Динамические процессы

 

Как известно, постоянства устойчивого состояния простой системы можно достичь, если использовать отрицательную обратную связь, действие которой удерживает систему внутри области устойчивости. В связи с введением в рассмотрение обобщенного понятия «живых систем» правомочность использования для всех уровней сложности известного термина «гомеостаз», как описателя процесса саморегулирования системы за счет обратной связи внутри области устойчивости, становится необоснованной.

В отличие от вечного двигателя, все системы со временем изменяются и, в конце концов, прекращают свое существование. Следовательно, строго говоря, все системы высокого уровня сложности, для которых уже нельзя пренебречь временным фактором их существования, находятся в состоянии неравновесия – «гомеокинеза». В этом смысле для каждой из таких систем существует устойчивое состояние динамического равновесия, к которому она стремится, но никогда не может достичь.

Разрушение системы

Область, где объект не воспринимает управляющее воздействие

Гомеокинетическое плато

Область, допускающая согласование структур объекта и субъекта

Область, где управляющее воздействие ведет к глобальной реструктуризации связей

Управляющее воздействие

Разрушение системы

В1

В2

Процесс ввода энергии в систему и процесс выработки информации имеют своей целью остановить тенденцию перехода системы в состояние с большей энтропией. Эти процессы можно рассматривать как попытки системы достичь состояния равновесия и сохранить его, т.е. пребывать в пределах «гомеокинетического плато». На рис. 9.1 приводится иллюстративное изображение такого плато в пространстве его существования.

Рис. 9.1. Гомеокинетическое плато.

 

На горизонтальной оси мы откладываем величину суммарного управляющего воздействия на систему. По вертикали откладывается условная величина, эквивалентная противодействию системы управляющему воздействию. Пространство существования гомеокинетического плато непосредственно подтверждает существование процесса управления сложной системой как процесса взаимодействия активного субъекта и противодействующего ему объекта.

В какой-то мере это управление эквивалентно активности некоторого «интегрального» субъекта. Если же каждую составляющую взаимодействия рассматривать как отдельное управляющее воздействие, то речь может идти о множестве гомеокинетических плато, характеризующих каждую сложную систему. Такого рода анализ будет совершенно необходим при постановке задачи полного исследования устойчивости системы на некотором интегральном плато под воздействием различных возмущений.

Интеллектуальное управление может быть, таким образом, определено через две его задачи:

· задача стабилизации достигнутого состояния, как внутренняя функция системы, направленная на то, чтобы удерживать ее на гомеокинетическом плато в течение максимально возможного времени;

· задача перехода в новое состояние, когда понятие управления может быть расширено вплоть до обеспечения перехода системы с одного гомеокинетического плато на другое.

Первая задача является эквивалентом классической схемы управления с обратной связью для сложных систем при замене сигнальной парадигмы управления структурной. Ее решение полезно для тех операций процесса проектирования системы, реализация которых удерживает систему на гомеокинетическом плато, где достигается временное состояние равновесия.

В отличие от систем с обратной связью, здесь состояние равновесия удерживается не превалированием обратной связи над положительной, а отклонением структур объекта и субъекта не более чем в некотором диапазоне рассогласования, допускающем их сопоставление и взаимную реструктуризацию.

В области отсутствия управляющего воздействия до некоторой границы В₁ лежит диапазон столь малых рассогласований между структурой объекта и субъекта, что фактическое поступление внешних сообщений отсутствует и система остается «один на один» со всеми возмущениями, которые должны были бы компенсироваться за счет управления.

В области от начала превышения рассогласования структур В₂ до их полного рассогласования (максимально возможного управляющего воздействия) лежит диапазон столь больших рассогласований, что система, при попытке учесть их «перестает быть сама собой» – разрушается как стабильное образование на гомеокинетическом плато или переходит на новое плато, частично или полностью изменяя свои свойства и характеристики.

Здесь мы уже переходим ко второй задаче управления для интеллектуальных систем – задаче управляемого перехода системы на новое гомеокинетическое плато без возможного разрушения системы. Эта задача, в принципе ясная на постановочном уровне, ведет нас к понятию метаструктуры, обобщающей возможное разнообразие структур данных некоторого множества систем. Ее рассмотрение является важным направлением научного поиска и может быть рекомендовано для глубокой научной проработки.