А ктивное целесообразное поведение
С обратной связью без обратной связи
УУ ИУ
УУ
ИУ
Обратная связь
О братная связь
Положительная отрицательная
Сигнал с ИУ сообщает в УУ, Сигнал с ИУ сообщает в УУ,
что поведение объекта соот- что объект отклонился от цели
ветствует командам, но цель не
достигнута
Информация (от латин. разъяснение, изложение) –
это осмысленное знание о Любое сообщение имеет знаковую (синтаксическую ) и смысловую (семантическую стороны).
Для кибернетики важно не значение информации, а знаем ли мы из какого числа и сочетания знаков состоит информация (ожидаемое сообщение). В кибернетике непременным условием является разделение синтаксической и семантической сторон сообщения (абстрагирование от семантики).
В термодинамике информация противопоставляется энтропии и выступает как мера упорядоченности системы. Мера организации сложных систем.
N = S
S – энтропия – мера хаоса, мера дезорганизации системы.
N – негэнтропия – мера порядка – понятие противоположное энтропии, мера организации системы. Это связанное состояние информации. Не существует абсолютной информации, есть многомерная информация.
Инфодинамика – наука изучающая процессы перехода информации в связанное состояние в негэнтропию.
Любая система содержит:
- вещество
- энергию
- энтропию
- негэнтропию.
Системы взаимодействуют меж собой путем передачи данных субстанций. Поле, вероятно, имеет и энтропию и негэнтропию. Чем больше поле локально возбуждается, вибрирует с образованием волн и локальных точек, тем больше в нем негэнтропии.
Информация это мера неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и времени. Информация обладает качественным свойством - ценностью. Информация с течением времени деградирует, хотя энтропия при этом может не меняться (деградация касается качественного свойства негэнтропии). Техника – это информация в железе, так как информация деградирует, техника имеет определенный срок службы.
Таким образом, кибернетика вместе с теорией информации, управления, организации и обратной связи создает информационную картину мира. Это картина утверждает, что хаос не является абсолютным, в нем всегда существует определенный уровень упорядоченности. Живые системы питаются отрицательной энтропией (негэнтропией) (явления адаптации живого). Благодаря обмену информацией со средой они противостоят хаосу и беспорядку. Массо-энерго-информационные преобразования исчерпывают все возможные состояния космоса.
Синергетика
(от греч. «синергетикос» - совместный, согласованно действующий) Это наука, целью которой является исследование общих закономерностей в процессах образования и разрушения сложных систем. Синергетика фиксирует свое внимание на нестабильности как естественном состоянии открытых нелинейных систем. Синергетика исследует поведение таких систем. Синергетика исследует особые состояния систем в области их неустойчивого состояния.
До середины 20-х годов прошлого века в науке господствовала модель стационарной Вселенной. Полагали, что базовым состоянием материи является состояние термодинамического равновесия (хаоса). Со второй половины 20 – ого века ученые пришли к заключению, что Вселенная динамична (расширение Вселенной) и представляет собой сложную самоорганизующуюся систему. Переход к данной идее базировался на исследовании кооперативных эффектов в открытых неравновесных системах и возникли два тождественных направления:
- синергетика (Хакен Г.)
- самоорганизация (Пригожин И.).
Параметрами синергетики являются:
- Информация, энтропия, корреляция, точки бифуркации, кооперативные переходы и др..
Методы синергетики пересекаются с методами:
- теории колебаний и волн
- термодинамики неравновесных процессов
- теории катастроф
- теории фазовых переходов
- статистической механики
-теории самоорганизации
- системного анализа и др.
Самоорганизация – это природные скачкообразные процессы, приводящие достигшую критического состояния неравновесную систему в новое устойчивое состояние с более высоким уровнем сложности.
Самоорганизация присуща как живой так и не живой природе. То есть возникает возможность единого описания таких процессов в пространстве и времени.
Критическое состояние – это состояние крайней неустойчивости, достигаемое системой в ходе предыдущего эволюционного развития.
Под точкой бифуркации понимается состояние рассматриваемой системы, после которого возможно некоторое множество вариантов ее дальнейшего развития. Примером бифуркации может служить «выбор спутника жизни», «ситуация выбора учебного заведения» и др.
Аттрактор – это та траектория или направления развития по которой возможно развитие системы после точки бифуркации и которая отличаются от других возможных путей развития относительной устойчивостью, то есть является более реальной. Аттрактор это относительно устойчивое состояние системы, притягивающее к себе множество линий развития, возможных после точки бифуркации.
В настоящее время разработка концепции самоорганизации продолжается по следующим направлениям:
- синергетика (Г.Хакен)
- термодинамика неравновесных процессов (И.Пригожин)
- концепция эволюции органических молекул (М.Эйген)
- концепция эволюции открытых каталитических систем (А.П.руденко).
Синергетика объясняет самоорганизацию открытых систем как совокупный результат взаимодействия:
- неустойчивости и стабильности
- беспорядка и порядка
- организации и дезорганизации
- необходимости и случайности.
Диссипация – необходимое условие самоорганизации, она способствует возникновению порядка через флуктуации. Причиной самоорганизации является согласованное кооперативное действие элементов, составляющих сложные системы. Синергетика показывает, что нет мира однозначного развития мира, а есть ветвящаяся крона путей развития космоса, Вселенной и биосферы.
Как синергетика объясняет процесс движения от хаоса к порядку, процесс самоорганизации, возникновения нового?
Для этого система должна быть открытой (возможность поступления в систему энергии, вещества и информации)
фундаментальным условием самоорганизации служит возникновение и усиление порядка через флуктуации
В особой точке бифуркации флуктуация достигает такой силы, что организация системы не выдерживает и разрушается, и принципиально не возможно предсказать: станет ли состояние системы хаотичным или она перейдет на новый, более дифференцированный уровень упорядоченности. В точке бифуркации система может начать развитие в новом направлении, изменить свое поведение.
Новые структуры, возникающие в результате эффекта взаимодействия многих систем, называются диссипативными, потому, что для их поддержания требуется больше энергии, чем для поддержания более простых, на смену которым они приходят. В точке бифуркации система встает на новый путь развития. Случайность и необходимость взаимно дополняют друг друга в процессе возникновения нового.
Диссипативные структуры существуют лишь постольку, поскольку ситема рассеивает энергию, а , следовательно, производит энтропию. Из энтропии возникает порядок с увеличением общей энтропии. Таким образом, энтропия это не просто соскальзывание системы к дезорганизации, она становится прородительницей порядка, нового. Так из хаоса в соответствии с определенной информационной матрицией рождается Космос.
О взаимосвязи термодинамики, кибернетики и синергетики
Кибернетика это в определенной мере антипод термодинамики, так как основные категории кибернетики (негэнтропия и упорядоченность) противоположны основным категориям термодинамики (энтропии и хаосу). Синергетика в значительной степени опирается на идеи, методы и принципы нелинейной термодинамики неравновесных процессов. Синергетические параметры применимы к любым развивающимся системам Они становятся инструментом социального мышления и анализа. Вместе с синергетикой пришло понимание единства неорганического и органического мира, понимание того, что чередование хаоса и порядка является универсальным принципом мироустройства.
Более подробно смотри об этом:
Жуков Н.И. Философские основания кибернетики. М. 1995 г.
Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М. 1986 г.
Хакен Г. Информация и самоорганизация. М. 1996 г.
Самоорганизация и наука. Опыт философского осмысления. М. 1994 г.
Н. Моисеев Алгоритмы развития М. 1987 г
А. Лима де Фариа Эволюция без отбора. М. 1991г