Системантика

Вид материала

Монография

Содержание 2. Семантическая системная модель

2. Семантическая системная модель

Исходя из изложенных принципов автором впервые система определена концептуально и конструктивно как совокупность элементов, объединенных самоорганизацией, единством цели и функциональной целостностью¹. В качестве абсолютного инварианта и аксиомы глобального эволюционизма принято понятие взаимодействие, являющееся вечной сущностью Вселенной, свойственной ей в прошлом и в настоящем. Оно будет определять ее будущее. Это понятие не зависит от того, конечна или бесконечна Вселенная, были или не были Большой взрыв, Всемирный потоп и другие катаклизмы. Сущность любой системы и любого ее элемента могут быть адекватно поняты только в их взаимодействии с другими окружающими системами и другими элементами. Познание сути вещей означает познание их взаимодействия. За ним изучать больше нечего. Оно прослеживается на всех уровнях мироздания, объединяет в единое целое области неорганического, органического и социального развития и позволяет идентифицировать их как системы. На этом понятии в общих чертах строится вся системная аксиоматика, включающая важнейший методологический принцип семантической аргументации сущности связи формы и содержания, единства реального и идеального¹. Простейшую систему, исходя из ее определения, могут составить два элемента. Один отдельно взятый элемент или два не взаимодействующих элемента не могут составить систему (рис. 1, а). Систему могут составить два взаимодействующих элемента с разными ролями. Образованный ими контур представляет элементарную бинарную структуру. Один ее элемент выполняет функции субъекта, а другой – объекта (рис. 1, б), которые находятся в оппозиции при единстве цели взаимодействия (рис. 1, в). Субъект и объект в единстве, по определению английского философа Б.Ф. Брэдли, составляют «абсолют». Субъект – это источник активности, направленный на объект. Объект – это предмет (часть объективной реальности), противостоящий субъекту в его целенаправленной деятельности. Субъект воздействует на объект по прямой связи, объект воздействует на субъект по обратной связи. Прямая и обратная связь составляют контур, обеспечивающий сознательное свойство всей природы, отражающей ее способность к самоорганизации и мутации. Окружающая среда выступает третьим участником взаимодействия, проявляющимся через системную цель. Взаимодействие этих элементов в системе определяется потребностями ее существования и развития.

Из простейших систем по иерархическому принципу формируются системы сложной структуры: линейные, плоские и пространственные, включая сферические и тороидные. Но эта сложность преодолевается, в свою очередь, такой же бинарной субъектно-объектной соподчиненностью иерархических уровней. Количество уровней иерархии во Вселенной бесконечно. Пространство и время – параметры, определяющие границы и период существования систем. Время необратимо и представляет собой кинематическую координату («стрелу времени»), определяющую идеальное положение системы в эволюционном процессе, пространство – динамическую координату реального положения системы относительно стрелы времени. Системы находятся во взаимодействии с внешней средой (см. рис. 2). По функциональному признаку целостность системы любой природы и сложности обеспечивают четыре терминальных элемента: вещество, энергия, знания и информация (рис. 3).




Рис. 1. Взаимодействие элементов




Рис. 2. Взаимодействие системы со средой



Рис. 3. Семантическая модель природы


Вещество и энергия, знания и информация попарно составляют взаимно сопряженные понятия. Вещество и энергия составляет системную форму, а знания и информация выражают ее содержательную сущность. При системном взаимодействии этих элементов вещество выступает носителем знания, а энергия – носителем информации.

Вещество, обладающее массой покоя, представляет статическую компоненту, а энергия как физическое явление – динамическую. Знание есть потенциальная информация, а информация есть актуальное знание. Знание выступает как стратегическая информация, необходимая для формирования цели и построения кинематической траектории. Информация выступает как оперативные знания, используемые системой в динамическом процессе, переводящем ее из реального, фактического состояния в идеальное, желаемое. Иерархическая субординация систем выполняется единством статических, кинематических и динамических процессов на всех стадия их существования и развития.

Взаимодействие в природе (неживой, живой и социальной) связано с переносом ресурсов и отходов как внутри системы, так между системой и средой. Он может быть осуществлен только сочетанием принципов открытости и закрытости процессов самоорганизации. С системных позиций их нельзя противопоставлять; они с необходимостью дополняют друг друга. Только открытых и только закрытых самоорганизующихся систем не существует. Открытость обеспечивает для обмена необходимый контакт системы со средой. Закрытость на основе замкнутой обратной связи обеспечивает определенную логику реакции системы на изменение условий ее работы.

