Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Организация мироздания. Тектология ХХI. Монография
.pdf
Свойства звезды зависят от количества ядер химических элементов. Свойства атомов зависят от количества нуклонов в ядрах. Свойства нуклонов зависят от комбинации трёх разных кварков. В данных примерах свойства целого
определяются кооперативным поведением условно равнозначных частей,
т.к. состояние науки ещё не позволяет их дифференцировать по значимости.
Вопрос об асимметрии внутриатомных связей не ставился.
Биосферу, в целом, считают организацией анархического типа. Хотя биологи доминирующую роль отдают тому виду, который производит большее количество биомассы, от которого зависит жизнь других организмов (например,
растения). В современной биосфере человечество также начинает претендовать
на доминирующую роль.
Каждая организация имеет начало, развитие и конец. В теории организации этот феномен называется законом жизненного цикла, который будет рассмотрен в главе 7.
В стадии роста части влияют на целое больше, чем целое на части. Самоорганизация «молодых» организаций больше соответствует анархическому типу. В малочисленном социуме влияние индивидуумов большое. Каждый вносит
в общество свою культуру, традиции, знания, опыт. Совокупность элементов
культуры нелинейным образом определяют свойства социума.
В развитой стадии возникают доминантные подсистемы. В обществе
неизбежно появляются лидеры, иерархи, складывается государство, некоторая
«стандартная культура». Каждый индивид, входящий в «зрелый» социум, должен приспосабливаться к сложившейся среде. Итак, в течение жизненного цикла вектор доминирования периодически инвертируется, что размывает границу между причиной и следствием, анархией и иерархией.
В эволюционном процессе наблюдаются циклы перерастания анархии
в иерархию. Известно, что древние общины избирали вождей (базилевс, рекс),
делегируя им желательные для общества полномочия. Таким образом, члены
общества влияли на центр управления и через него на всё общество. Позже
властные полномочия стали узурпироваться центром управления. В современном обществе демократия с трудом пробивает себе дорогу.
Например, деятельность колоний бактерий определяется активностями отдельных клеток. В ходе эволюции некоторые колонии «срослись» в простейшие
организмы, в них образовались нервные клетки — доминанты, взявшие на себя
функции управления. Равноправие исчезло, возникла дифференцированная по
функциям система клеток — организм. Мозг специализируется на управлении.
51
Мозг вожака лидирует в сообществах социальных животных. Механизм образования доминантов рассмотрен в разделе 8.2.
Однако существуют организации, в которых доминантом является не ча-
сти, а целое. Например, звёзды образуются из ядер водорода и гелия, в начальной стадии определяющих свойства целого. Чем больше ядер, тем массивнее
звезда. Очень массивные звезды завершают свой жизненный цикл взрывом.
Средние — превращаются в белый карлик. Малые — остаются холодными, как
планета Юпитер.
Первоначально при сжатии водородного облака температура плавно растёт
до некоторого критического значения. Далее происходит бифуркация, запускается термоядерный синтез. Целое (звезда) становится доминантом (иерархом) и
«управляет» синтезом новых химических элементов [74].
Можно привести другой пример. При увеличении массы куска урана в
начальной стадии свойства определяются количеством атомов. Но при достижении критической массы (около 1 кг) происходит взрыв (атомная бомба). В
точке катастрофы целое создаёт условия для цепного распада ядер урана с выделением энергии. В ходе развития любая организация неизбежно достигает
точки бифуркации, где возникают условия для структурной перестройки и
инверсии иерархии.
Капля воды может увеличиваться в размерах, почти не изменяя свойств, но
при достижении некоторого критического размера происходит катастрофический распад на более мелкие капли. Можно строить вавилонскую башню, увеличивая её высоту, до момента обвала. Человеческие империи после некоторого роста неизбежно распадались на части.
Следует обратить особое внимание на то, что во всех иерархических организациях существует независимая консервативная подсистема. Например,
высокая температура звезды влияет на реакции синтеза ядер, но не влияет на
состояние нуклонов. Этот консервативный фундамент чрезвычайно велик,
т.к. масса звезды практически равна массе нуклонов.
