Б. И. КУДРИН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДВА ОТКРЫТИЯ:

ЯВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОСТИ СТРУКТУРЫ ТЕХНОЦЕНОЗОВ

И

ЗАКОН ИНФОРМАЦИОННОГО ОТБОРА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОСКВА

2009

 

Б. И. КУДРИН

 

 

 

 

 

 

 

ДВА ОТКРЫТИЯ:

ЯВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОСТИ СТРУКТУРЫ ТЕХНОЦЕНОЗОВ

И

ЗАКОН ИНФОРМАЦИОННОГО ОТБОРА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ценологические исследования

 

Выпуск 44

 

 

 

 

 

 

МОСКВА

Технетика

2009

Кудрин Б. И. Два открытия: явление инвариантности структуры техноценозов и закон информационного отбора / Под общ. ред Петровой Г. А. Вып. 44. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2009. – 80 с.

Изложены существо открытия "Явление инвариантности структуры множества технических изделий, образующих техноценозы", имеющего приоритет от 16 мая 1973 г. и принятого к рассмотрению Международной ассоциацией авторов научных открытий 08 июня 2009 г.; и открытие "Гипотеза о законе информационного отбора Б. Кудрина", заявленное 04 сентября 2009 г. с приоритетом от 23 января 1976 г.

Издание рассчитано на широкий круг гуманитариев и технариев, интересующихся теоретическими проблемами будущего цивилизации. Область практического применения ориентирована на экономистов, инженеров, менеджеров, занятых повышением эффективности инновационного и инвестиционного проектирования, эксплуатацией и модернизацией предприятий, организаций; городов, регионов. Предполагается заинтересованность законодательной и исполнительной ветвей власти.

 

ISBN 9-785902-926177

 

Свидетельство № 1047796234749 от 09 апреля 2004 г.

 

 

© Кудрин Б. И., 2009

© Оформление ООО "Технетика", 2009

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Предисловие

1. Явление инвариантности структуры множества технических изделий, образующих техноценозы

1.1. Вводная часть

1.2. Сведения о приоритете

1.3. Сущность открытия

1.4. Доказательство достоверности

1.5. Область научного и практического значения

1.6. Формула открытия

2. Гипотеза о Законе информационного отбора Б. Кудрина

2.1. Основные термины и определения

2.2. Технетика и информация

2.3. Естественный и информационный отборы

2.4. Кибернетическая схема техноэволюции

2.5. Три интерпретации эволюции

2.6. Закономерности техноэволюции

3. Заключение

Библиография

Перечень выпусков "Ценологические исследования"

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

Всё очевиднее, что открытые наукой новые возможности удовлетворения запросов человека не решают многочисленные проблемы, а лишь усугубляют сложности и невероятности самогó жития человечества, обостряя социальные проблемы во всех областях существования личности как субъекта права. При этом, говоря о завершающемся переходе от индустриального общества к постиндустриальному информационному, о глобальном эволюционизме и контурах новой цивилизации, не в полной мере осознаются три важнейших факта онтологии.

Во-первых, возникшая в результате Большого взрыва природа мёртвая, миллиардолетняя (физико-химический мир, абиотическая среда), в человекомерных масштабах закончившая свою эволюцию, и миллионнолетняя природа живая, биологическая (органический мир), оставаясь генетически единой со времени своего возникновения – обе в своей сущности не стали иными за время наличествующего бытия. Природа не привнесла, породив Homo sapiens, новые физические и биологические законы, ограничившись постоянством всех тех мировых констант (масса электрона, скорость света и проч.), которые обеспечили антропный принцип – появление жизни и человека.

Во-вторых, наше бытие стало техногенным. Тысячелетиями развиваясь, техническая реальность уже в ХХ веке стала всеобщей и всепроникающей: в любой из единиц-особей (организмов) царства растений и царства животных приборно обнаруживаются следы техногенного. Техносфера поглотила биосферу, имея не только границы выше и ниже неё, но и неотвратимо их расширяя.

