2.3. Естественный и информационный отборы

Естественный отбор в классической форме утверждает, прежде всего, что любая группа животных и растений (организмов) имеет тенденцию к наследственной изменчивости; виды изменчивы. Со временем изменчивы также и виды изделий.

Сформулируем следующее положение: любой документ – изменяется; изменение изделия как вида есть следствие изменения документа. Создание нового генотипа изделия (изменение существующей или разработка новой документации), определяющего появление нового вида изделия, аналогично мутации генетической информации биологических систем.

Ж.-Б. Ламарк постулировал принцип прямого приспособления к условиям внешней среды. В процессе эксплуатации изделия (машины) вносятся различные усовершенствования, изменения вносятся иногда во всю партию машин (популяцию) ценоза. Важно отметить, что какими бы существенными или несущественными ни были вносимые изменения, они не будут воспроизведены, если не будут закреплены документально. Точнее, для воспроизведения изменений их следует вносить в действующую документацию: приобретённые в процессе эксплуатации признаки не наследуются, наследуются только генетические изменения.

Список вымерших видов неограниченно велик. Общим во всех случаях является не только исчезновение вида, а то (и это главное), что при этом исчезает, утрачивается информация (генетическая – в биологии, документальная – в технетике). Мы утратили информацию, например, по полуторке (на которой "выехала" вторая мировая): изменились технология, железо, медь, крепёж. Короче, другая система стандартов, технических условий на всё совершенно.

Видов изделий создаётся больше, чем есть свободных экологических ниш. Для каждого изделия как вида могут быть составлены предельные значения всех физико-химических факторов, в результате чего может быть образован n-мерный объём – экологическая ниша. Экологическая ниша вида А есть объём в n-мерном пространстве, определённый минимальными и максимальными значениями факторов среды, обеспечивающих выживание вида. Эта модель, заимствованная из биологии, имеет следствие, что увеличение специализации, т. е. сужение разницы между максимальными и минимальными значениями факторов, вызывает потенциальное увеличение количества особей; если два вида начинают занимать одну нишу, то вид с большей конкурентоспособностью в борьбе за лимитирующий параметр (фактор) вытесняет другой, который элиминирует или занимает другую нишу (специализируется). Концепция экологической ниши даёт возможность предложить следующую модель, объясняющую гиперболическое Н-распределение видов по повторяемости [26] и статистически подтверждённую [10, 12].

Пусть есть вид А, существующий в некоторой экологической нише, и вид В, конкурирующий с видом А за некоторый ограниченный ресурс среды (лимитирующий ресурс). При избытке всех прочих ресурсов численность вида определяется результатом конкурентной борьбы за лимитирующий ресурс. Для использования лимитирующего ресурса особь (вид) должна иметь параметр, который назовём существенным, соответствующий лимитирующему ресурсу. При отсутствии существенного параметра, использование ресурса невозможно.

Основное предположение модели состоит в том, что напряжённость конкурентной борьбы за лимитирующий ресурс двух экологически близких видов зависит лишь от величины отношения свойственных им значений существенного параметра и тем больше, чем меньше это отношение отличается от единицы.

Следующее предположение состоит в том, что максимум напряжённости конкуренции за лимитирующий ресурс между любой парой видов достигает своего минимума в стабильном техноценозе.

Теперь, пусть дан интервал (a, b), a>0, на котором размещено n точек x₁,…, x_n, x_ix_i+1 и определена функция k(, ), , характеризующая силу конкурентной борьбы, такая, что к(, )=f(/) и f(/) – строго убывающая функция. Точки размещены так, что max f(x_i+k/x_i) для i=1, …, n–1; i+kn минимален.

Очевидно, что максимум f(x_i+k/x_i) достигается при k=1. Определим ()=f (e^). Заметим, что f(x_i+1/x_i)=(ln(x_i+1/x_i)) и  также строго убывающая функция, тогда min(ln x_i+1–ln x_i)(ln b–ln a)/(n–1)=, i=1, …, n–1, и равенство достигается при lnx_i=lna+(i–1). Отсюда maxf(x_i+1/x_i) минимален при x_i=a^i-1, где =(b/a)^1/(n-1), i=1, …, n. Количество точек в интервале (y, y+y) обозначим (y)∙y. Тогда при  y→0  (y)=(ln(y+y)–lny)/ → c/y, где c – константа. Последнее выражение указывает на наличие гиперболической зависимости для распределения видов по существенному параметру.

Следовательно: 1) наличие конкурентной борьбы, борьбы за существование должно привести к распределению видов, сводящемуся к гиперболическому [47]; 2) такое Н-распределение является закономерным для ценозов [1, 45, 46].

Таким образом, множество рождающихся изделий существующих видов и множество изделий вновь появившихся ("придуманных") видов попадают в конкретные техноценозы, где количество экологических ниш ограничено. Реализованные фенотипы ведут в техноценозах борьбу за существование при ограниченности вещественных и энергетических ресурсов. Популяции изделий, которые обладают признаками, способствующими освоению новых или перераспределению в свою пользу существующих экологических ниш, выживают. Это проявляется в создании незакреплённой информации – своеобразного мнения, что изделие работоспособно (лучше), или требует доработки, или его нужно снять с производства.

В биоценозах конкурентные взаимоотношения наиболее сильно проявляются вблизи положения равновесия, то же и в техноценозах: в момент формирования комбинация изделий может быть широкой, для созданных техноценозов внедрение нового вида труднее, вызывает большее противодействие, и возможен отрицательный результат (и даже для лучших изделий) из-за консерватизма системы, высокого потенциального барьера "вступления".