Планеты состоят из агрегатов атомов и молекул (минералы, горные породы). Но структура атомов не зависит ни от планеты, ни от Солнца. В консервативном фундаменте планет находятся атомы, ядра атомов, нуклоны и более
«тонкая» материя. Радиоактивный распад атомов в недрах планеты нагревает
её, провоцирует движение мантии, изменяет климат, топологию земной коры
[238]. Планета влияет на существование биосферы, «управляет» образованием
минералов, химических соединений, но не способна влиять на деятельность
«консерваторов».
52
Отличительной особенностью организма от биосферы, планет и Солнца
является наличие управляющих подсистем (мозг, ДНК). Высшим иерархом
становится не весь организм, а подсистема управления. Но и в организмах имеется консервативный фундамент. Влиянию мозга не подвластны атомы, процессы синтеза белковых молекул, строение генома, внутриклеточные процессы.
Однако атомы, подвергаясь радиоактивному распаду, могут влиять на состояние мозга и всего организма, влиять на мутации генома. В организмах «низшее» звено (ДНК) даёт «указания» клетке. «Установилась жёсткая «вертикаль
власти», но идущая снизу вверх, а не сверху вниз» [117].
«Самопроизвольно» в ДНК могут активизироваться рецессивные гены, которые изменяют морфологию и поведение организма. Раковые клетки влияют
на состояние мозга и всех систем. Мозг не смог полностью подчинить своему
влиянию клетки и их содержимое. Диктат ДНК ощущается даже на уровне популяции, определяя алгоритмы поведения животных и людей.
Получается, что и в составе живого «низшие» элементы практически не-
зависимы от высших, и сами способны на них влиять. В данном случае под
«низшими» понимаются эволюционно более древние организации, но по влиянию их следует считать иерархами.
Примечательно, что доля консервативного фундамента увеличивается
пропорционально эволюционному «возрасту» природных объектов. Самые
древние организации (Вселенная в стадии Большого взрыва) способны были
порождать кварки и нуклоны, т.е. целое влияло на самые «мелкие» части.
Поздние звезды-светила своему влиянию подчиняли только ядра химических
элементов, нуклоны «ушли» от их влияния. Более холодные планеты способны
регулировать молекулярные химические реакции, но ядерные реакции им уже
не «по силам». Живые организмы свою управленческую иерархию распространяют только до уровня тканей и органов. Богданов назвал устойчивые, консервативные структуры «скелетными» [34]. Человеческий разум благодаря науке
способен влиять на клетки, геном и ядра атомов. Однако это вмешательство затрагивает столь незначительную часть Вселенной, что его пока можно игнорировать. Консервативный фундамент в процессе эволюции организаций
увеличивается.
Как видим, четкой иерархии не бывает, вектор взаимодействия постоянно меняет направление. В организмах устанавливается консенсус между
иерархами разного эволюционного возраста (гетерархия).
53
В своих «Заметках о редукционизме» С.В. Мейен отмечает, что сторонники эмерджентной эволюции допускают «подвижность и размазанность границ
между уровнями организации биосистем и формулирует проблему: «Надо не
только разобраться с критериями выделения уровней, но и выяснить меру их
самостоятельности. Если уровни не составляют некоторое конечное число, то
как с ними работать и есть ли вообще в них рабочий смысл?» [148]. Теперь мы
можем ответить С. Мейену. С иерархическими уровнями работать трудно, т.к.
они многолики и изменчивы.
3.4. Виртуальные связи
В предыдущем разделе мы соприкоснулись с асимметричностью влияния и
существованием консервативного фундамента в организациях, виртуально связанного с прошлым. Мы заметили только верхушку айсберга, но явление
настолько значимо, что нуждается в дополнительном системном анализе. Консервативный фундамент и структурная память прошлого являются синонимами.
Консервативный фундамент не только игнорирует управляющие посылки «нового» доминанта, но и своим влиянием направляет развитие организации. Свобода воли детей не может уничтожить генетическую память,
полученную от предков.
Рассмотрим пример из мира техники. Практически не связанные между
собой часы показывают одинаковое время, т.к. они продолжают действовать по
«инструкции», полученной при запуске.
Гироскоп (вращающийся волчок) сохраняет направление оси вращения и
сопротивляется попыткам её изменить. Тело, движущееся по инерции, помнит
направление и скорость своего движения, сопротивляется любым изменениям.
Железная дорога организует движение поезда по рельсам. Структурная
память системы «железная дорога — поезд» не даёт проявиться другим траекториям движения.
