KSE_лабораторный практикум

Владеть:

1.способностью и навыками творческой работы в малом и среднем инновационном коллективе, разработки инновационных проектов, кооперации с коллегами, работы в команде и самостоятельно, а также управления малыми и средними инновационными коллективами;

2.способностью понимать высокую социальную значимость своей профессии, поддерживать мотивацию к выполнению своей профессиональной деятельности в условиях глобальных процессов в природе и обществе, ноосферных циклов пассионарности, солнечной и экономической активности, быстрой смены технологий).

3.способностью на естественно-научной основе критической оценивать свои достоинства и недостатки в условиях безграничных возможностей открытого кризисного, неравновесного мира, выбора оптимальных путей и средств устранения своих недостатков, самосовершенствования и самореализации.;

Литература:[1-5,8,13]

Теоретическая подготовка эксперимента

Полезная модель относится к средствам обучения, в частности к учебным пособиям для демонстрации метода обменных отношений в социальноэкономических системах и может быть использована в различных предметных сферах, где имеются изменения параметров порядка, и анализ которых требует принятия адекватных решений.

Известна паутинообразная динамическая модель рыночного равновесия [21] включающая набор схем и графиков, демонстрирующих рыночный закон спроса-предложения. Недостатком учебного пособия является невозможность его использования в качестве средства для изучения собственных маркетинговых исследований и выявления тенденций развития того или иного рода, оно не способствует адекватному принятию решений на основе анализа схем и графиков из-за недостаточной наглядности, требует множества действий из-за ограниченного набора анализируемых параметров порядка изучаемого объекта, включенного в эту модель.

Известен способ определения антропометрических данных и устройство для его осуществления [13], основанное на определении размерных и физиологических параметров человека из анализа отраженных от него волн миллиметрового диапазона.

Наиболее близким по технической сути является учебное пособие [13] в виде устройства для изучения методов визуализации электромагнитных полей, включающее три элемента: основание, вращающийся элемент, выполненный в виде прозрачной линейки, на которой нанесена диаграмма датчика-дальномера, а на основании нанесена азимутальная координатная сетка и изучаемый объект размещен на бумажном носителе в виде сечения объекта исследования. Недостатком данного пособия является то, что оно узко направлено на изучение одной дисциплины − волновой оптики, явления интерференции, дифракции, поляризации и дисперсии, и не обеспечивает демонстрацию способа обменных отношений.

72

Учебное пособие [13] для демонстрации способа обменных отношений в социально-экономических системах представлено на Рис.20 в общем виде и состоит из:

-основания 1, выполненного на прозрачной пластине, на которой нанесена координатная, например, квадратная сетка – 2, причем таким образом, что по горизонтали откладывается, например, дни месяца, а по вертикали количественные характеристики 3, например, в абсолютных величинах исследуемого объекта -4;

-рамки 5 с возможностью ее перемещения и фиксации на каретке 6;

-эластичного элемента 7, размещенного на рамке 8 с возможностью растяжения и фиксации, выполненного в виде прозрачной прямоугольной пленки с нанесенными на ней двумя симметричными кривыми спросапредложения 9, например, гиперболы, посередине пленки, на горизонтальной стороне которой нанесена часовая шкала 10 измерения, на вертикальной – количественная характеристика обменных отношений 11, выраженная в %, нанесены графики периодических колебаний, например, синусоида волны анализа 12 и шаблон-косинусоида 13 с удвоенной частотой, соответствующей теореме отсчетов (дискретизации) В.А.Котельникова [5] с амплитудами идентичными шкале количественной характеристике обменных отношений;

-прозрачные линейки с визирами 14, размещенные по горизонтальной и вертикальной сторонам рамки с возможностью их перемещения и фиксации;

-исследуемый объект 4, выполненный в виде информационного поля, размещенного на бумажном носителе, отражающий зависимость y = f (t), например, конъюнктуру рынка ценных бумаг, волны жизнедеятельности 15 со средним уровнем 16.

Устройство работает следующим образом:

На первом этапе выполнения учебных действий, устанавливаем информационный носитель исследуемого объекта на рабочий стол под основание модели и фиксируем его, совмещая начала координат координатной сетки основания и информационного поля носителя объекта.

