lekcia3 (998786), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Важные результаты в понимании закономерности самоорганизации получены в исследованиях, которые относят к развивающейся науке, называемой синергетикой.

Синергетикой называют междисциплинарное научное направление, изучающее уни­версальные закономерности процессов самоорганизации, эволюции и коопера­ции. Ее цель состоит в построении общей теории сложных систем, обладающих особыми свойствами. В отличие от простых, сложные системы имеют следующие основные характеристики:

• множество неоднородных компонентов;

• активность (целенаправленность) компонентов;

• множество различных, параллельно проявляющихся взаимосвязей между компонентами;

• семиотическая (слабоформализуемая) природа взаимосвязей;

• кооперативное поведение компонентов;

• открытость;

• распределенность;

• динамичность, обучаемость, эволюционный потенциал;

• неопределенность параметров среды.

Особое место в синергетике занимают вопросы спонтанного образования упорядоченных структур различной природы в процессах взаимодействия, когда исходные системы находятся в неустойчивых состояниях. Следуя ученому И.Пригожину, ее можно кратко охарактеризовать как «комплекс наук о возникающих системах».

Согласно синергетическим моделям, эволюция системы сводится к последо­вательности неравновесных фазовых переходов. Принцип развития формулируется как по­следовательное прохождение критических областей (точек бифуркаций (раздвоения, разветвления)). Вблизи точек бифуркации наблюдается резкое усиление флуктуации (от лат. fluctuatio — колебание, отклонение). Выбор, по которому пойдет развитие после бифуркации, определяется в момент неустойчивости. По­этому зона бифуркации характеризуется принципиальной непредсказуемостью — неизвестно, станет ли дальнейшее развитие системы хаотическим или родится новая, более упорядоченная структура. Здесь резко возрастает роль неопределен­ности: случайность на входе в неравновесной ситуации может дать на выходе катастрофические последствия. В то же время, сама возможность спонтанного возникновения порядка из хаоса — важнейший момент процесса самоорганизации в сложной системе.

Главные принципы синергетического подхода в современной науке тако­вы.

1) Принцип дополнительности Н. Бора

В сложных системах возникает необходимость сочетания различных, ранее казавшихся несовместимыми, а ныне взаимодополняющих друг друга моделей и методов описания.

2) Принцип спонтанного возникновения И. Пригожина

В сложных системах возможны особые критические состояния, когда ма­лейшие флуктуации могут внезапно привести к появлению новых структур, полностью отличающихся от обычных (в частности, это может вести к катастро­фическим последствиям — эффекты «снежного кома» или эпидемии).

3) Принцип несовместимости Л. Заде

При росте сложности системы уменьшается возможность ее точного описания вплоть до некоторого порога, за которым точность и релевантность (смысловая связанность) информации становятся несовместимыми, взаимно исключающими характеристиками.

4) Принцип управления неопределенностями

В сложных системах требуется переход от борьбы с неопределенностями к управлению неопределенностями. Различные виды неопределенности должны преднамеренно вводиться в модель исследуемой системы, поскольку они служат фактором, благоприятствующим инновациям (системным мутациям).

5) Принцип незнания

Знания о сложных системах принципиально являются неполными, неточны­ми и противоречивыми: они обычно формируются не на основе логически строгих понятий и суждений, а исходя из индивидуальных мнений и коллективных идей. Поэтому в подобных системах важную роль играет моделирование частичного знания и незнания.

6) Принцип соответствия

Язык описания сложной системы должен соответствовать характеру распола­гаемой о ней информации (уровню знаний или неопределенности). Точные логи­ко-математические, синтаксические модели не являются универсальным языком, также важны нестрогие, приближенные, семиотические модели и неформальные методы. Один и тот же объект может описываться семейством языков различной жесткости.

7) Принцип разнообразия путей развития

Развитие сложной системы многовариантно и альтернативно, существует «спектр» путей ее эволюции. Переломный критический момент неопределенно­сти будущего развития сложной системы связан с наличием зон бифуркации — «разветвления» возможных путей эволюции системы.

8) Принцип единства и взаимопереходов порядка и хаоса

Эволюция сложной системы проходит через неустойчивость; хаос не только разрушителен, но и конструктивен. Организационное развитие сложных систем предполагает своего рода конъюнкцию порядка и хаоса.

9) Принцип колебательной (пульсирующей) эволюции

Процесс эволюции сложной системы носит не поступательный, а цикличес­кий или волновой характер: он сочетает в себе дивергентные (рост разнообразия) и конвергентные (свертывание разнообразия) тенденции, фазы зарождения поряд­ка и поддержания порядка. Открытые сложные системы пульсируют: дифферен­циация сменяется интеграцией, разбегание — сближением, ослабление связей — их усилением и т, п.

Нетрудно понять, что перечисленные принципы синергетической методо­логии можно разбить на три группы: принципы сложности (1-3), принципы неопределенности (3-6) и принципы эволюции (7-9).

5. Закономерности возникновения и формулирования целей.

Обобщение результатов исследований процессов целеобразования, проводимых философами, психологами, кибернетиками, и наблюдение процессов обоснования и структуризации целей в конкретных условиях позволили сформулировать некоторые общие принципы, закономерности, которые полезно использовать на практике.