Память — это информация, «зашитая» в структуре вещества и материи. Годовые кольца на пеньке дерева хранят информацию о бывших погодных
условиях. Морские донные отложения являются геологической и палеонтологической летописью.
Программы действия, заложенные в прошлом, продолжают работать
в настоящем, следовательно, между прошлым и настоящим существует связь.
Назовём её виртуальной. Под виртуальной связью понимается длительное
«последействие» прерванной актуальной связи.
54
На рис. 3.4 приводится схема, поясняющая один из механизмов образова-
Источник
сигналов
Приёмник
Блок памяти
В
ния виртуальных связей.
Рис. 3.4. Вариант создания системной памяти
в присутствии источника сигналов
Источник сигналов влияет на функционирование приёмника и одновременно сигналы запоминаются в блоке памяти. Вентили (В) могут изолировать
приёмник от источника. Но сигналы из блока памяти способны поддерживать
функционирование в прежнем режиме. Актуальная связь прервалась, но её заменила виртуальная связь. По сути, внешний источник воздействия (управления) переместился внутрь приёмника. Покажем, что механизм рис. 3.4 широко
распространён в природе.
Компьютер питается энергией от сети. Прекращение подачи энергии может компенсироваться питанием от аккумулятора (память). Складские запасы
играют роль памяти и обеспечивают бесперебойную работу производства в
условиях неравномерных поставок ресурсов. Автопилот освобождает летчика
от необходимости держать штурвал. Работник, получивший инструкции, может
трудиться в отсутствии мастера. Вирус впрыскивает в чужую клетку свою
ДНК, которая начинает управлять клеткой, производя копии вируса.
Рис. 3.4 поясняет вариант создания системной памяти в присутствии дей-
ствующего источника сигнала. Обычно в автоматических системах управления управляющий сигнал перемежается паузами, в которых объект управления
действует по памяти. Любой гомеостат работает в колебательном (пульсирующем) режиме. В паузах «работает» виртуальная связь.
работает память и виртуальные взаимодействия.
ют «предки». Предшественник направляет последователя в коридор развития,
поэтому является «организатором». Актуальный предшественник может исчезнуть, но виртуально сохраниться в составе последователя в виде системной па-
Наличие пауз во взаимодействиях является инвариантом. В паузах
В эволюционной последовательности событий доминирующую роль игра-
55
мяти. В организациях — последователях могут образоваться новые доминанты,
которые ослабляют влияние памяти предшественника, но не полностью.
Механизм трансляции информации из прошлого в будущее осуществляется потоками ВЭИ. Фрагменты «предка» является материалом для строительства
«потомка». Вместе с фрагментами передаётся структурная память. Например,
память ДНК передаётся из поколения в поколение. Условия, создавшие первую
ДНК, уже не существуют, а уверенные шаги жизни продолжаются. Традиции,
обряды, обычаи, возникшие тысячи лет назад, продолжают руководить деятельностью людей. Структурная информация атомов сливается в структурную
память молекул.
В биологии известно явление сукцессии, в которой одни виды растений закономерно сменяют другие. Например, озеро — болото — луг — кустарник —
лес. Память организации задаёт коридор развития.
Путем последовательной смены ряда состояний эволюционируют не только биоценозы [186]. Последовательные стадии роста приводят к образованию
кристаллов, звезд, планет, галактик, формированию живых организмов, химических соединений, всей Вселенной. Повторяемость этих процессов доказывает
существование алгоритмов развития, хранящихся в структурной памяти природных организаций.
В монографии С.Н. Гринченко «Системная память живого» [57] на языке
кибернетики доказывается, что программы будущего развития берут начало в
прошлом, и всё новое содержит в себе память о прошлом. К этому можно добавить, что памятью обладает не только живое вещество, но и неживое (см. примеры выше).
Как может показаться с первого взгляда, виртуальные связи порождения
(родители — дети) являются односторонним потоком ВЭИ от предка к потомку. Но поскольку связи — это всегда взаимодействие, то обязательно должна
быть обратная реакция (принцип Ле Шателье), хотя, может быть, с некоторым
запаздыванием. Рассмотрим примеры.
В кибернетических системах обратная связь (следствие) появляется не сразу, а после распознавания отклонения от цели, передачи этого сигнала механизмам и исполнения действия.