Самоорганизация – это свойство системы изменять внутреннюю структуру и функции для адаптации к воздействию окружающей среды; это эволюция линейных и нелинейных превращений материального и идеального свойств систем природы, непрерывного усложнения диссипативных структур до сверхсложных систем. Она исходит из открытости мира, обеспечивающей между любой системой и средой контакт, необходимый для их взаимодействия путем выбора цели и формирования кинематической траектории (сценария поведения). Идеальной компонентой самоорганизация не исчерпывается. При реализации движения по уже выбранной кинематической траектории самоорганизация включает системную закрытость. Только динамический процесс, вызванный силовыми действиями, способен ликвидировать возникающие при движении рассогласования между желаемым состоянием системы, заданным кинематической траекторией, и фактическим ее состоянием. Именно это реактивное действие осуществляется в системе при управлении субъектом ее внутренними функциями, выполнение которых обеспечивают четыре терминальных элемента: вещество, энергия, знание и информация.

Из этих функциональных элементов формируются диссипативные структуры – носители нового, «которые как бы заводят механизм Хаоса, из которого рождается тенденция к порядку»¹.

Сочетание открытости и закрытости иллюстрирует принцип их единства в самоорганизации и эволюции. Доминантой синергетики, с точки зрения самоорганизации, является изучение эволюции систем на основе долгосрочных стратегических прогнозов и выбора кинематической траектории (сценария будущего в виде «бифуркационных диаграмм»²). Для этого синергетике нужны знания о прошлом, настоящем и будущем системы и среды, условиях и возможностях их взаимодействия, совместного существования и развития.

В отличие от традиционного представления знания как результата познавательной деятельности человека в семантической модели самоорганизующейся природы знание рассматривается как естественная системная категория, выполняющая определенную функцию формирования идеального на основе врожденного и накопленного опыта как результата эволюционного процесса. В системном знании фиксируется опыт о прошлом, настоящем и возможном будущем как системы, так и среды. На основании этого знания формируются прогнозы, которые определяют стратегические цели и кинематические траектории движения к ним.

Кинематическая траектория представляет собой программу движения «центра масс» – сценария развития системы как «протокола о намерениях». Для его реализации самоорганизации необходимо, на основании информации об отклонении реального состояния системы от определенного программой идеального состояния, осуществить силовым воздействием динамический процесс движения «вокруг центра масс», которое и ликвидирует возникшее рассогласование. Именно этот процесс в кибернетике относят к управлению, которое охватывает любые системы с замкнутой обратной связью, обеспечивающей определенную логику выбора реакции системы на изменение условий ее работы и реализацию этой реакции через функциональные механизмы. Самоорганизация включает управление. Их нельзя противопоставлять. Без управления самоорганизация не реализуется. Без самоорганизации управление не организуется.

В итоге понятию самоорганизация следует дать единое обобщенное с управлением определение. Самоорганизация выражается в свойстве системы прогнозировать на основе открытости изменения своей структуры и функций при выборе цели с адаптацией к окружающей среде и выполнять управление на основе системной закрытости определенными целью реактивными действиями путем включения функциональных механизмов.

* * *

Различные виды материи (систем) различаются только своей структурой. Структура полностью и однозначно определяет свойства систем любой природы, ее естественный тезаурус. Структурные элементы вещества и параметры энергетических сигналов выступают естественными знаковыми и сигнальными кодами природы при передаче знаний и информации во времени и в пространстве. Особый интерес представляют композиции двоичных кодов, отражающие бинарную структуру самоорганизующейся природы и ее эволюцию, что подтверждается бумом исследований по генетическим проблемам и алгоритмам.

Самоорганизация включает в себя единство статических, кинематических и динамических процессов. Статические компоненты обеспечивают накопление и хранение знаний в системной памяти. Кинематические процессы определяют необходимость присутствия сознания как внутрисистемного механизма. Динамические свойства, основанные на информации, определяют подсознательные (автоматические, регулирующиеся) действия. Сознание и подсознание определяют интеллект, реализованный на механизме обратной связи (рис. 4). Через обратную связь осуществляется просмотр посредством периодической подачи на вход хранящихся в памяти знаний и поступающей из окружающей среды информации.

Время цикла должно быть меньше характерных временных изменений в окружающей среде для осознания событий: успеть за событиями, обладать способностью восприятия их непрерывного движения¹.

Нет никаких оснований предполагать отсутствие механизма восприятия окружающего мира любой системой путем циклической прогонки по каналам обратной связи внешних и внутренних сигналов. Обратная связь выступает сознательным началом природы.

Таким образом, самоорганизующиеся системы для существования и развития наследуют родовые признаки, приобретают новые свойства, адекватные изменениям внешней среды, в том числе путем мутаций, что свидетельствует о творческой сущности природы в глобальной эволюции.




Рис. 4. Модель интеллекта