В-третьих, появление и развитие информационной среды с неизбежностью столетия назад породило закрепление информации – документ (в письменной, файловой, ауди-, видео- и других формах). Возникла информационная реальность, информационные ценозы, виртуальный мир, эволюция которого осуществляется по закону документального отбора. Лавина массовой и разнообразнейшей иной информации, по большей части не востребуемой, качественно преобразовала реальность социальную, сделав производство, потребление, искусство – самоё жизнь – невозможными без техногенного обеспечения.

Опираясь на изложенное, выстроим сущностные объекты познания в виде последовательного, вытекающего один из другого ряда реальностей: физическая, биологическая, техническая, информационная, социальная. Тогда максимально общó субъект познания может представить каждую реальность в виде триады: элементы-особи, отличаемые друг от друга количественными параметрами (и обязательно – качественно), фиксируемые вербально; неформализуемое сообщество (community) элементов – ценоз (cenose, cenosis); сфера как бесконечное множество вложенных ценозов. В этом случае следует говорить не о междисциплинарном подходе, а о трансдисциплинарном представлении такого объекта, который может быть изучаем и признан "своим" каждой из существующих наук, но который имеет общее "наднаучное", не столько математическое оформление, сколько концептуальное утверждение, опирающееся на третью научную картину мира и имеющее широкие перспективы использования в различных областях деятельности.

Подкрепим это утверждение, напомнив, что неизбежность разнообразия, необходимость выдерживать соотношение "крупное–среднее–мелкое" по определяющему параметру прослеживается до античности. Структурная устойчивость определённого класса объектов физической, биологической, технической, информационной, социальной предметных областей подтверждается распределениями (законами): доходов – Бальби (1830), Парето (1897), выдающихся учёных – Гальтона (1875), гравитационного поля звёзд – Хольцмарка (1910), систем стенографии – Эсту (1916), биологических родов по числу видов – Виллиса (1922), Юла (1924), учёных по числу публикаций – Лотки (1926), слов по частоте употребления – Ципфа (1927), биологических особей, видов, родов, семейств – Вильямса и Фишера (1944), информационных массивов – Брэдфорда (1948), наконец, обобщёнными законами Ципфа (1949) и Мандельброта (1952), для объектов технической реальности – авторскими, с приоритетом по первому открытию – 1973, по второму – 1976 год.

Приведённые примеры говорят об общности построения ценозов любой природы, о параллелях и аналогиях законов эволюции, о глобальном векторе отбора, который специфичен для каждой предметной области и который выстраивает энергетический, естественный, информационный, документальный, интеллектуальный отборы в ряд, где каждый порождает последующий и включает предыдущий. Такая высокая степень общности предполагает неизбежную работу с собственным мышлением, что позволяет выйти на новый уровень принятия общественно важных (государственных) решений и частных (ключевых и текущих), определяющих производство и личную жизнь.

Общность делает необходимым свободное оперирование с постулатами третьей научной картины мира, которые мировоззренчески отличаются от классических и постклассических представлений. Третья картина опирается на новый математический аппарат, для большинства специалистов неизвестный, который восходит к общей теории устойчивых распределений П. Леви (1924), рассмотренных у нас Хинчиным, Колмогоровым, Гнеденко. Теория была расширена открытием безгранично делимых распределений, что позволяло говорить о концепции негауссовости, опирающейся на предельную теорему Гнеденко–Дёблина (1939), играющую роль центральной предельной теоремы.

Для практики это означает, что структура ценоза описывается некоторым гиперболическим H(аш)-распределением (и можно говорить об Н-анализе, Н-прогнозе, Н-оценке), у которого теоретически отсутствует математическое ожидание (поэтому нельзя применять среднее как таковое), а ошибка при принятии решения в точке (по элементу структуры ценоза) может быть сколь угодно большой (дисперсия стремится к бесконечности). Другими словами, возникает необходимость изучения, а затем и воздействия на объекты, для которых не действуют центральная предельная теорема и закон больших чисел, а нормальное распределение не является предельным.

