zvonku Samoorganizujúce sa systémy sú schopné udržiavať vnútornú stabilitu pri pôsobení vonkajšieho prostredia, nachádzajú spôsoby sebazáchovy, aby neskolabovali a dokonca zlepšiť ich štruktúru.

    U.R. Ashby publikuje: W. R. Ashby Principles of the Self-Organizing Dynamic System, Journal of General Psychology, 1947, zv. 37, str. 125-128, kde prvýkrát použil termín „samoorganizujúci sa systém“.

    „Kybernetik a psychiater W. Ashby predstavil koncept samoorganizujúcich sa systémov. V týchto systémoch je prispôsobenie sa zmenám alebo optimalizácia procesov riadenia dosiahnuté zodpovedajúcou zmenou ľudí jednotlivých subsystémov, riadiacich algoritmov, vzťahov medzi subsystémami a vo všeobecnosti štrukturálnych a funkčných komponentov.

    Borushko A.P., Choice of the future: Quo vadis, Minsk, "Design PRO", 2004, s.64.

    Tento pojem je široko zahrnutý v kybernetike, biológii, sociológii a iných vedách zaoberajúcich sa zložitými systémami. Tu je typický príklad:

    „...uveďte orchester do činnosti a uvidíte, že je to tak má prirodzenú tendenciu spestrovať vnášaním chýb do interpretácie hudobného diela jednotlivými hudobníkmi. Orchester navyše do predstavenia vnesie ďalšie prvky náhodnosti z dôvodu nedostatočnej komunikácie medzi hudobníkmi. Dirigent (alebo regulátor) má za cieľ znížiť zložitosť systému, ktorý ovláda, tým, že asi osemdesiatpäť ľudí hrá, ako keby to boli len určité postavy v partitúre.

    Pojmy synergie a sebaorganizácie tvoria spoločný kognitívny aparát a umožňujú nám vyzdvihnúť základné princípy synergického prístupu k modelovaniu. Najvýraznejšie ovplyvnil koncept rozvoj. zvyčajne rozvoj zdá sa, že ide o nezvratnú, riadenú, prirodzenú zmenu hmoty a vedomia, ich univerzálnu vlastnosť; v dôsledku vývoja vzniká nový kvalitatívny stav objektu - jeho zloženie alebo štruktúra. Podľa nášho názoru v túto definíciu je pozícia, ktorá si vyžaduje výrazné prispôsobenie:

    1. Nezvratné sú procesy zmien v otvorených systémoch, a hoci ich je väčšina, stále existujú uzavreté systémy, v ktorých dochádza k reverzibilným zmenám.
    2. V dôsledku vývoja sa mení nielen štruktúra systému, ale aj jeho správanie a fungovanie. V systémových a dokonca aj niektorých synergických definíciách rozvoja sú tieto nedostatky prítomné a jeho výhody sa často neuvedomujú.

    Názory na rozvoj sebaorganizácie

    Všetka rôznorodosť názorov na rozvoj môže byť reprezentovaná formou štyroch skupín.
    • Prvá skupina výskumníci spájajú vývoj s realizáciou nových cieľov, cieľavedomosťou zmien. Tento prístup realizuje kybernetika, v ktorej je vývoj proti fungovaniu, ku ktorému dochádza bez zmeny cieľa. V synergetike sa predpokladá, že cieľavedomosť nie je nevyhnutnou podmienkou, tým menej atribútom rozvoja.
    • Po druhé považuje za proces prispôsobovania sa prostrediu, čo je tiež len jeho podmienkou – nevyhnutnou, ale v žiadnom prípade nie postačujúcou.
    • Po tretie skupina nahrádza vývoj svojim zdrojom – rozpormi systému.
    • Po štvrté- stotožňuje vývoj s jednou z jeho línií - pokrok, alebo komplikácia systémov, alebo jedna z jeho foriem - evolúcia.
    Kvantitatívna zmena v zložení a vzájomných vzťahoch systému vyjadruje pojem rastu a jeho mier (preto rast netreba stotožňovať s rozvojom, čo je pre mnohých ekonómov typické). Vývoj môže ísť pozdĺž línie pokroku aj regresu a môže byť vyjadrený v evolučnej alebo revolučnej forme. Revolúcia v teóriách samoorganizácie je tzv skok, fázový prechod alebo katastrofa. Je ťažké súhlasiť s rozšíreným názorom na vývoj systému, ktorý sa stotožňuje buď s vývojom, alebo s rastom systému, alebo s jeho pokrokom a regresom, niekedy so všetkým vyššie uvedeným súčasne. , alebo so zmenou, diferenciáciou av užšom zmysle - s kvantitatívnou zmenou. Keďže evolúcia je formou vývoja a kvalitatívna zmena, bolo by nelogické chápať pod evolúciou kvantitatívnu, postupnú zmenu (najmä preto, že kvantitatívna zmena sa odráža v koncepte „rastu“), pod evolúciou rozumieme progresívnu zmenu. pomalá, plynulá, kvalitatívna zmena a počas revolúcie, ako je zvykom, kŕčovitá, rýchla kvalitatívna zmena. Je tu tiež otázka o vzťahu medzi pojmami „organizácia“, „rozvoj“ a pojmom „sebaorganizácia“, ktorý je základom pre synergetiku.

