Гистерезис и релейность систем162

В соответствии с определением, данным в ¹⁶³: гистерезис [hysteresis недос­таток, нехватка] — отставание следст­вия от производящей его причины. Мы для себя определим гистерезис, как зависимость состояния системы не только от внешнего воздействующего фактора, но и от ее предыдущего состояния (истории). В системах с гистерезисом движение из точки с определенным состоянием системы, под действием одного и того же фактора, будет зависеть от того, каким путем и за какое время система пришла к этому состоянию.

Релейность - способность системы под действием незначительного внешнего воздействия быстро (скачком) переходить из одного относительно устойчивого (стабильного) состояния в другое за счет собственных внутренних механизмов и источников движения.

Гистерезис и релейность являются одними из качеств определяющих бифуркационное развитие мира¹⁶⁴. Иногда релейность ассоциативно связывают с таким понятием как пороговость, что не совсем правильно, так как пороговость - это наличие «зоны нечуствительности», которой обладают практически любые системы регулирования, и не обязательно релейные.

Вопрос «Чем определяется релейность систем?», является, наверное, одним из наиболее интересных и главных вопросов философии.

Применительно к информационным системам отметим, что обучение заметно повышает степень их релейности, так как наличие в памяти готовых ответов уменьшает время от момента постановки задачи до начала ответного действия, и уменьшает вероятность сомнения в правильности реакции - иллюзия «собственной правоты».

Опережающая обратная связь

Опережающая обратная связь - обратная связь, обусловленная способностью системы «предсказывать» свое будущее состояние и тем самым вырабатывать информацию¹⁶⁵. Если запаздывающая обратная связь (инерционное звено) или синхронная обратная связь (внутренняя обратная связь), реагируют на сигнал, то опережающая обратная связь реагирует на информацию. Она всегда носит вероятностный характер, так как событие, на которое происходит реакция, может и не наступить. В то же время опережающая обратная связь позволяет в сложных ситуациях преодолеть естественные инерционные свойства управляемой системы и провести ее маршрутом, недоступным для систем с другим типом обратной связи.

Повторим еще раз:

• сущностью бытия Человека (живой системы¹⁶⁶), является построение внутри себя модели Мира и прогнозирование на ее основе будущего состояния мира, с учетом собственного положения в этом мире: собственно, больше ничем другим кроме этого функциональные системы и не занимаются¹⁶⁷.

Удачность построенной модели, при прочих равных обстоятельствах, обеспечивает качество ориентирования и само существование системы. Последнее является системообразующим фактором живых систем, т.е. существование является целью живых (функциональных) систем (в теории систем говорят: функцией цели). Неживые системы к факту своего существования индифферентны (безразличны).

Вложенные модели

В связи с ограниченностью ресурсов, как интеллектуальных, пространственных, временных, так и ситуационных, человеческий мозг строит модель мира в виде абстрактных (обобщенных)¹⁶⁸, вложенных друг в друга конструкций (категорий). В идеале ему требуется пирамида образов, понятий, решений и т.п., «нижние» этажи которой обеспечивают тщательность проработки модели¹⁶⁹. На практике это ему удается сделать лишь с той или иной степенью совершенства. Отдельные стороны модели прорабатываются достаточно хорошо, другие удовлетворительно, третьих он не видит совсем, рис.3.3.

Рис.3.3. Модели Мира

Построение картины (и ее подсистемы - модели) Мира происходит на подсознательном уровне: вначале производится интуитивная (ассоциативная) оценка ситуации (опознавание), и уж затем в сознание передается готовый результат размышлений. На втором этапе производится сознательная оценка в виде цепочки либо «дерева размышлений» имеющих в зависимости от сложности задачи различную длину и разветвленность:

… анализ… синтез…анализ…синтез…

синтез-2…анализ-2…

В озможно, именно феномен передачи готового решения из подсознания заставлял древних философов полагать, что источником знаний является дух (существует мир идей, откуда они проникают в наш мозг в готовом виде и т.п.). Убедиться в существовании механизма подсознательной обработки информации легко: достаточно посмотреть на любую картинку из серии «Волшебный глаз», «Магический рисунок» и т.п., и через некоторое время из «нагромождения» пятен и/или линий появится изображение, рис.3.4; 3.5. (Надо смотреть «сквозь» картинку).