5.1. Зависимость представления о цели и фор­мулировки цели от стадии познания объекта (процесса) и от времени.

Анализ определений понятия «цель» позволяет сделать вывод о том, что, формулируя цель нужно стремиться отразить в формулировке или в способе представления цели основное противоречие: ее активную роль в познании, в управлении, и в то же время необходимость сделать ее реалистичной, направить с ее помощью деятельность на получение определенного полезного результата. При этом формулировка цели и представление о цели зависит от стадии познания объекта, и по мере развития представления о нем цель может переформулироваться.

5.2. Зависимость цели от внешних и внутренних факторов.

При анализе причин возникновения и формулирования целей нужно учитывать, что на цель влияют как внешние по отношению к системе факторы (внешние требования, потребности, мотивы, программы), так и внутренние факторы (потребности, мотивы, программы самой системы и ее элементов, исполнителей цели); при этом последние являются такими же объективно влияющими на процесс целеобразования факторами, как и внешние (особенно при использовании в системах управления понятия цели как средства побуждения к действию).

5.3. Проявление в структуре целей закономер­ности целостности.

В иерархической структуре закономерность целостности (эмерджентности) проявляется на любом уровне иерархии. Применительно к структуре целей это означает, что, с одной стороны, достижение цели вышестоящего уровня не может быть полностью обеспечено достижением подчиненных ей подцелей, хотя и зависит от них, а, с другой стороны, потребности, программы (как внешние, так и внутренние) нужно исследовать на каждом уровне структуризации, и получаемые разными ЛПР расчленения подцелей в силу различного раскрытия неопределенности могут оказаться разными, т.е. разные ЛПР могут предложить разные иерархические структуры целей и функций, даже при использовании одних и тех же принципов структуризации и методик.

5.4. Закономерности формирования иерархических структур целей.

Учитывая, что наиболее распространенным способом представления целей в системах организационного управления являются древовидные иерархические структуры («деревья целей»), рассмотрим основные рекомендации по их формированию:

– приемы, применяющиеся при формировании древовидных иерархий целей, можно свести к двум подходам: а) формирование структур «сверху» - методы структуризации, декомпозиции, целевой или целенаправленный подход, б) формирование структур целей «снизу» - морфологический, лингвистический, тезаурусный, терминальный подход; на практике обычно эти подходы сочетаются;

– цели нижележащего уровня иерархии можно рассматривать как средства для достижения целей вышестоящего уровня, при этом они же являются целями для уровня нижележащего по отношению к ним;

– в иерархической структуре по мере перехода с верхнего уровня на нижний происходит как бы смещение рассмотренной выше «шкалы» от цели-направления (цели-идеала, цели-мечты) к конкретным целям и функциям, которые на нижних уровнях структуры могут выражаться в виде ожидаемых результатов конкретной работы с указанием критериев оценки ее выполнения, в то время как на верхних уровнях иерархии указание критериев может быть либо выражено в общих требованиях (например, «повысить эффективность»), либо вообще не приводится в формулировке цели;

– для того чтобы структура целей была удобной для анализа и организации управления, к ней рекомендуется предъявлять некоторые требования – число уровней иерархии и число компонентов в каждом узле должно быть (в силу гипотезы Миллера или числа Колмогорова) К = 5 ± 2 (предел восприятия человеком).

И напоследок еще несколько важных законов.

Закон простоты сложных систем

Реализуется, выживает, отбирается тот вариант сложной системы, который обладает наименьшей сложностью

Закон простоты сложных систем реализуется природой в ря­де конструктивных принципов:

• Оккама,

• иерархического модульного построения сложных систем,

• симметрии,

• симморфоза (равнопрочности, однородности),

• полевого взаимодействия (взаимодействия через носитель),

• экстремальной неопределенности (функции распределения характеристик и параметров, имеющих неопределенные значения, имеют экстремальную неопределенность).

Закон конечности скорости распространения взаимодействия

Все виды взаимодействия между системами, их частями и элементами имеют конечную скорость распространения. Огра­ничена также скорость изменения состояний элементов системы.

Автором закона является А.Эйнштейн.

Теорема Геделя о неполноте

В достаточно богатых теориях (включающих арифметику) всегда существуют недоказуемые истинные выражения.

Поскольку сложные системы включают в себя (реализуют) элементарную арифметику, то при выполнении вычислений в ней могут возникнуть тупиковые ситуации (зависания).

Закон эквивалентности вариантов построения сложных систем

С ростом сложности системы доля вариантов ее построения, близких к оптимальному варианту, растет.

Закон Онсагера максимизации убывания энтропии

Если число всевозможных форм реализации процесса, согласных с законами физики, не единственно, то реализуется та форма, при которой энтропия системы растет наиболее медленно. Иначе го­воря, реализуется та форма, при которой максимизируется убыва­ние энтропии или рост информации, содержащейся в системе.

1 Энтропия – в данном случае, степень неопределенности, непредсказуемости состояния системы и внешней среды.

10

Характеристики

Список файлов лекций