Солнце образуется при сжатии газа. При сжатии выделяется тепло, нагрев
газа запускает процессы ядерного синтеза новых химических элементов. Причина (сжатие) породила следствие (нагрев). Нагретое Солнце отреагировало
«тепловым ударом» по атомам газовой плазмы, вызвав реакции ядерного
синтеза.
56
Земля породила биосферу и оказывает доминантное влияние на её разви-
Источник
порождения
процессов.
Кристаллы.
Человек
I
II
III
Барьер
тие, но и биосфера преобразует земную кору, создаёт новые минералы, насыщает атмосферу кислородом, поглощает углекислый газ, влияет на климат.
Молекулы кристалла, помещённого в растворитель, диффундируют в жидкую фазу. Спустя некоторое время, начинается обратный процесс высаждения
молекул на поверхность кристалла, наступает фазовое равновесие.
Некоторая причина может запустить длительный эстафетный процесс превращений. Процесс будет развиваться до той поры, пока не появится очередная
организация, способная замкнуть цепь положительной обратной связи, и тогда
вся система начинает генерировать новое качество. Например, длинная эволюционная цепь событий (кристаллы — белковые молекулы — клетки — организмы, — человек) завершилась тем, что человек научился изменять структуру
кристаллов кремния, которые превратились в транзисторы, микрочипы, ЭВМ.
Возникли техногенные интеллектуальные системы. На рис. 3.5 схематически
изображён такой процесс.
Рис. 3.5. Цепной процесс с положительной обратной связью
На фоне приведенных примеров растёт убеждение, что Вселенная разви-
вается по программе, заданной структурной памятью протовещества, протоматерии. Физика пока не знает её структуры, поэтому моделирует безликим
эфиром или пустотой (Эйнштейн).
Изложенный выше материал позволяет рассмотреть проблему целостно-
сти мультисистем (см. главу 2). Многие псевдосейф-системы настолько вели-
ки и слабо организованны, что не могут обеспечить даже эстафетную связь
между своими частями.
пересечь Вселенную за 10 млрд лет, но возраст Вселенной соизмерим с этой величиной, следовательно, «общение» отдалённых частей маловероятно. Поэтому
следует поискать взаимодействия, распространяющиеся существенно быстрее
света, или удовлетвориться идеей о виртуальных взаимодействиях. В главе 4
мы анализируем эти проблемы.
Принято считать, что электромагнитное поле со скоростью света может
57
Модель расширяющейся Вселенной предполагает начальное (сингулярное)
состояние, когда размеры Вселенной были ограничены, связи короткие и сигналы достигали любых её элементов. Взаимодействие между подсистемами
Вселенной по мере её расширения ослабевало, но стартовой программы оказалось достаточно, чтобы эстафета развития продолжалась до нашего времени.
Вселенную можно считать системой потому, что её части «помнят» стартовые виртуальные связи. Такая точка зрения может устранить противоречие
между философским и кибернетическим пониманием системности.
Для иллюстрации можно привести более понятный пример. При взрыве
гранаты осколки разлетаются, практически не влияя друг на друга. Если рассматривать осколки в некоторый момент после взрыва, то с точки зрения теории их нельзя назвать системой, т.к. они не взаимодействуют между собой, но
общая цель у них имеется (накрыть некоторое пространство). Если отснять кинофильм о взрыве, то можно увидеть причину когерентного полета осколков.
Дальность, направление разлета осколков конструктивно запрограммированы в
устройстве гранаты. Стартовое взаимодействие, которое существовало до взрыва, виртуально продолжает функционировать и после него. Пуля, выпущенная
из ружья, следует программе, заданной стрелком. Аналогично приказ командира является программой действия бойца на всем протяжении боя.
Рассмотрим пример из биологии. Некоторая бактерия разделилась на две
клетки, которые оказались далеко друг от друга и потеряли связь. Наблюдения
покажут идентичность их поведения. Идентичные генетические программы,
находящиеся в каждой индивидуальной клетке, делают их практически неразличимыми.
Таким образом, наше исследование показало, что виртуальные взаимо-
действия настолько широко распространены в живой и неживой природе,
что их не замечают, как воздух, которым дышат.
