- •В.М.Лачинов а.О.Поляков
- •Інформодинаміка
- •Шлях до Світу відкритих систем
- •Анотація
- •Авторська передмова до другого видання. Від «не термодинамічної» кібернетики до інформодинаміки
- •Vivorum censura difficilis Судження про живих утруднене (лат.)
- •Інтелектуальність складних систем
- •Розділ 1. Інтелектуальні системи і управління
- •1.1. Інтелектуальні системи і інтелектуальне управління
- •1.2. Від строгості математичної символіки до свободи семантики
- •Розділ 2. Основна термінологія
- •2.1. Інженерне поняття інтелекту
- •2.2. Системи і управління
- •2.3. Подання знань і робота з ним
- •2.4. Інформаційна база
- •Розділ 3. Мови і мовні моделі для управління
- •3.1. Мови природні і штучні
- •3.2. Мови управління
- •3.3. Мови контекстно – залежного управління
- •3.4. Формальна система і теорія, що формалізується
- •3.5. Моделювання і реалізація мовних об’єктів
- •3.6. Числення предикатів
- •3.7. Подання проблемної галузі на основі мови предикатів
- •За фон Берталанфі розділ 4. Складність відкритих систем
- •4.1. Необхідність загальної теорії
- •4.2. Дві загальні теорії систем
- •4.3. Ієрархія систем
- •4.4. Нова парадигма управління
- •4.5. Гомеокінетичне плато інтелектуальної системи
- •4.6. Узагальнена функціональна структура ісу
- •4.7. Мови систем і мови управління
- •4.8. Тріаграма систем
- •Інженерія інтелектуальних систем
- •Розділ 5. Реалізація контекстно-залежного управління
- •5.1. Неформальні вимоги
- •5.2. Інженерні проблеми проектування складних систем
- •5.3. Комп’ютер фон Нойманівської архітектури в системах високих рівнів складності
- •5.4. Частотна оцінка
- •5.5. Інформаційна стійкість
- •Розділ 6. Нова архітектура машин
- •6.1. Машини баз знань
- •6.2. Паралельні обчислення з управлінням від потоку даних
- •Розділ 7. Про технологію управління
- •7.1. Врахування динаміки інформаційних потоків
- •7.2. Вбудовування системи автоматизації в структуру об’єкта
- •7.3. Об’єкт в інформаційному середовищі
- •7.4. Проблема декомпозиції об’єкта як складної системи
- •Розділ 8. Інженерія систем “інтелектуальної спрямованості”
- •8.1. Три основні підходи
- •8.2. Перший підхід. Ідеологія операційної системи
- •8.3. Другий підхід. Ідеологія інструментальної системи
- •8.3.2. Ієрархії і процеси.
- •8.3.3. Концепція відкритої субд.
- •8.3.4. Реалізація розкриваності.
- •8.3.5. Уніфіковане подання об’єкта.
- •8.3.6. Інструментальна концепція – технологія qWord
- •8.3.7. Куди поділася семантика?
- •8.3.8. Проблеми баз, що саморозвиваються.
- •8.3.9. Чому “в Cache’-технології”?