Это требует определения понятия "ценоз", тем более что не любое сообщество есть ценоз. Сообщество людей одного анклава, рассматриваемое как потребители одежды и обуви, характеризуется параметрами (размерами каждого), которые нормально, по Гауссу, распределены, что даёт возможность осуществить массовый пошив, но не даёт возможности считать такое сообщество ценозом. Это же относится к расчётному весу поднимаемого человека в лифте, размерам рабочего места или пассажирских кресел.

Но положение принципиально меняется, если возникает необходимость качественного, вербального описания каждой элементарной единицы-особи: минерала, скульптуры паркового ансамбля, линнеевского вида, элемента агроценоза, технического вида (модель, марка), слова в тексте, нумерованного чертежа, человека с предъявленным доходом или с зафиксированной одарённостью, фирмы (по объёму продаж и др.). И вот здесь-то, если брать нечто как целостность, есть Слон и Моська, Магнитка и Гурьевск, Пушкин и один из 10 тыс. советских писателей. Но нет среднего! Осуществив, по Бернулли, выборку, мы не получим вероятностную меру (по Колмогорову) и по номеру членского билета Союза писателей ничего не сможем сказать об одарённости того или другого (оценка Гальтона остаётся: 10 одарённых в чём-то на 1 миллион).

Тогда очевидно, что, выделяя ценоз как целостность, одновременно на интуитивном неформализуемом уровне мы подразумеваем рассмотрение некоторого семейства некоторых элементов: классифицированных Менделеевым – при изучении Ферсманом распространённости элементов в земной коре; Линнеем – конкретной опушки леса; Далем – при творении Пушкиным "Евгения Онегина". Неделимость элемент понимается как атомарная целостность, восходящая к Демокриту: элемент – единица – штука – особь – индивид – индивидуум. Ценоз – сообщество (совокупность) особей конвенционально определённого объекта, включающего популяции всех видов выделенного семейства и структурно характеризующегося статистически (корреляционно) незначимыми слабыми связями относительно друг друга и слабым взаимодействием между собой подавляющего числа особей и видов в целом.

Главное – конвенционность выделения, которое есть плохо формализуемая мыслительная процедура определения масштаба, конструирования абстракта, ухода от фрактальности и выявления механизма самоорганизации с одновременным формулированием, пусть и неявным, целей и задач: зачем? Собственно, индивидуальность каждого ценоза при возможной их классификации и требует согласования видения одного субъекта с видением другого. Здесь, во-первых, ценоз не выделяем в пространстве как некоторое физическое тело; во-вторых, границы не только неопределённы во фрактальном смысле, но и не могут быть очерчены, пока исследователем не будет названо семейство, структура которого подлежит изучению. "Евгений Онегин" – книга, текст которой можно рассматривать как ценоз, образованный 20732 словами из 4596 слов словаря. Но разные издания имеют разный словарь (ср. мир и мiр) и разное количество слов текста (ср. академическое и школьное издания). А "истинный" ценоз был, естественно, только в голове Пушкина, но не мог быть доступен даже современникам.

Говоря о ценологическом мировоззрении, мы не используем термин система, который является ключевым при системном подходе, системном анализе, системных исследованиях, наконец, в системно-мыслительной методологии и который опирается на детерминизм представлений первой научной картины мира и вероятностные – второй. Ими система определена как целое, составленное из частей; как объективное единство связанных друг с другом предметов, явлений, знаний о природе и обществе, образующее некоторую целостность и подчинённое определённому руководящему принципу. Система – категория, обозначающая объект, организованный в качестве целостности (где энергия связей между элементами системы превышает энергию их связей с элементами других систем), и задающая онтологическое ядро системного подхода.

Ценоз есть ценоз, и для него неприменимы ключевые понятия теории систем: вход, выход, обратная связь. Он вообще не делится на части, а образуется неделимыми элементами, каждый из которых выполняет единичное количество функций, и эти функции слабо определяются другими; отдельные элементы более значимо "повязаны" вне, чем внутри ценоза. Есть отдельные элементы, постоянно или мигрирующе присутствующие в ценозе (и определяющие функционирование, жизнь и смерть некоторых других элементов), но они принадлежат или не принадлежат этому ценозу. Ценоз не является подсистемой ни "более высокого", ни "более низкого" порядка. Ценозы, можно сказать, один в другой "вложены".