На втором этапе – сжимаем или растягиваем эластичный элемент таким образом, чтобы длина волны анализа совпадала с длиной волны конъюнктуры относительно среднего уровня жизнедеятельности объекта.

На третьем этапе совмещаем волну анализа эластичной пленки со средним уровнем анализируемого фрагмента информационного поля носителя объекта, волны жизнедеятельности, например, конъюнктуры рынка ценных бумаг, таким образом, чтобы совпали их фазы. Таким образом, исходным пунктом для анализа является нахождение опорной точки среднего уровня уклонения конъюнктуры рынка на пересечении визира подвижной линейки и 50% деления вертикальной шкалы пленки, находящейся на кривой спросапредложения, чему соответствует единичная эластичность. Синусоида волны анализа имеет амплитуду, равную 1, т.е 100%, и частоту волны фрагмента жизнедеятельности объекта имеет смысл, выраженный в относительных единицах.

73

На четвертом этапе для получения экономического выигрыша из анализа конъюнктуры рынка необходимо реализовать механизм принятия адекватных решений путем сравнения сигналов жизнедеятельности (коньюнктуры рынка) и сигналов от спроса-предложения, т.е. закупать товар по самой низкой, а продавать – по самой высокой цене. Для этого визир смещаем вниз и фиксируем, определяя минимальный уровень затрат, что соответствует опережению по фазе в 90° «волны анализа спроса-предложения» к «волне конъюнктуры – жизнедеятельности объекта исследования» Находим пересечение визира с кривой спроса-предложения, на стороне эластичной пленки отмечаем уровень затрат в %.

На пятом этапе анализируем поведение на рынке ценных бумаг по времени. Наша деловая активность при этом определяется соотношением спада или подъема относительно среднего уровня конъюнктуры в сочетании с синусоидой и шаблон-косинусоидой таким образом: если кривые шаблона и конъюнктуры наклонены одинаково (положительно или отрицательно) и по мере временного анализа обнаруживается, что наклон кривой конъюнктуры меняет знак с плюса на минус необходимо принимать решение покупать товар, акции и др. т.к. этот переход характеризует минимально возможную цену. Далее следует ожидать новых сигналов к нашему поведению и предвидеть максимальную цену (котировку), когда наклон кривой конъюнктуры меняет знак теперь от минуса к плюсу, на кривой шаблона это, как и в первом случае соответствует нулю. Шаблон-косинусоида, таким образом, поскольку нами изначально определен цикл конъюнктуры рынка путем нахождения ее частоты и фазы из прошлого опыта, характеризует производную от рыночных флуктуаций, которая наиболее правильно ориентирует нас на адекватные действия, приводящие к достижению максимальной прибыли или эффективности чего-либо, а также возможности их предсказания.

Анализ жизнедеятельности исследуемого объекта, например, рынка ценных бумаг с помощью учебного пособия для демонстрации способа обменных отношений в социотехнических системах согласуется: с известной из общей радиотехники теоремой отсчетов В.А. Котельникова, которая гласит: интервал между отсчетами аналогового сигнала не должен быть больше чем 1/ 2ωмакс, где ωмакс – максимальная частота спектра колебаний, тогда можно однозначно воспроизвести аналоговый сигнал по его дискретным отсчетам; с известной из экономической теории паутинообразной модели рыночного равновесия, сигнализирующей затухающие, раскачивающие, незатухающие колебания во временных финансовых рядах (волнах); с известной из теории колебаний и волн модели сложения взаимно-перпендикулярных колебаний − фигуры Лиссажу; со спектральным анализом полигармонических колебаний и волн; с голографией, съемом структурной информации из волновых и колебательных процессов и др.

Порядок выполнения эксперимента

Механизм принятия адекватных решений реализуется самим исследователем при работе с пособием путем сравнения сигналов волны

74

жизнедеятельности исследуемого объекта, полученных из отношения волны анализа, шаблон-косинусоиды эластичного элемента и характеристики объекта и сигналов, полученных от состоявшегося акта обменного отношения через закономерности спроса-предложения по диаграмме обменных отношений (Рис. 19).

Рис.20. Диаграмма обменных отношений

Графики синусоиды волны анализа, шаблон-косинусоиды, кривых спросапредложения, волны жизнедеятельности объекта исследования выполнены в различной цветовой гамме.

