Лекция №3: Основы биосферологии.

Причины изменения подходов к изучению процессов в биосфере.

1. различия трех групп объектов в биосфере - костные, живые и биокосные

2. появление в человеческом обществе сложных систем

3. возникновение искусственных экологических систем

Между живыми и костными объектами нет переходов, граница между ними на всем протяжении геологической истории земли резкая и ясная. Материальная, энергетическая в своей геометрии живое естественное тело, живой организм отличен от естественного тела костного. Костные тела такие на которые еще не произошло воздействие живых.

Биокосные состоят из следующих групп-

1) выделения

2) умершие тела живых объектов

3) результаты воздействия живых объектов на костные

4) результаты деятельности человека – искусственные объекты

Различия между живыми и костными объектами.

1. среди костных объектов нет объектов аналогичных живым, живые объекты проявляются только в биосфере в виде живых организмов и их совокупности

2. в костных объектах нет проявлений провизны и новизны, неподчиненных законам симметрии . в живых объектах проявляется диссимметрия;

3. Процессы создающие костный объект обратимы, процессы создающие живой объект необратимы во времени;

4. Размножения в костных телах нет. Живой объект создается размножением- созданием нового живого объекта из предшествующего живого объекта, из поколение в поколение

5. Число костных объектов не зависит от размеров планеты, число живых объектов количественно связано с биосферой. Требует проверка о внеземной жизни.

6. Минимальный размер костного объекта определяется дисперсностью атома, максимальный определяется размерами планеты, которая сама биокосный объект.

7. Изотопические смеси в костных объектах не меняются, для живое объекта характерное свойство изменение изотопической смеси.

Появление сложных систем.

В настоящее время в человеческом обществе а значит и в биосфере известны 3 вида систем:

1) простые до 1000 объектов

2) сложные до 1000000 объектов

3) сверхсложные свыше миллиона объектов

Различия между ними принципиальные, нельзя изучать одними методами.

Новые положения биосферологии:

1. все явления в природе разные

2. все объекты могут быть системными и содержательными

Политический объект- такой который занимается удовлетворением своих личных интересов.

Политические объекты группы:

1. Борьба за власть

2. Деньги

3. Слава

В сложных системах особенно в живых разбиение на атомы не получается, даже факторы приходится рассматривать парами (парные факторы):

+ функционально- структурные аспекты

+ пространственно- временные аспекты

+ вещественно- энергетические аспекты

+ информационно- организационные аспекты

Лекция №4: Теория сложных систем. Биосферный подход.

Свойства систем:

1. функции

2. состав

3. структура

4. сложность (основное свойство)

сложность = Nэлементов + Nсвязей

Система объединение элементов осуществленное таким образом совместно они могут выполнять функции не возможные для выполнения отдельно. Происходит естественным образом. В системе есть 3 группы функций, одна всегда основная, имеются вспомогательные функции которые помогают выполнять более эффективно выполнять свое назначение и дополнительные функции появляются в искусственных системах.

Сложные технические системы.

Состав это перечень элементов. Главное отличие сложной системы- иерархия. Минимум три уровня: подсистемы, блоки , модули.

Процессы образования.

Эффективность = ценность результата/ затраты.

Существует три приема активизации традиционных методов для повышения эффективности:

1. использование метода теории эффективности систем

2. структурирование всех работ по степени общности выполняемой работы

3. использование принципов биосферного подхода

Принципы биосферного подхода:

1. принцип основной функции- в каждом многофункциональном элементе сложной системы имеется одна основная функция, та ради выполнения которой элемент включен в систему, при рассмотрении системы в целом надо учитывать только основную функцию.

2. Принцип вложения исходной задачи в более общую – существо сложной задачи и ее решение существенно упрощаются если постановку задачи сформулировать как частный случай возможно более общей задачи

3. Принцип концентрации ресурсов (ЗКР) – все вещественные, энергетические и информационные ресурсы в биосфере распределены неравномерно а таким образом на 1-5 источников каждого вида ресурсов приходится до 90% ресурсов

4. Принцип функционально структурной этапности решения сложной задачи- более эффективна этапность работ не от простого к сложному и не к частному к общему а наоборот от общего к частному.

5. Принцип максимальной унификации – для облегчения и ускорения сложной задачи целесообразна максимальная унификация описания всех моделей и компонентов.

6. Принцип максимального соответствия математических моделей реальной действительности- до расчетов следует проверять на соответствие фактов каждую математическую модель

7. Принцип биосферной эффективности как высшего критерия оценки системы и ее элементов Э= (ЦР/З)*Б – для каждого индивидуального живого объекта и каждой группы близких объектов существует определенный диапазон его биосферной эффективности (активности)