Использование ценологического (ценотического) подхода подтверждает необходимость руководствоваться мировоззрением третьей научной картины мира, предполагающей: 1) не существует системы показателей, адекватно описывающей ценоз, что требует от субъекта, принимающего решения, создания "собственной" системы, которая кластером или иным методом находит "родственные" ценозы; 2) совпадение основных или иных показателей не говорит об идентичности двух ценозов: необходимо ранжирование по нескольким параметрам для объективации оценки состояния ценоза и траектории его развития; 3) время для ценозов необратимо, бифуркационно однонаправленно и феноменологично, а пространство нужномерно.

Предлагаемые открытия направлены на содействие становлению ценотического мировоззрения и его общее внедрение во все сферы человеческой деятельности для выявления механизма негауссовости, где, упрощённо говоря, отсутствует среднее, а дисперсия бесконечна; для объяснения видовой, ранговидовой и ранговой по параметру форм структурной устойчивости гиперболических распределений. Для специалистов-практиков открытия предлагают модели и методы использования всех форм негауссовых распределений; нахождения аномальных точек-объектов и предсказания критического состояния  техноценозов; теоретически решают вопросы нормирования и рационального распределения ограниченных ресурсов. Открытия дают теоретические основы изучения и оценки последствий оглушающего роста разнообразия вещей, которое порабощает каждого и "деформирует" цивилизацию.

 

 

1. Явление инвариантности структуры множества технических изделий, образующих техноценозы

 

1.1. Вводная часть

Открытие заключается в теоретическом обосновании и экспериментальном подтверждении явления, существо которого состоит в устойчивости структуры любого сообщества технических изделий, рассматриваемых как целостный объект – техноценоз, если каждое из множества этих изделий идентифицировано как технический вид и каждое, как индивидуальность-штука-особь, может быть выделяемо физически или идеально как элемент-единица, фиксируемый, например, номером. Устойчивость представляется гиперболическим H-распределением и подтверждена статистически. Модельно явление объясняется математическим аппаратом негауссовых распределений, впервые применённым в авторской разработке к технической реальности.

За последние 200 лет изменилась материальная часть окружающей действительности. Актуализировалась необходимость рассмотрения таких объектов как цех, предприятие, отрасль; организация, учреждение, офис; квартира, город, регион в качестве сообщества (coenose, греч.; cénose, фр., cenosis, англ.) различного рода технических изделий. Без такого рассмотрения трудно ожидать правильного решения как локальных технических (экономических), информационных, социальных проблем, на уровне физических и юридических лиц, так и проблем, требующих разрешения на уровне законодательной и исполнительной ветвей властей.

Наука и практика потребовали введения ряда понятий, формулирования новых определений и терминов, описывающих реальности цивилизации XXI века. Это предполагает, что будет получен ответ на вопросы, ответы на которые при применении любой теории, отличной от ценологической, не могут быть получены. Речь идёт, прежде всего, о понятиях, которые хотя и вошли в отраслевые, общетехнические и международные словари [1–7], но всё ещё остаются малоизвестными широкому кругу инженерно-технических работников и из-за необычности плохо воспринимаются научным сообществом.

Обращаю внимание, что мой приоритет датируется 1973 г., но на протяжении десятилетий по различным причинам ценологическое мировоззрение в стране преследовалось и не воспринималось научной общественностью (в отличие, в частности, от Японии 60-х годов и США – 70-х), хотя все эти годы мною и моими последователями результаты, опирающиеся на явление инвариантности, успешно были внедрены более чем в 200 крупных проектах в различных отраслях промышленности [8] (сам же ценологический подход ВАК РФ признал лишь в 2003 г.) [9]. Моё общение на ХХII Всемирном философском конгрессе (Южная Корея, Сеул, 30 июля – 5 августа 2008 г.) с несколькими десятками иностранных специалистов, занимающихся философией техники; открытие мною секции 58 "Философия технологии" докладом Ontology of the Technical Reality 31 июля и последовавшая дискуссия показали, что мои разработки пока ещё значительно опережают мировые исследования. Но не исключено, что через год–два моя теория техноценозов придёт в Россию под каким-либо экзотическим названием.