Полезная модель обеспечивает изучение закономерностей обменных отношений в системах различной природы: экономической, технической, правовой, психологической, социальной и др. за счет расширения набора наблюдаемых параметров порядка этих систем, применения известных закономерностей обменных процессов, теоремы В.А.Котельникова, принципов синхронного детектирования сигналов на уровне значительных помех, снижения априорной неопределенности путем нахождения фазы и частоты опорного сигнала и др.

Полезная модель относится к средствам обучения, в частности к учебным пособиям для демонстрации метода обменных отношений в социальноэкономических системах и может быть использована в различных предметных сферах, где имеются изменения параметров порядка, и анализ которых требует принятие адекватных решений.

75

Учебное пособие (Рис.19) для демонстрации способа обменных отношений в социально-экономических системах содержит основание с взаимно перпендикулярной координатной сеткой, информационное поле исследуемого объекта на бумажном носителе дополнительно содержит эластичный элемент, размещенный на рамке с возможностью ее перемещения и фиксации по каретке вдоль основания, выполненный в виде прозрачной пленки, с нанесенными на нее кривыми спроса-предложения со шкалами временной и процентной характеристик обменных отношений, графиками периодических функции колебаний в виде синусоиды волны анализа, шаблон-косинусоиды с двойной частотой, причем эластичный элемент имеет возможность растяжения и фиксации для определения частоты и фазы колебаний исследуемого объекта, причем по горизонтальной и вертикальной сторонам рамки размещены визиры на прозрачных линейках, расположены поверх эластичного элемента с возможностью перемещения и фиксации.

Вопрос о степени предсказуемости изменяющихся процессов (например, динамический финансовый ряд) и построения динамической прогностической модели является принципиальным. Такую прогностическую модель реализует диаграмма обменных отношений, позволяющая «объяснить» динамический процесс с помощью реализации априорной информации, апостериорного нахождения фазы и алгоритма реальности, при использовании теоремы отсчетов, паутинообразной диаграммы спроса-предложения при анализе временных динамических рядов различной природы.

Учитывая важность экспресс-анализа макроэкономических, демографических и других процессов, необходимость создания информационной версии модели обменных отношений является актуальной задачей. Более того, информационная модель будет иметь универсальность, гибкость и адаптацию к усложнению круга задач, например, экономических задач оптимизации, управления рисками и др.

За основу построения информационной модели взята структура и принцип действия диаграммы. Компоненты диаграммы реализованы в среде EXEL97, в которой моделируются «волны жизнедеятельности» (конъюнктуры рынка, например, курса рубля к доллару), зависимость спроса-предложения, «волны анализа», производной от нее с последующим нахождением частоты, фазы и обменных отношений через «алгоритм реальности» (в виде реализации схемы выделения перемен знака по типу логической схемы сложения по модулю два).

Механизм принятия адекватных решений реализуется самим исследователем программным путем сравнения сигналов волны жизнедеятельности исследуемого объекта, полученных из отношения волны анализа, и волны жизнедеятельности объекта и сигналов, полученных от состоявшегося акта обменного отношения через закономерности спросапредложения.

Информационная модель обеспечивает изучение закономерностей обменных отношений в системах различной природы: экономической, технической, правовой, психологической, социальной и др. за счет снижения размерности аттрактора сужения набора наблюдаемых параметров порядка

76

этих систем, применения известных закономерностей обменных процессов, теоремы В.А.Котельникова, принципов синхронного детектирования сигналов на уровне значительных помех, снижения априорной неопределенности путем нахождения фазы и частоты опорного сигнала и др.

Развитие информационной модели обменных отношений предполагается по пути использования подходов теории русел и джокеров дискретной математики при снижении размерности фазового пространства для принятия адекватных решений с минимальным риском. Программные продукты позволяют это осуществить и в перспективе перейти к мультимедийному решению, например, экономических задач в различных предметных сферах, где имеются изменения параметров порядка, и анализ которых требует принятия адекватных решений.