- •8.4. Третій підхід. Спеціалізована виробнича операційна система
- •8.5. Самовдосконалення ісу
- •Розділ 9. Проміжні підсумки
- •9.1. Інформація і інформатика. Шлях до феноменології і інформодинаміки
- •9.2. Про реалізованість інформаційної машини відкритого Світу
- •Частина третя узгоджений світ інформодинаміки
- •Розділ 10. Аксіоми відкритого світу
- •10.1. Феномен інформації як предмет науки про відкриті системи
- •10.2. Аксіоми умовчання
- •10.3. Співвідношення невизначеності - 2
- •10.4. Гармонійні шкали
- •10.5. Обговорення гармонійних побудов
- •10.6. Самоорганізація і структурний резонанс
- •10.7. До організації експериментів із виявлення структурного резонансу
- •10.8. Про механізм структурної взаємодії
- •10.9. Від структурної взаємодії до структурного поля
- •10.10. Про аксіоми або ефективні способи обдурити самого себе
- •10.11. Ще раз про аксіоми умовчання
- •10.12. Деякі висновки
- •Розділ 11. Власна структура інформації
- •11.1. Проблеми розробки інструментарію
- •11.2. Топологія вкладених багатовимірних конусів
- •11.3. Закон рекурсії структур, метаструктур і процесів
- •11.4. До питання про елементарну комірку
- •11.5. Деякі кількісні оцінки елементної бази
- •Розділ 12. Теорія структурної узгодженості
- •12.1. Структурна взаємодія і узагальнений принцип комплементарності
- •12.2. Про правила самоорганізації відкритих систем
- •12.3. Деякі наслідки і перспективи
- •12.4. Про деструкцію систем
- •12.5. Правила тсу – похідні
- •12.6. Попереднє обговорення результатів
- •12.7. Про методологію пізнання з позицій тсу
- •12.8. Обговорення тсу
- •Розділ 13. Інформодинаміка
- •13.1. Дещо про аналогії
- •13.2. Від абстрактної машини до самоорганізації потоків
- •13.3. Деякі властивості інформаційної машини
- •13.4. Умови узгодження потоків. Резонатор динамічного структурного поля
- •13.5. Вільне інформаційне поле. Гіпотеза про дві половини Всесвіту
- •13.6. Інформодинаміка – поки без формалізму
- •13.7. Тсу як інструментарій інформодинаміки
- •13.8. Ще раз про аксіоматику
- •Частина четверта
- •Архітектура
- •Відкритих
- •Попередження: обережно, відкриті системи
- •Розділ 14. Вертикальна машина
- •14.1. Концепція вертикальної машини
- •14.2. Структура команд
- •14.3. Програмування і запуск
- •14.4. “Перед прочитанням знищити…”
- •14.5. Що з нею робити?
- •14.6. Імітація вертикальної машини в адресному середовищі
- •Розділ 15. Про фізику відкритого світу
- •15.1. Без “Великого вибуху”
- •15.2. Доповнюваність моделей. Дві половини цілого
- •15.3. Світ як єдина система
- •15.4. Модифікація перетворення Лоренца
- •15.5. Випадок “малих” об’єктів
- •15.6. Структурно-узгоджена космологія
- •15.7. Узгодження структур об’єкта і теорії
- •15.8. Замітки про реалії нової фізики
- •Експерименти в галузі інформодинаміки
- •Можливий варіант генератора поздовжніх електромагнітних хвиль
- •Реконструкція принципу дії нігнітрона
- •Проблема seti
- •Розділ 16. Відповідальність створюючого
- •16.1. Короткий самовчитель не створення тоталітарного суспільства
- •16.2. Неминучість краху і свобода повтору
- •16.3. Роль Віри
- •16.4. Ментагенез
- •16.5. Відповідальність людини
- •Додаток 1 Короткий огляд способів самодеструкції програмних систем або Загальна Демонологія
- •Додаток 2 Про “інфонауки”
- •Про Ейнштейна, релятивізм і інформацію
- •Додаток 3 Повернення до лекції XVII
- •Література
4.4. Нова парадигма управління
Omnia non pariter rerum sunt omnibus apta.
{83. Не все однаково придатне для всіх (лат.).}
Прикладна теорія ІСУ є теорією, що розглядає проблеми управління для систем всіх рівнів, пов’язаних із поняттям інтелектуальності як здібності в тій чи іншій мірі самостійно приймати, обробляти і видавати в зовнішній світ інформацію.
Перш за все, тут необхідно відзначити факт загального використання управління на основі сигналу зворотного зв’язку так би мовити “за умовчанням” {84. Існування поняття управління в розімкнених системах не змінює цей факт.}. Витоки цього умовчання лежать, мабуть, в аналітико-механістичному сприйнятті світу. Проте, системний погляд привів ряд авторів і до іншої точки зору на зворотний зв’язок, про який ми ще говоритимемо нижче.
Звичайно, для більшості фахівців технічних напрямів цілком природна традиційна орієнтація на сигнальне чи, як його ще люблять називати – “операторно-структурне” управління. Професійно вони підготовлені тільки до роботи з системами технічної орієнтації – кібернетичними. Як інструментально цілком розвинені і такі, що володіють власною елементною базою, ці системи для вказаних фахівців стають самодостатніми, що веде до спроб моделювання такими системами системи будь-якого рівня складності на основі сигнальної парадигми управління.
