- •Глава 1. Философские основы амбивалентных систем…………………………. 5
- •Глава 2.Теоретические основы амбивалентных систем……………………….. 14
- •Глава 3.Применение теории амбивалентных систем……………………… 52
- •Введение
- •Глава 1. Философские основы амбивалентных систем
- •Принцип управляемого противоречия
- •1.3. Особенности амбивалентных систем
- •Глава 2. Теоретические основы амбивалентных систем
- •2.1.1. Статика, нахождение стационарного решения
- •2.1.1.Анализ устойчивости амбивалентных систем в установившемся режиме
- •2.1.2. Анализ устойчивости амбивалентных систем при различных коэффициентах равновесия
- •2.1.3. Динамика амбивалентных систем
- •2.1.4. Математическая модель амбивалентных систем с переменными коэффициентами
- •2.2. Теория знаковых графов, как математический аппарат для описания особенностей поведения в сложных системах с противоречивыми отношениями
- •2.3. Применение теории Марковских цепей для анализа амбивалентных систем
- •2.4.Методы оценки степени остроты противоречия в амбивалентных системах
- •Глава 3. Применение теории амбивалентных систем
- •3.1. В образовании. Амбивалентная система обучения неродному языку.
- •3.2. Моделирование химико-технологических процессов с противоположностями
- •3.2.1 Математические модели химических процессов с противоположностями
- •Проведенные исследования математической модели на устойчивость поливинилхлорида данной марки показали, что положение равновесия системы асимптотически устойчиво.
- •3.2.2 Экспериментальная проверка моделей в лаборатории.
- •3.3. Социально-экономические системы как амбивалентные системы
- •3.3.1. Применение цепей Маркова для анализа социальных систем.
- •3.3.2 Решение обратной задачи расчета матрицы переходов
- •3.3.3. Оценка степени остроты противоречия в социальных системах
- •3.4.Логико-вероятностная модель для амбивалентной системы формирования суждения при взаимодействии тезиса и антитезиса
- •Заключение
- •Литература
2.1.1.Анализ устойчивости амбивалентных систем в установившемся режиме
Как было показано выше, амбивалентная система с тремя состояниями описывается следующей системой дифференциальных уравнений:

с нормировочным
условием:
![]()
Представляет
интерес исследование полученной системы
на устойчивость. Так как
то для исследования установившегося
режима (гомеостаза) достаточно рассмотреть
уравнения:

В точке равновесия
,
когда
,
получаем систему алгебраических
уравнений, решение которых дает следующие
выражения для вероятностей существования
двух противоположностейА,
и их смесиA
:

Задавая приращения
и
в точке равновесия можно обозначить
,
параллельный перенос системы координат
(рис.2.7) в точку равновесия дает следующую
зависимость:

или, что тоже самое:

Осуществляя
ортогональное преобразование (рис. 2.8)
S,
данную систему можно свести к диагональному
виду:
и тогда система примет вид
,
где
- диагональная матрица, у которой элементы
- собственные значения матрицы Т.

Рис. 2.7 Рис. 2.8
Находим эти собственные значения :

Система
принимает вид:
значит:
.
График этой зависимости представляет из себя семейство парабол, если m>0. Траектории образуют, так называемый, устойчивый узел:


Рис.2.9 Рис.2.10
Если m<0, то соотношение описывает семейство гипербол и точка равновесия является точкой типа “седло” (рис. 2.9).
Однако, так как > 0, > 0, то 2<0.
Рассмотрим 1.
Предположим
1>0
, значит
![]()
Получим:
,
что невозможно. Итак,1<0,
тогда m>0
и точка равновесия – устойчивый узел,
т.е. такая система всегда стремится к
устойчивому равновесию.
2.1.2. Анализ устойчивости амбивалентных систем при различных коэффициентах равновесия
Как было показано в разделе 2.1, зависимость вероятностей состояний от коэффициента равновесия k носит нелинейный характер и качественно различается при k =1 и при k >>1.