    Podstata pojmu „samoorganizácia“

    Pod sebaorganizácie sa chápe ako proces nastolenia poriadku v systéme, prebiehajúci výlučne kooperatívnym pôsobením a prepojeniami jeho zložiek a v súlade s jeho predchádzajúcou históriou, ktorý vedie k zmene jeho priestorovej, časovej alebo funkčnej štruktúry. Samoorganizácia je v skutočnosti založenie organizácie, poriadku v dôsledku koordinovanej interakcie komponentov v rámci systému pri absencii príkazových akcií z prostredia. Vyžaduje si to objasnenie pojmu „organizácia“, alebo skôr rozdelenie na organizáciu ako interakciu častí celku, vzhľadom na jej štruktúru, ktorú môže nastaviť ako systém samotný, tak aj vonkajšie prostredie a organizácia. ako akcia okolia, objednávanie; ako aj organizáciu ako objekt takéhoto vplyvu. V pojmoch sebaorganizácia sa organizácia chápe v posledných dvoch významoch.

    Vzťah medzi rozvojom a sebaorganizáciou

    Pokiaľ ide o vzťah medzi pojmami rozvoja a sebaorganizácie, prvý by sa mal uznávať širšie, pretože zahŕňa tak organizačné vplyvy prostredia, ako aj sebaorganizáciu; progresívne procesy (ktoré sú väčšinou preskúmané) aj regresívne.

    Požiadavky na samoorganizujúci sa systém

    Aby bol systém samoorganizujúci, a teda aby sa mohol progresívne rozvíjať, musí spĺňať aspoň tieto požiadavky:
    • systém musí byť otvorený, t.j. výmena hmoty, energie alebo informácií s okolím;
    • prebiehajúci v ňom musí byť kooperatívny (korporátny), t.j. činnosti jej zložiek musia byť navzájom v súlade;
    • systém musí byť dynamický;
    • držať sa ďalej od stavu rovnováhy.
    Hlavnú úlohu tu zohrávajú podmienky otvorenosti a nerovnováhy, keďže ak sú splnené, zostávajúce požiadavky sa plnia takmer automaticky.

    SAMOORGANIZAČNÝ SYSTÉM

    SAMOORGANIZAČNÝ SYSTÉM

    S. s. najprv sa začali skúmať v kybernetike. Výraz "S. s." zaviedol v roku 1947 Ashby (pozri „Princípy samoorganizujúceho sa dynamického systému“ v J. Gen. Psychol., 1947, v. 37, s. 125–28). Široké štúdium S. strany. začala koncom 50-tych rokov. V koncepcii S. s. sa zameriava na celý rad problémov a je špecifický. ťažkosti, ktorým čelia teoretické kybernetika a iné príbuzné odvetvia moderny. veda a technika. Na jednej strane štúdium takýchto systémov otvára úplne nové princípy konštrukcie technických systémov. zariadenia s vysokou spoľahlivosťou, schopné prevádzky v širokom rozsahu podmienok prostredia. C , práve na tejto ceste je možné preniesť do stroja množstvo logických doteraz zvažované transakcie vylúčia. ľudské privilégium. V súčasnosti koncept samoorganizácie ďaleko presiahol rámec kybernetiky a čoraz viac sa používa v biológii, ako aj v spoločenských vedách. Charakteristické je napríklad zohľadnenie otd. neurón ako S. s. alebo ako jej prvok v štruktúre funkčne izolovaného úseku neurónovej siete (práca skupiny McCulloch-Pits v USA, Napalkov a ďalší v ZSSR). Tento smer je hlavný neurokybernetika.

    V súčasnosti času vo vede sa skúmajú rôzne druhy S.. Sú určené pridelením jednej alebo druhej skupiny svätých ako vedúcej: samoregulačné, samonastavujúce sa, samoučiace sa, sebaalgoritmizujúce systémy.