Необычность открытия заключается в своеобразии математического аппарата, в использовании понятий непрерывно делимых распределений, которые исследуют распределения, где теоретически может отсутствовать математическое ожидание (среднее), а дисперсия теоретически в пределе стремится к бесконечности. Это означает, что при описании явления инвариантности структуры техноценозов не применимы закон больших чисел и центральная предельная теорема, которые составляют основу всей математической статистики и вероятностных представлений, используемых специалистами самых различных научных дисциплин. Необычно, что увеличение выборки не проясняет ситуацию с математическим ожиданием (оно теоретически отсутствует) и не снижает, а увеличивает дисперсию.

Ключевым при использовании явления инвариантности структуры является вопрос – что есть техническая реальность? Современные курсы общего естествознания, включая все социальные дисциплины и философию в целом, не дают на него ответа. Они путают понятия "техника" (философия техники – понятие, восходящее к немецкой философской школе Каппа и развивающего её в России Энгельмейера) и "технология" (философия технологии – термин, получивший распространение в англоязычных странах и, как и в первом случае, под этим ошибочно понимается всё техническое); не отделяют как категории материал, конечную продукцию, экологическое воздействие (сбросы, выбросы, отходы). Объединяя технику, технологию, материал, продукцию, эковоздействие как составляющие материальной основы технической реальности и рассматривая их как целостность, я говорю о технетике как науке о технической реальности вообще. Тем самым я ставлю в себя в ряд с Н. Винером, не отрицаю применимость понятий чёрный ящик, вход, выход, обратная связь применительно к техноценозам.

Вторым ключевым понятием является понятие о сообществах технических изделий. Тогда технетика становится наукой о техноценозах, называя отличительные особенности техноценозов [1]: размытость границ, конвенционность их выделения для каждой конкретной задачи и для каждой специальности (в том числе технической и экономической): практическую бесконечность элементов – технических изделий – штук-особей, образующих ценоз; слабые связи и слабые взаимодействия между отдельными элементами такие, что корреляционно-значимая связь существует для единиц процентов от общего количества составляющих ценоз элементов, а подавляющее большинство связей между элементами прослеживается лишь на интуитивном уровне.

Но главный вопрос – объективно ли само существование технической реальности, её функционирование, изменение и эволюция в целом. Под объективностью мы понимаем, прежде всего, явление инвариантности структуры ценозов. Имеется в виду факт, что структура любого техноценоза любой отрасли экономики, любой страны и любых технических изделий вполне определённо описывается характеристическими показателями гиперболического H-распределения, параметры которого строго определены математикой, восходящей к работам Хинчина, Гнеденко, Колмогорова. И повторение, и воспроизведение, и прогноз параметров структуры любого технического ценоза в эксперименте дают предсказуемые результаты, доказывающие существование и объективность явления инвариантности структуры.

Говоря о фактической проверке явления инвариантности структуры техноценозов и внедрении ценологической теории в целом, можно сослаться на то, что видовое распределение проверено на 1000 выборок и генеральных совокупностей, охватывающих 2,5 млн единиц-штук особей техники, технологий, материалов, продукции, выбросов самых различных отраслей промышленности за период с 1967 по 2003 гг. [1, 10, 11]. Ранговое же распределение по параметру проверено на основе созданной и внедрённой автором отраслевой системы основных показателей за 21 год (1970–1990), охватившей все металлургические предприятия СССР по всем отчётным видам технологической продукции и расходу ресурсов [12]. Проверка ценологического распределения по параметру осуществлена по предприятиям и организациям отдельных регионов и по всем регионам Российской Федерации в целом с 1990 по 1999 гг. [13] и с 2000 г. по настоящее время [14, 15].