На определенном этапе развития дерева бифуркаций или при возникновении странного аттрактора наступает стадия хаоса, несущая в себе как богатство возможных структур, так и невозможность их полного постижения и реализации. Следить за траекторией становится очень сложно и при временах, превышающих некоторые величины (горизонты предсказуемости), мы вынуждены вводить язык статистической механики: энтропия Колмогорова, вероятностные распределения, корреляционные функции и т.п., однако в отличие от задачи большого числа частиц - термодинамического хаоса, здесь сложность имеет принципиально другую природу - динамический хаос, это режимы так называемых невычислимых систем, когда траектории заполняют геометрические объекты фрактальной природы, задаваемые не алгебраическими уравнения как привычные многообразия, а итерационной процедурой процесса роста фрактала. Фракталы моделируют многие природные объекты (деревья, кораллы, облака, кровеносная система и т.д.), с одной стороны, они допускают статистическую интерпретацию, но с другой, имеют аналитическое происхождение и сколь угодно богатую геометрическую структуру в любом масштабе, для которой характерны принципы канализации микро- и макроструктур, т.е. принципы самоподобия. Фракталы − это типичные стохастические структуры на странных аттракторах.

Примечание. При выполнении работы использовать программу расчета деловой активности на рынке ценных бумаг, изменения волятильности с использованием выше приведенного учебного пособия, а также (метод стрелок, анализа тенденций [5], применения алгоритма работы логической схемы сложения по модулю два и методологии деятельности в синергетической среде [4].

77

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11 ИССЛЕДОВАНИЕ ИННОВАЦИОННОЙ КУЛЬТУРЫ С ПОМОЩЬЮ ТЕОРЕМЫ В.А. КОТЕЛЬНИКОВА

Цель работы: Исследовать на модели обменных отношений динамику развитияинновационных систем.

Разделы программы: Порядок и беспорядок в природе и обществе. Самоорганизацияв терминах параметровпорядка.

Необходимые предварительные знания: Теория информации.

Синергетическая среда. Методология деятельности в синергетической среде. Термодинамика живых систем. Пространство и время. Принципы нелинейного образа мира. Дискретная математика. Метод анализа тенденций.

Программное обеспечение: Gnuplot; kse.exe.(11.2), программное обеспечение для исследования инновационной культуры в динамическом режиме по алгоритму теоремы В.А. Котельникова.

Оборудование: Статистика параметров инновационной культуры в прошлом, настоящем и будущем.

Литература [1,5]

Формируемые компетенции: Знать:

1.синергетику кооперативных явлений в природе, работы в коллективе, творчества, методы инновационного социотехнического проектирования, принципы и методы творческой деятельности, формирования лидера, организации и управления малыми и средними группами, истоки конфликтности и толерантности в коллективе,

вкоманде);

2.глобальные процессы в природе и обществе и их направленность, концепции биосферы, ноосферы, пассионарности, солнечной и экономической активности, синергетику социально-экономических систем, социогенетические циклы, мотивационные основы жизнедеятельности;

3.естественно-научные основы здоровья, работоспособности и творческой природы человека, физиологии, свои достоинства и недостатки, средства самосовершенствования, основы самоорганизации в системах любой природы; закономерности саморазвития личности; роста квалификации и мастерства, бесконфликтной профессиональной деятельности.

Уметь:

1.использовать кооперативные явления в природе, принципы творчества, разрабатывать инновационные проекты, творчески работать в команде, руководить творческой деятельностью, управлять малыми и средними группами, инновационными предприятиями, преодолевать конфликтные ситуации в коллективе;

2.понимать социальную значимость своей профессии, использовать знания законов современного естествознания, эволюции глобальных, локальных, региональных социотехнических систем в поддержании высокой мотивации к выполнению своей профессиональной деятельности в ноосферных циклах пассионарности, солнечной и экономической активности, быстрой смены технологий;

3.развивать способность на естественно-научной основе критически оценивать свои достоинства и недостатки, намечать пути и выбрать средства устранения недостатков и развития достоинств.

78

Владеть:

1.способностью и навыками творческой работы в малом и среднем инновационном коллективе, разработки инновационных проектов, кооперации с коллегами, работы в команде и самостоятельно, а также управления малыми и средними инновационными коллективами;

2.способностью понимать высокую социальную значимость своей профессии, поддерживать мотивацию к выполнению своей профессиональной деятельности в условиях глобальных процессов в природе и обществе, ноосферных циклов пассионарности, солнечной и экономической активности, быстрой смены технологий).

