23. Виды (Классификация ) кибернетичеких систем и их особенности

См. стр. 119-120 учебник мысина(отсканировано 4. 03.2011 62722 , 59747)

1. Молекулярно-генетический уровень(уровень внутриклеточн. Упр. системой). Термин аутопоэз- авторепродукция клеток и организма от поколения к поколению.

Мутации- изменения структуры элементов определяют элемент последствия на этом уровне- случайность и неопределенность

2.Онтогенетическая – уровень особи индивидуальное развитие . здесь реализация генетической информации. Действует естественный отбор

3. популяционная – множество индивидов. Явл. Единицей эволюционных процессов на которую неспособны молекулы и особи. Только множество может хар-ть эволюцию сложных систем. Популяция- в определенной среде и является самостоятельной эволюционной единицей способной к длительному существованию и трансформации.Хар-но-наследственность и устойчивость

4. Биогеоцентетическая (от слова биогеценоз)- сложные приспособления различных групп и видов организмов друг и другом.Биогеоценоз- незамкнутая система. Хра-но- устойчивость структуры во времени и пространстве.орг. связаны климатом, гидрологическими условиями, почвой и т. Д Биогеценозы- блоки биосферы

Термин упр. – емкое и разностороннее. Упр. Направлено на развитие целостного организма, несмотря на возмущения внешней среды

Уровни Кибернетич. Систем

- уровень химического взаимодействия-авторегуляция

На субклеточном уровне- процесс внутриклеточной регуляции

- на физиологическом- н-р дыхание, кровообращение и т.д работает механизм ЦНС

Кибернетич сист реализуют управление 2 типов целей

1. Сохранение вида(женская часть популяции)

2. Сохранение жизни и нормальн функционирования (мужская часть популяции)

Наличие кибертетич упр. Позволяет организму сохранить свои структуру и функции.

26. Энтропия и организация систем.

Организованность как меру организации системы можно определить по отклонению текущего состояния организации от целевого состояния — аттрактору системы, имеющему оптимальную структуру, т.е. состоянию оптимальной организации. Как определить это самое отклонение от уровня оптимальной организации? И вообще, как определить меру упорядоченности системы, уровень ее организованности или организации? Эта проблема находится в зачаточном состоянии, ибо пока не разработаны единые, достаточно удовлетворительные критерии оценки организованности сложных систем. Говоря об оптимальной организации, мы предполагаем такую организацию, в которой цели достигаются с минимальными ресурсными затратами. Как достичь такого уровня организации? Уровень организации — это абстрактная мера, это инструмент, с помощью которого можно учесть изменения, которые происходят в организации. При этом возникает вопрос о количественной оценке уровня организации. Выражение, с помощью которого формализуется уровень организации, включает индекс разнообразия элементов системы и показатель ее сложности, который соответственно зависит от количества связей в системе, т.е. показали, что уровень организованности системы определяется информационными связями.

В связи с развитием теории информации и кибернетики широкое распространение получили подходы, основанные на оценке энтропии системы. В предыдущем параграфе мы уже касались понятия энтропии. Энтропия, как и информация, используется в разных областях знаний и значительно расширила свой первоначальный смысл. Термин, введенный Р. Клаузиусом в 1865 г. в связи с описанием термодинамических неравновесных процессов в изолированной системе, к середине XX в. расширяется до понимания энтропии как меры дезорганизации любой системы (Э. Шредингер). К. Шеннон — основоположник теории информации и Н. Винер — основоположник кибернетики отмечали тесную связь информации и энтропии. Если К. Шеннон (1948 г.) под информацией понимает сообщение, уменьшающее неопределенность (энтропию) у получателя сообщений, то Н. Винер, в этом же году пишет, что «количество информации, будучи отрицательным логарифмом величины, которую можно рассматривать как вероятность, по существу есть некоторая отрицательная энтропия».

В экономических науках энтропия понимается как мера неопределенности в сисгеме. Неопределенность в системе — это ситуация, когда полностью или частично отсутствует информация о возможных состояниях системы и внешней среды, когда в системе возможны события, вероятностные характеристики которых неизвестны. Чем сложнее система, тем большее значение приобретает фактор неопределенности в ее развитии.

Информация и энтропия характеризуют сложную систему с точки зрения упорядоченности и хаоса, причем если информация — мера упорядоченности, то энтропия — мера беспорядка. Эта мера простирается от максимальной энтропии, т.е. хаоса, полной неопределенности до высшего уровня порядка.

Если система эволюционирует в направлении упорядоченности, то ее энтропия уменьшается. Итак, уровень организованности определяется уровнем информации, на котором находится система. Следовательно, количество информации, необходимое для перехода из одного уровня организации в другой (качественно более высокий), можно определить как разность энтропии.

Уменьшение энтропии происходит в результате информационно-управленческого процесса за счет обмена с внешней средой веществом, энергией и информацией. Человек постоянно борется с энтропией информацией: «Мы плывем вверх по течению, борясь с огромным потоком дезорганизованности, которая в соответствии со вторым законом термодинамики стремится все свести к тепловой смерти — всеобщему равновесию и одинаковости, т.е. энтропии. В мире, где энтропия в целом стремится к возрастанию, существуют местные временные островки уменьшающейся энтропии — это области прогресса».

Итак, уровень организованности определяется уровнем информации, на котором находится система. Системы, которые сами добывают информацию для саморегулирования и саморазвития, есть наиболее организованные системы. Так, в биологии обычно выделяется шесть уровней биологической организации: молекулярный, клеточный, организменный, популяционный (популяционно-видовой), экосистемный, биосферный.

Р.Ф. Абдеев на основании анализа современных работ приводит более широкую классификацию и выделяет восемь уровней организации (приводится с некоторыми сокращениями и изменениями): первый — уровень статических структур, уровень оснований, класс естественно возникших структур неорганической природы; второй — уровень динамических систем с детерминированным движением (законы небесной механики, законы Ньютона, Солнечная система, часовой механизм и т.д.); третий — уровень систем авторегуляции, в которых уже есть передача и анализ информации, как системная функциональная особенность; начало механизма управления (термостаты); четвертый — уровень самоорганизующихся структур или открытых систем (уровень клетки); пятый — уровень растений как переходная ступень от неживого к живому; шестой — уровень животных, появление психики и коммуникативности; седьмой — уровень человека, появление разума; характерны интенсификация информационных процессов, познание окружающего мира, целенаправленная деятельность; восьмой — уровень общественных институтов, т.е. человеческого общества, самоорганизация общества в различные общественно-экономические формации.

Теория организации как наука имеет дело с системами, находящимися на восьмом уровне организации. Этот уровень характеризуется интенсификацией информационных процессов, целенаправленной деятельностью.

Познание сложных систем является целью современной науки. На уровне социальных систем роль информации становится столь значительной, разум человека так активно вторгается в процессы самоорганизации, что способен качественно изменить основные ее механизмы. Следующим уровнем возможно будет становление единой, земной цивилизации, которая будет иметь ясно выраженную общую цель, общую информационную сеть и цели, совпадающие с целями Природы.