3.5. Каналы связей
Если все связи представляют собой ВЭИ-потоки, то систему, через которую протекают потоки, можно назвать каналом связи. Все потоки можно
описывать как процессы изменения состояния каналов. Если канал функционирует посредством перемещения вещества (В), то в нём в большей степени реализуется компонент «В», и в меньшей — «ЭИ», следовательно, имеет место материальный поток (Вэи). Вещественный Вэи-поток представляет собой равномерный, однородный поток большой массы, с низкой кинетической энергией.
Например, водопровод, конвейер, товарооборот.
58
Энергетический «вЭи» канал связи пропускает равномерный, однород-
ный поток вещества с высокой кинетической энергией. Например, перегретый
пар или водопад. Электрический ток постоянной частоты является образцовой
моделью канала энергетической связи.
Информационный вэИ-поток — это поток малой массы, сильно неодно-
родный по составу, по динамике. Кинетическая энергия в этом потоке особой
роли не играет. Например, телефонная или радиосвязь.
Оптимизация работы системы заключается не только в установлении
необходимых связей, но и в оптимизации их ВЭИ-конфигурации. Потоки могут
быть пульсирующими, однородными, непрерывными.
Канал связи характеризуется длиной, целеустремленностью, диссипа-
тивностью (потерей своего содержания, наполнение чужим содержанием, шумом), проводимостью, квантованностью, эстафетностью, затуханием по со-
ставляющим «В», «Э» и «И». Проводимость канала для ВЭИ потока может
быть нелинейной и нулевой по любым составляющим. Потоки могут
проходить через один или множество каналов.
Правильно организованный ВЭИ-поток может быть эффективным. Например, усилением информационной составляющей ВЭИ-потока может экономить
энергию. Примером может быть резонанс. Если действия будут ритмичными,
то достаточно слабых сил ребенка, чтобы раскачать качели.
Любой канал связи можно рассматривать как систему, состоящую из
передатчика, канала и приёмника ВЭИ. С целью разрушения связи достаточно
ликвидировать любой из названных элементов. Почтовый канал связи — это
совокупность посредников и транспортных средств. Электрический канал связи
(проводной телеграф) имеет источник, проводник (совокупность атомов меди)
и приёмник. Обычно медный проводник не рассматривают как систему, но он
также состоит из кристаллов меди, свободных электронов и др. Звук в воздухе
распространяется от молекулы к молекуле, которые, в свою очередь, тоже являются системами.
Разработчики автоматических систем управления создали обобщённую
модель канала передачи информации (рис. 3.7) [133]. Источник информации
(ИИ) создает сигналы z, которые после кодирования и модуляции в преобразователе П1 превращаются в сигналы x и поступают в линию связи (ЛС). В результате действия помех f сигнал y на приемной стороне может отличаться от
сигнала x. Фактически источником помех является окружающая среда. Приемная часть канала содержит преобразователь П2, декодирующий принятые сиг-
59
налы y, и приемник информации (ПИ), перерабатывающий принятые сообщения u. Для увеличения надежности передачи применяются каналы обратной
связи и решающие устройства. Последние служат для классификации сомнительных сигналов и отождествления их с достаточно высокой степенью достоверности с состояниями источника информации или с определенным кодом.
Рис. 3.7. Обобщенная модель канала передачи информации
Видно, что кибернетический канал связи сам является сложной системой,
содержащей элементы и связи. Природные каналы связи могут быть проще и
содержать только ИИ, ЛС и ПИ.
Для обслуживания общества каналы делают локализованными и направленными (трубопроводы, дороги, электропровода, твердые, жидкие, газообразные среды и пр.). В природе — это реки, морские течения, разряды молний.
Однако идеальных каналов связи не существует. В сплошной среде ВЭИ потоки «растекаются» во всех направлениях, но есть преимущественное направление, которое и принято называть каналом. Например, поток горячей воды стараются локализовать в объеме трубы (теплоизоляция), но через изоляцию тепло
диффузно растекается в окружающую среду. Электрический ток в проводах
«просачивается» через изоляцию, теряет энергию через электромагнитное излучение и т.п.
В нелинейных средах можно обеспечить относительную локализацию потоков (тепловая и электрическая изоляция). В изотропных средах растекание
потоков происходит по всем направлениям равномерно. Например, электрические, гравитационные и тепловые поля от точечных источников имеют сферическую симметрию.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]