3.способностью на естественно-научной основе критической оценивать свои достоинства и недостатки в условиях безграничных возможностей открытого кризисного, неравновесного мира, выбора оптимальных путей и средств устранения своих недостатков, самосовершенствования и самореализации.;

Литература:[1-5,13]

Аналоговый сигнал можно рассматривать по принципу аналогии как некую реализацию, след, т.е. наследственность с максимальной частотой его спектра 2fв т.е. как «двойная наследственность». Тогда синергетическая трактовка теоремы В.А. Котельникова такова: И – «изменчивость» аналогового сигнала, т.е. его НН – «двойной наследственности», путем О – «отбора», т.е. дискретной выборки сигнала (через Δτ меньше 1/(2fв)) [1].

Пользуясь методом аналогий [5], представим, что сигналы, несущие информацию из прошлого, настоящего и будущего являются узкополосными и несут малый объем информации из предметной области исследования. Такие сигналы удовлетворяют условиям теоремы В.А. Котельникова (1), которую можно сформулировать следующим образом: произвольный сигнал, спектр которого не содержит частот выше fв, может быть полностью восстановлен, если известны отсчетные значения этого сигнала, взятые через равные промежутки времени 1/(2fв).

На наш взгляд, сигналами из прошлого могут являться традиции и опыт, а сигналами из будущего – новации, новшества. Преобразование сигналов во времени по теореме В.А. Котельникова можно представить в виде модели (рис. 20) с обязательным структурным элементом – новизной.

Покажем, что «инновационные действия» – преобразования узкополосных сигналов (любого) предмета исследования в ретроспективе и перспективе по теореме В.А. Котельникова (рис.21) реализуют алгоритм инновационного действия и формирования инновационной культуры, в конечном счете [4,5]. Допустим, что в исходном состоянии предмета исследования имелись три составляющие инновационной культуры: старое, современное и новое, которые по методу аналогий можно представить как три узкополосных сигнала, несущих информацию о старом – St1(t), современном – Sc1(t) и новом – Sn1(t) в предмете исследования в прошлом, настоящем и будущем, соответственно.

79

настоящем принимает значение, равное единице, напоминает выборку в теореме В.А. Котельникова.

В формуле Луи де-Бройля (p = h/λ) «коэффициентом усиления квантового эффекта» служит фундаментальная постоянная Планка, имеющая размерность и характер действия, нами может трактоваться и как фундаментальный предел «коэффициента усиления инновационного действия». Если в физике постоянная Планка понимается как минимальное действие в природе [1], то, почему бы, ее не считать как фундаментальную «постоянную инновационного действия», характеризующую минимальное инновационное действие в природе, некий шаг квантования инновационной культуры.

Сценарии развития инновационных систем

Предположим [4], что из прошлого (St0), будущего (Sn0) и настоящего (Sc0)

вмомент наблюдения («СТАРТ») поступают сигналы, как некие показатели состояния системы, ее качества, отличающиеся друг от друга уровнем новизны. На примере рис. 22 примем современное состояние за базисный коэффициент,

т.е. единицу (Sc0=1). Предположим, что современное состояние по сравнению со старым имеет на 0,1 у.е. больше новизны (St0=0,9), а по сравнению с новым – на 0,2 у.е. меньше новизны (Sn0=1,2). После первого преобразования (сложения) на выходе получаются сигналы, «усиленные» коэффициентом

новизны, а именно: Кн1 = 1,1, Кн2 = 1,2 и Кн3 = 1,3. После сопоставления сигналов во втором преобразовании (умножение), коэффициенты новизны

будут равны: Кн4 = 1,43, Кн5 = 1,32 и Кн6 = 1,56. Последнее преобразование (умножение) приводит к корректировке сигнала с первоначальным состоянием,

врезультате которого коэффициенты новизны примут вид: Кн7 = 1,29, Кн8 = 1,32 и Кн9 = 1,87.

Расстояние от «СТАРТ» до «СТОП» представляет собой инновационный цикл, в котором в результате ретроспективного анализа усиливается эффект новизны. Следующий цикл начнётся с того момента, когда полученная новизна будет воспринята как «норма», как 100 % качества жизни, т.е. будет принята за единицу. Соседние состояния объекта будут также скорректированы.

Рис. 22. Варианты развития объекта исследования во времени через взаимодействие старого (традиций) и нового (новаций)

81