Инфодинамика, Обобщённая энтропия и негэнтропия - Лийв Э Х - Страница 4

2. Cтруктура, это упорядоченность (композиция) эле-ментов, сохраняющаяся (инвариантная) относительно определённых изменений (преобразований).

3. Структура, это относительно устойчивый, упоря-доченный способ связи элементов, придающий их взаимодействию в рамках внутренной расчленён-ности объектов целостный характер [ 14 ].

Во всех формулировках для структуры прямо или косвенно подтверждается необходимость введения третьего компонента как дополнительной характеристики системы, кроме элементов и их взаимоотношений. Компонент назы-вается по разному, но существо его выражается в общесис-темных свойствах, целевых критериях и общих закономер-ностях.

В общем, для обеспечения упорядоченности должны су-ществовать какие-то общие принципы, критерии, сущест-венные свойства. Как объясняется в дальнейшем, эти общие принципы носят общее название обобщённой негэнтропии или связанной информации (ОНГ).

НЕРАВНОВЕСНОСТЬ СИСТЕМ

В абсолютно равновесных системах энтропия достигает максимально возможную величину при данном количестве элементов. Элементы при ЭО макс. действуют неограниченно "свободно", независимо от влияния других элементов. В сис-теме отсутствует какая-либо упорядоченность.

Очевидно, абсолютного хаоса в системах не существует. Все существующие реально системы имеют в структуре менее или более заметный порядок и соответствующую ОНГ. Чем больше система имеет в структуре упорядочённость, тем боль-ше она удаляется от равновесного состояния. С другой сторо-ны неравновесные системы стремятся двигаться в сторону термодинамического равновесия, т.е. увеличивать свою ОЭ. Если они не получают дополнительную энергию или ОНГ, они не могут в длительное время сохранять своё неравно-весное состояние. Но равновесие может быть и динами-ческим, где процессы протекают в равном объёме в противо-положные стороны. Внешне сохраняется равновесие, т.е. устойчивость системы. Если скорость таких процессов мало изменяется, то такие режимы являются стационарными, т.е. относительно стабильными во времени. Скорость процессов может изменятся в очень широких пределах. Если скорость процессов очень маленькая, то система может находится в состоянии локального квазиравновесия, т.е. кажущегося рав-новесия. Неравновесность систем играет существенную роль в их инфообмене. Чем больше неравновесность, тем больше их чувствительность и способность принимать информацию и тем больше возможности саморазвития системы.

ЦЕЛОСТНОСТЬ СИСТЕМ

Целостность систем вытекает из одного их признака - упорядоченности. Однако, их цели или целесообразность можно определить только получая информацию о выше-стоящей системе. В то же время целостность и целенаправ-ленное действие системы или её элементов может иметь раз-ные степени упорядоченности. Например, в сложных систе-мах и в организациях может быть центральное управление вместе с относительной самостоятельностью индивидов [ 15 ]. Целостность систем вытекает из общих свойств объединён-ного суперполя в универсуме (гл. 14). К таким свойствам считают гармонию и когерентность, общие свойства квантовой природы явлений (т.н. квантовый холизм) и вероятностная природа флуктуации и процессов развития.

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПОЛЯ И ВОЛНЫ

КАК СИСТЕМЫ

В универсуме существуют различного рода поля, кото-рые могут быть "в состоянии покоя" или находиться в воз-буждённом состоянии (образования волн, виртуальных час-тиц и др.) Известно много типов полей:

гравитационное поле;

электромагнитное поле (свет, радиоволны и др.);

поля малого и большого взаимодействия;

квантомеханические поля (позитронное поле).

Все поля соединяются в сверхмалом пространстве (ниже длины шкалы Планка, 10-35 м) в объединённое суперполе, из возбуждения которого могут возникать элементы вещества, энергии и ОНГ. Недостаточно доказано как-будто существо-вание вокруг живых существ ещё особого рода полей: фан-томного, астрального, ментального и торсионного (спинового) поля. Высказано предположение ещё о наличии информа-ционного поля. Связанная форма информации - ОНГ содер-жится в каждой системе вместе с массой и энергией. Однако её определение, также как и выяснение процессов её прев-ращения и переходов часто представляет большие трудности.