    Už prvá práca o vytvorení teórie S. s. ukázala, že tu narazila na zásadne novú triedu poznania. úloh, na riešenie ktorých je potrebné vyvinúť v podstate nové prostriedky a metódy analýzy. Jednou z prvých úloh pri štúdiu takýchto systémov je definovať a obmedziť tie reálne objekty, vzhľadom na ktoré možno adekvátne použiť koncept sebaorganizácie. Pretože „sebaorganizovať“ znamená nielen organizovať, ale aj organizovať sa pre seba, pokiaľ dokonca objavujeme prírodu. S. s. sa ukazuje ako zložitý výskumný problém. Aby bolo možné identifikovať samoorganizujúci sa objekt, výskumník s ním musí stavať takým spôsobom, že „vstup“ dostane definíciu. sekvenciu signálov a na „výstupe“ dostávajú sekvenciu odpovedí, na základe ktorých by sa dalo usudzovať na štruktúru správania systému. Inými slovami, výskum tu treba vnímať ako interakciu dvoch S. s. – objekt a výskumník a táto interakcia je významná pre oba tieto systémy. Prvýkrát známa angličtina kybernetik G. Pask (pozri jeho článok v ruskom preklade – „Prírodné reťazce“, v So.: S. S., M., 1964), ktorý takúto štúdiu nazval „stratégiou prírodovedca“, na rozdiel od tradične uplatňovanej „stratégie“. špecializovaného pozorovateľa“.

    Tá, ktorá organizuje S. s. sleduje svoje „ciele“, musia byť zohľadnené v dizajne umenia. tech. zariadenia založené na princípe samoorganizácie: súbežne s metódami konštrukcie takýchto systémov by sa mali vytvárať aj metódy na kontrolu ich správania. V opačnom prípade buď nebude možné využiť ich samoorganizujúcu sa povahu, alebo to pôjde opačným smerom, než aké boli zámery tvorcov takéhoto systému (pozri v tejto súvislosti N. Wiener, Zostane stroj otrokom človeka? ?, "Amerika", 1963, č. 80, a tiež W. Ross Ashby, Principles of self-organization, in: Principles of self-organization, preložené z angličtiny, M., 1966). Nie je to tak dávno, čo sa takáto perspektíva zdala utopická, no praktická. S. dizajn s. dodaný modernou. veda za deň, robí takéto vyhlásenie o probléme skutočným a potrebným. Nebezpečné následky, ktoré môžu vzniknúť pri tvorbe umenia. systémy, ktoré implementujú vlastné. ciele a ťažko kontrolovateľné človekom, považuje napr. S. Lem (pozri článok „Úvod do inteligencie“, j. „Vedomosti –“, 1965, č. 3). Vo všeobecnosti teoretická tu je: buď tvorba S. s. implementovať vopred určený rozsah úloh bez toho, aby sme ich prekročili, a teda plánované stvorenia. možnosti a smery samoorganizácie, prípadne vytváranie neúplných S. s. v tom zmysle, že systém môže fungovať až po prijatí úloh zvonku. Je jasné, že príroda. S. s. nesúvisí s touto problematikou.

    Najabstraktnejšia schéma S. s. možno si predstaviť nasledovné. spôsobom. Sú medzi nimi prvky a prepojenia; spojenia dvoch typov: tuhé a meniace sa (treba podotknúť, že doteraz nebolo možné vyčleniť spojenia špecifické pre S. strany). Niektoré riadia zmenu spojení a (všeobecne) prvkov. Väčšina výskumníkov považuje mechanizmus za tú časť systému, ktorá určuje jeho samoorganizujúcu sa povahu, „nesie“ kontrolu a sebaorganizáciu, ale o fyzickom. podstata tohto mechanizmu zostáva otvorená. Najbežnejšia t.sp., podľa ktorej je mechanizmus stelesnený materiálne ako determinant. regulujúce "", akokoľvek odd. výskumníci sa domnievajú, že tento mechanizmus možno považovať za istý logický. , na ktorý systém nadväzuje. Medzi nich patrí najmä Ashby, ktorý tvrdí, že každá izolovaná dynamika systém, ktorý sa riadi konštantným zákonom, možno považovať za samoorganizujúci sa. Iní vedci používajú ako takýto mechanizmus „“, „ideálny“ atď. Zrejme je tiež možné oba tieto prístupy kombinovať, keď v systéme regulátor c.-l. fyzické príroda je zároveň logická. mechanizmus, ktorý určuje jeho fungovanie a vývoj. Vo výskumoch S. zo stránky. v týchto druhých sú vyčlenené a špecificky opísané aspekty ako učenie; samoreprodukcia štruktúry podľa nejakého "projektu" (štandard); Interakcia S. s. s jeho prostredím (vzhľadom na typ interakcie organizmu s prostredím); spoľahlivosť systémov vytvorených z prvkov, z ktorých každý je nespoľahlivý; (činnosť) systému pri riešení problémov a pod. Historicky sa štúdium každého z týchto problémov začalo skôr ako koncepcia S. s. Preto v súvislosti so špecifikami sebaorganizácie sú takéto problémy silne ovplyvnené predchodcami. , čo v niektorých prípadoch sťažuje analýzu, vedie k jednostrannosti v prístupe výskumníka, čo ovplyvňuje najmä metódy a jazyk používaný pri pokusoch o zostavenie teórie sebaorganizácie.