Принципиальное отличие естественного отбора от информационного заключается в том, что уничтожение биоособи означает одновременное уничтожение генетической информации, сохранение – одновременное воспроизведение себе подобной особи и подобной (тождественной) информации. Уничтожение или сохранение изделия-особи не имеет прямого отношения к документу – генетической информации об изделии. Это отличие влечёт за собой необходимость процесса, отсутствующего при естественном отборе: незакреплённая информация документируется (закрепляется) и превращается в программу. Возникает необходимость в "разумной" машине, которая могла бы оценить результат воздействия вновь пришедшей популяции на техноценоз и техноценоза на вновь пришедшую популяцию: документально оценить итоги борьбы за существование. Документ утверждается и становится действующим для изготовления изделия, включая массовое изготовление. Наследственность – обязательная черта информационного отбора изделий: любой документ содержит наследственную информацию, опыт предшествующих поколений.

При наличии материально-энергетических условий по действующим дискретным документам осуществляется размножение отобранных вариантов, изготовление изделий с детерминированной структурой, жёстко завязанными размерами, связями, компоновкой, исходными материалами с вероятностным разбросом параметров.  Процесс преобразования наследственной информации в фенотипическую отражает, во-первых, появление и проявление индивидуальности изделий (в частности, присвоение имён-номеров). Во-вторых, готовое изделие, чем оно сложнее, тем более отличается от предусмотренного документом. Явление, хорошо известное проектировщикам, монтажникам, наладчикам. Осуществляются доводка, обкатка, испытания, и только затем изделия попадают в техноценоз.

 

Теория естественного отбора Ч. Дарвина	Теория информационного отбора Б. Кудрина
Любая группа животных и растений (организмов) имеет тенденцию к наследственной изменчивости	Любой документ – изменяется
Организмов каждого вида рождается больше, чем может найти себе пропитание, выжить и оставить потомство	Видов изобретается, документов создаётся больше, чем есть свободных экологических ниш
Между множеством рождающихся особей происходит борьба за существование	Реализованные фенотипы ведут борьбу за существование при ограниченности вещественных и энергетических ресурсов
Особи, которые обладают признаками, дающими им какое-либо преимущество в конкурентной борьбе, имеют больше шансов выжить и, таким образом, подвергнутся естественному отбору. Выживание наиболее приспособленных.	Популяции, которые обладают признаками, способствующими освоению новых или перераспределению в свою пользу существующих экологических ниш, образуют источник незакреплённой информации
	Незакреплённая информация доку-ментируется и превращается в программу
В силу могущественного принципа наследственности каждая отобранная особь будет стремиться к размножению своей новой, изменённой формы	Документ утверждается и становится действующим для изготовления изделия

 

Обобщим и сведём оба закона в таблицу, не забывая, что предложенный закон – лишь приближение, он критичен как и дарвиновские представления. При обсуждении и руководстве законом информационного отбора следует иметь в виду существующие принципиальные различия технических объектов – изделия и техноценоза. Единичные техника, здания, сооружения и их сообщества (завод, город) есть разное и по сущности (метафизичность объекта), и по способу познания (аспект гносеологический).

Первое принципиальное отличие изделия от техноценоза заключается уже в определении технического ценоза: это сообщество, образованное практически бесконечным (практически счётным) множеством слабо связанных и слабо взаимодействующих изделий, для целей познания выделяемых как единое целое. Из определения техноценоза вытекают три следствия.

1. Выбор изделия в процессе проектирования техноценоза и его построения (строительства), заказ изделия, его размещение, эксплуатация, замена и уничтожение (утилизация) неформализуемы (не в смысле инженерных расчётов, а в смысле выбора вида-модели, завода-изготовителя, дизайна), во многом случайны; изделие и его составляющие – рассчитываются по жёстким, причинно обусловленным формулам.

2. Любой ценоз индивидуален, изделия-особи одного вида неразличимы в пределах паспортных характеристик (нормального, в пределе, распределения).

3. Для техноценоза принципиально не может существовать документация, которая ему адекватна сейчас и, подобно техническому паспорту (комплекту документации) на изделие, исчерпывает построенное и эксплуатируемое.

Второе принципиальное отличие связано с выделением изделия и техноценоза. Изделие единично и дискретно выделяемо в процессе документально определяемой технологии изготовления и последующего применения (эксплуатации). Материал отделяем и может быть представлен в нужном объёме, весе и т. д. (это же относится и к энергии). Словом, его можно "завернуть" для употребления как покупку. Техноценоз не имеет чётких и очевидных границ.  Техноценоз физически вообще не может быть выделен ни в пространстве, ни во времени. Речь идёт лишь об умозрительном постижении. Возможно лишь договорное выделение, например, Москва в пределах Садового кольца 1910 г., в границах МКАД 1998 г. Таким образом, выделение техноценоза для особи-человека есть акт воображения, нечто идеальное, что может материализоваться в действиях и быть зафиксировано документом. При определённых полномочиях такой документ может стать обязательным, например, при юридическом истолковании.

Наконец, третье отличие, имеющее значение для практической деятельности. Время жизни ценоза бесконечно велико относительно времени (продолжительности) выпуска промышленностью изделия как вида и времени его эксплуатации как особи. Ценоз – место, где пересекаются, перекрещиваются, сталкиваются свойства изделия (и как вида, и как особи) и ценоза. У ценоза появляются новые свойства, не присущие ни одному из изделий, его образующих. И появившееся воздействует на жизненный цикл каждой из составляющих технетики: техники, технологии, материала, продукции, отходов.