По вопросу упорядоченности, энтропии поля высказаны различные мнения. С одной стороны утверждается, что поля обладают бесконечной энтропией, разнообразием, беспоряд-ком. С другой стороны считалось, что объединённое супер-поле имеет нулевую энтропию, что оно обладает абсолютной упорядоченностью, бесконечным ОНГ, энергией. В действи-тельности, как и все системы, любое поле имеет как ОЭ, так и ОНГ. Чем больше поле локально возбуждается, вибри-руется с образованием волн и материальных частиц, тем боль-ше оно содержит ОНГ. Конечно, в поле значительно труднее определить характерных для системы признаков: элементов, их взаимоотношение и целостность. Однако, и здесь признаки системной дифференциации элементов в любом случае су-ществуют. В качестве первичных элементов поля как системы выделяются кванты. Выяснено, что квантовое дискретное строение имеют не только электромагнитные, но и гравитаци-онные волны и даже пространство и время. Система может быть комбинирована из различных полей, с квантами раз-личного энергосодержания и разной степенью их когерент-ности. Исследование квантовой структуры полей даёт воз-можность выяснить содержание в них связанной информа-ции - ОНГ.

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД И СИСТЕМНЫЙ

АНАЛИЗ

Поскольку вес универсум состоит из систем, притом в виде различных комплексов, иерархических уровней и совме-щений, то представляют огромную важность методы их иссле-дования и преобразования. Этими вопросами уже давно зани-маются такие дисциплины, как исследование систем, систем-ный анализ и др. Однако, эти методы не нашли ещё доста-точно широкого и всестороннего применения. Причиной явля-ются сложности исследования процессов хранения и передачи информации в системах, а также отсутствие методических ос-нов. С этими связано неполное описание систем и их превра-щений. Соединение методов системного анализа с другими науками, теорией информации, векторным анализом в много-мерном пронстранстве состояния и синергетикой открывает в этой области новые возможности. При исследовании любого объекта или явления необходим системный подход, что включает следующие основные этапы работы:

1. Выделение объекта исследования от общей массы явлений. Очертание контур, пределов системы, его основных частей, элементов, связи с окружающей средой. Установление цели исследования: выяснение структуры или функции сис-темы, изменение и преобразование её деятельности или наличие длительного механизма управления и функциониро-вания. Система не обязательно является материальным объек-том. Она может быть и воображаемым в мозгу сочетанием всех возможных структур для достижения определённой цели.

2. Выяснение основных критериев для обеспечения це-лесообразного или целенаправленного действия системы, а также основные ограничения и условия существования.

3. Определение альтернативных вариантов при выборе структур или элементов для достижения заданной цели. При этом необходимо учесть все факторы, влияющие на систему и все возможные варианты решения проблемы.

4. Составление модели функционирования системы, учитывая всех существенных факторов. Существенность фак-торов определяется по их влиянию на определяющие кри-терии цели.

5. Оптимизация режима существования или работы сис-темы. Градация решений по их оптимальному эффекту, по функционированию (достижению цели).

6. Проектирование оптимальных структур и функцио-нальных действий системы. Определение оптимальной схемы их регулирования или управления.

7. Контроль за работой системы в эксплуатации, опреде-ление её надёжности и работоспособности. Установление надёжной обратной связи по результатам функционирования.

Все эти операции обычно проводят повторно в виде нескольких циклов, постепенно приближаясь к оптимальным решениям. После каждого цикла уточняют критериев и дру-гих параметров модели. До настоящего времени методы системного анализа позволяли делать качественные, часто не совсем конкретные выводы [ 12, 6, 13 ]. После уточнения методов определения потоков информации эти методы поз-воляют значительно точнее прогнозировать поведение систем и более эффективно управлять ими. В каждой системе можно выделить отдельную, более или менее сложную инфосхему. Последняя оказывает особенно заметное влияние на функционирование системы, на эффективность её работы. Только учёт инфоструктур даёт возможность охватить целост-ность системы и избегать применение недостаточно адекват-ных математических моделей. Наибольшие ошибки при прин-ятии решений делают из-за отсутствия учёта некоторых су-щественных факторов, особенно учёта влияния инфопотоков.