Рис.3.4. «Магический рисунок» – орнамент: http://club.uka.ru/.

Нечто подобное имеет место, кстати, и при рассматривании облаков, когда ребенок начинает там видеть различные фигуры (модели мира)¹⁷⁰.

Рис.3. 5. Пример орнамента: http://club.uka.ru/.

Это же относится и к тем сигналам, которые поступают и от других органов чувств. Вероятно, аналогичные явления имеют место при возникновении так называемых «иллюзий»: слуховых, осязательных, обонятельных, зрительных. В отдельную группу можно отнести иллюзии мыслительные, когда люди «вспоминают» или «являются очевидцами» событий, которых на самом деле не было, либо считают, что события, в которых они участвуют сегодня, уже когда-то были. Ярко выраженные случаи врачи относят к патологии (психическим заболеваниям)¹⁷¹. Но, что сказать о неярко выраженных случаях?

Таким образом, мы видим, что ориентирование человека, как организма, происходит на двух уровнях:

• бессознательном¹⁷² (неосознанном);

• осознанном (сознательном).

Ориентирование на неосознанном уровне происходит, как правило, быстрее чем на осознанном.

Ориентирующийся человек имеет дело с двумя принципиально отличающимися потоками сигналов (информационными потоками):

• естественной природы (первая сигнальная система, органы чувств, внутренние информационные физиологические процессы), т.е. сигналами появившимися в результате протекания процессов не организованных каким либо разумом (Богом);

• искусственными (вторая сигнальная система, речь, язык), т.е. сигналами упорядоченными другим интеллектом (Богом, разумом, негуманоидной¹⁷³ информационной системой).

Для организма (мозга) человека искусственные сигналы, являются так же естественными (другие он просто не может воспринимать), но определенным образом упорядоченными «другой информационной системой», либо им самим.

Особенность сигналов естественной природы заключается в том, что, как бы они не были непонятны, они всегда правдивы (природа сложна, сурова, но не злонамеренна или злокозненна). О сигналах (информации), полученных от других людей, этого сказать нельзя.

Эти сигналы, получаемые от других, могут быть:

• правдивы;

• ошибочны;

• ложны¹⁷⁴.

Поскольку человек обладает способностью к целеполаганию, то достаточно очевидно, что в первых двух и последнем случаях ситуации ориентирования будут заметно отличаться¹⁷⁵.

Общими вопросами, изучением и поиском ресурсов, позволяющих человеку (информационной системе) ориентироваться в мире, занимается, как отмечалось выше, гносеология¹⁷⁶ – теория познания, являющаяся разделом философии.

Человек в системе познания является понятием первичным - субъект познающий¹⁷⁷. Весь окружающий мир человек познает исключительно с помощью собственных чувств и собственного интеллекта, таким, каким они его «видят» (искажают, выделяют цвета и т.п.), все остальное является результатом переработки (упорядочения) этих сигналов в виде информации.

Перед философами всегда стоял вопрос о начальной точке отсчета: что есть в мире такое, по отношению к чему мы можем не сомневаться, что это действительно существует. Декарт сказал: «Мыслю - следовательно, существую». Это действительно то, в чем человек может не сомневаться. Все остальное может быть иллюзией, галлюцинацией, миражом. Все остальное необходимо подвергать сомнению. Данный тезис тоже подвергают сомнению, вопрос только в том: насколько это конструктивно?

Вдумаемся еще раз: для сознания познающего субъекта аппаратом познания мира является он сам, его органы чувств, его интеллект. В системе познания индивида он сам является единственным и первичным.

Опыт других людей и человечества в целом для него вторичен, и является элементом внешнего мира (впрочем, собственные модели воспринимаются также как элементы внешнего мира – вещи), рис.3.6.

Рис. 3.6. Система мира (стрелками показано направление воздействия).