Из рисунка видно,
что состояние гомеостаза разное в точке
и в точке
.
Визуально видно, что приk
=1 зона устойчивого гомеостаза небольшая,
в отличие от точки k
=20, где диапазон его изменения большой.
Предлагается первый случай назвать
“мягкий” гомеостаз, а второй “жесткий”.
Исследуем это аналитически. Введем
некоторый интервал
,
внутри которого будет сохраняться
состояние гомеостаза в точке
и в точке
.
Ставится задача найти диапазон изменения
коэффициента
,
при котором сохраняется гомеостаз.
1) Для точки
,
имеем уравнение для смеси:
.
Получаем квадратное уравнение:
,
или
или
,
После преобразования получим конечное уравнение:
,
где
,![]()
Находим дискриминант:
.
При
,
,
соответственно имеем два корня
.
В общем случае
область устойчивости гомеостаза в точке
равна:

при
,
.
2) В точке
![]()
.
После преобразования получаем квадратное уравнение:
,
отсюда
,
где
,
.
Дискриминант
,при
,
,
.
Здесь представляет интерес корень, близкий к 20,
,
т.к. второй корень
значительно больше 20 и, можно считать
его равным бесконечности. Тогда диапазон
устойчивости гомеостаза для
равен
.Найдем
крайние значения коэффициента
,
при которых сохраняется гомеостаз
.
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
,
![]()
График зависимости
зоны устойчивости для гомеостаза λ=µ
(«мягкий» гомеостаз)
и
(«жесткий»
гомеостаз)
имеет
следующий вид:

Жесткий
гомеостаз
Мягкий
гомеостаз
Рис.2.11
Всегда ли состояние гомеостаза является эффективным с точки зрения пользователя системы? В работе [11] при анализе химического процесса получения хлорноватистой кислоты было показано, что в этом состоянии наблюдается малый выход продукта и, следовательно, возникает проблема смещения гомеостаза для увеличения эффективности работы системы.
В амбивалентных системах смещение гомеостаза легко осуществляется путем усиления влияния той или иной противоположности. В бестселлере 21 века [9] рассказывается о методе лечения болезней человека, рассматриваемого как сочетание двух противоположностей Ян и Инь: Ян и Инь – это две взаимодополняющие противоположности, присутствующие в каждом явлении. Согласно восточным представлениям, при нарушении равновесия этих противоположностей в живом организме можно говорить о его патологическом состоянии.
Одним из принципов лечения является правило «БУ - СЕ», которое означает: прибавить «БУ» - отнять «СЕ». Врачи, применяя на практике эти принципы, широко используют биологически активные добавки, несущие в себе эти противоположности. В состав продуктов «Инь» входят арбуз, виноград, вода, соль, яйцо, морковка, свинина и т.д. В состав продуктов «Ян» входят: кукуруза, горчица, прополис, мука, вино, говядина, баранина, грецкий орех и т.д.
Летом, в жару, рекомендуется кушать больше «иньской», охлаждающей пищи. Зимой же предпочтение следует отдавать согревающей «янской».
По - существу, этот же принцип был использован при управлении технологическим процессом для увеличения выхода хлорноватистой кислоты путем удаления части соляной кислоты [12]. В ответ на удаление соляной кислоты из реакционной зоны, гомеостатическая система стремится восстановить недостаток соляной кислоты и снова выйти на состояние равновесия.
В ходе проведенных исследований по смещению равновесия удалось получить численные данные о характере зависимости между величиной смещения и выходом готового продукта. Эта зависимость имеет ограниченный линейный участок, который при больших значениях смещения переходит в нелинейный и обрывается. Это происходит из за того, что образуется щелочная среда и выход хлорноватистой кислоты уменьшается: т.е. технологический процесс находился в состоянии «тонкого» гомеостаза с небольшим запасом устойчивости.
Очевидно, такое явление можно объяснить исчерпанием запаса устойчивости и не здесь ли лежит объяснение гомеопатическим методам лечения ряда болезней человека (лечение малыми дозами). С другой стороны необходимо знать в каком состоянии гомеостаза проводится лечение: когда запаса устойчивости мало или когда оно очень большое; в медицинской практике известны случаи положительных результатов при больших дозах воздействия на организм, например, электрошок при реанимации сердечной деятельности.
На основании всего вышесказанного делается вывод о том, что при управлении в амбивалентных системах необходимо учитывать в каком гомеостазе находится система: в «мягком» или «жестком» и в соответствии с этим принимать решения о величине смешения. Такой вывод особенно актуален для социальных систем, где руководителю постоянно необходимо принимать решения о создании в коллективе дружественных отношений, как тут не вспомнить замечательные слова из песни В.Высоцкого:
Если друг оказался вдруг
И не друг, и не враг, а – так,
Если сразу не разберешь,
Плох он или хорош,-
Парня в горы тяни - рискни!
Не бросай одного его!
Пусть он в связке одной с тобой-
Там поймешь, кто такой.