    Zvyčajne S. s. vyrábané v špeciálnom termíny a pojmy konkrétneho vedeckého. disciplín. Napríklad G. von Foerster operuje s pojmami teórie informácie a termodynamiky, Ashby popisuje sebaorganizáciu pomocou pojmov teoretických. kybernetika, Pask - používanie jazyka teórie hier, sovy. výskumníci Napalkov, Braines a Svechinský idú k problému sebaorganizácie z neurofyziológie a jej vlastného aparátu; priťahuje mnoho bádateľov k S. popisu stránky. aparát biológie, tak či onak spojený s kybernetikou (neurónové siete, cytológia, genetika, embryológia atď.). Všetky tieto metódy umožňujú úspešne vyriešiť množstvo dôležitých problémov, ale ukazujú sa ako nedostatočné na zostavenie všeobecnej teórie S. s. To platí najmä pre analýzu správania S. s. Zvyčajne sa v kybernetike študuje správanie systému ako „história odchodov“ pre „čiernu skrinku“, t.j. ako súbor reakcií systému v reakcii na vstupné akcie. Ale vo vzťahu k S. s. Takýto prístup umožňuje opraviť nie samotné správanie s jeho mechanizmom, ale iba výsledky, výsledok správania. Ako najjednoduchší prvok sú jednotky správania pre väčšinu výskumníkov otd. stav systému a ciele systému sa považujú za logické. spojenia. Tento prístup sa však ukazuje ako neperspektívny. Pask (pozri G. Pask, Model evolúcie, v Sat.: Principles of Self-Organization, preložené z angličtiny, M., 1966) sa pokúsil rozčleniť štruktúru správania iným spôsobom: má samostatné prvky ako prvky. charakteristiky (stroje sv-va); spojenia možno interpretovať ako logické. mechanizmy modelu správania systému, vysvetľujúce zmeny v St.-in. Táto metóda umožnila podložiť množstvo zaujímavých vlastností Paskom uvažovaného systému automatov - koreláciu stratégií delenia. automaty, ich spájanie do kolónií (domén) atď. Avšak, logické títo svätí nie sú dokázaní. Napriek tomu v takomto prístupe možno vidieť novú logiku – logiku správania sa systémov, t.j. metódy a spôsoby zovšeobecneného opisu správania, potrebné ako pre S. teóriu stránky, tak aj pre nauch.-technickú. praktík.

    Lit.: Poletaev I. A., Signál. K určitým koncepciám kybernetiky, M., 1958; Braines S. N., Napalkov A. V., Niektoré otázky teórie samoorganizujúcich sa systémov, "VF", 1959, č. 6; A. Turing, Môže stroj myslieť?, prel. z angličtiny, M., 1960; Gaaze-Rapoport M. G., Automaty a živé organizmy, M., 1961; Berkovich D. M., Machines control machines, M., 1962; Zásady budovania samoučiacich sa systémov, K., 1962; Braines S. N., Napalkov A. V., Svechinský V. B., Neurokybernetika, M., 1962; Wiener N., Nové kapitoly kybernetiky, prekl. z angličtiny, M., 1963; Glushkov V. M., Self-organization and self-tuning, K., 1963: Automatizácia výroby a priemyselná elektronika. Encyklopédia modernej doby. technika, zväzok 3, M., 1964, s. 293; V kybernetike možné a nemožné. So. Art., M., 1964; Zuev A.K., Self-tuning in technology and wildlife, Riga, 1964; Samonastavovacia automatika systémy, M., 1964; Samoorganizujúce sa systémy, trans. z angličtiny, M., 1964; Problémy bioniky, prekl. z angličtiny, M., 1965; Smolyan G. L., Technika a mozog, "VF", 1965, č. 5; Samoorganizujúce sa systémy, eds. M. C. Yovits, G. T. Jacobi, G. D. Goldstein, Washington, 1962.

    Wikipedia

    Samoorganizujúci sa systém- Samoorganizujúci sa systém: systém, ktorý má schopnosť meniť sa, aby sa sám zlepšil (napríklad s cieľom zlepšiť alebo udržať stabilitu parametrov, ktoré charakterizujú tento systém) ...



    Podobné články