Навпаки, науки вивчаючі системи вищих рівнів за К.Боулдингом (і які самі є при цьому системами не менш високого рівня), не мають ні власного механізму побудови моделей (вірніше, не мають механізму роботи з відкритими системами), ні власної елементної бази, що і є причиною їх незаслуженої підлеглості примітивним відносно них системам, організованим на рівні зворотного зв’язку.
І скільки б ці науки не намагалися використовувати замість чистої математики більш відповідні для них лінгвістичні апарати, загальний механізм роботи з інформацією для них залишається тим самим – базування на аксіоматичному фундаменті моделювання систем своєї галузі знань на рівні кібернетичного підходу.
Відзначимо, що досяжний рівень розвитку кожної групи наук, окрім всіх інших необхідних характеристик і особливостей, визначається вживаною в них “машиною продукування висновків”, “машиною управління”.
Перш за все, це класичні машини фон Нойманівської архітектури – скінченні автомати різних модифікацій. Цією архітектурою обслуговуються сьогодні всі науки. Її граничні можливості накладають істотні обмеження на процес пізнання (див. р. 5).
Саме тому в різних ключах ставляться питання розробки машин, керованих даними, тобто машин, орієнтованих на мовне подання інформації. Але, як випливає з наших побудов, потрібна вже машина, керована даними і відношеннями, тобто машина для контекстно-залежних повідомлень (докладніше див. р. 6 і 14).
У першому випадку ми маємо управління як результат “оптимізованого інформаційного пошуку”, мета якого – вироблення управляючого рішення, тобто відповідного повідомлення на основі аналізу структури даних, закладеної в машину при проектуванні інформаційної системи, і її біжучого наповнення.
У другому випадку управління структурно-динамічне, мета якого – формування деякої “структури знань”, змінної в часі іменованої структури зв’язків, організація “інформаційного резонансу” (див. частина III). Власне вироблення того чи іншого рішення є завданням найважливішої, але вторинної, похідної від основного завдання системи – “бути в курсі всіх змін і в постійній готовності до сприйняття сенсу запиту чи повідомлення за результатами попередньої інформаційної посилки”.
Далі семантика накопиченої інформації вже забезпечить у потрібний момент вироблення структури зв’язків, що може служити для перетворення в будь-які мислимі дії: організаційні, правові, судові, особові, моральні, чим, власне кажучи, і визначається інтелектуальне управління в нашій поточній інженерній постановці. Саме поточній, тому, що на її понятійній базі ми будемо в частинах III і IV розглядати інші більш довершені підходи до роботи з інформацією.
А поки, якщо говорити строго, в поточній постановці теорія ІСУ займається формуванням “індивідуального алгоритму” прийняття кожного конкретного рішення. Залишилося тільки домовитися, чи можна вважати алгоритмом (пригадайте його початкове визначення) індивідуальну процедуру вироблення кожного окремого рішення?
Уведене в р. 2 поняття інформаційної бази у складі бази даних і бази знань є виключно конструктивним. З одного боку воно дає нам можливість побудови функціональної схеми ІСУ на основі достатньої кількості пар таких баз різного цільового призначення, але, найголовніше, воно забезпечує можливість формування нової парадигми управління і її інженерної реалізації.
“Класична” парадигма управління походить від поняття управляючого сигналу, що виражається в аналоговій або цифровій формі, контролю досягнутого результату управління і його корекції за рахунок зміни передавальних характеристик системи управління зі зворотним зв’язком.
Історично вказана парадигма управління походить від підходів і математичних апаратів, пов’язаних із теорією сигналів. Вона використовувалася, звичайно, з якнайдавніших часів, але остаточно сформувалася в роки царювання кібернетики як “обслуговуючого апарату для всіх наук”, яка в такому варіанті і не претендувала ні на що, окрім моделювання складних систем методами прикладної математики.
Такого роду парадигма природна і припустима для систем, складність яких припускає їх кібернетичне подання чи моделювання. При цьому передбачається, що в деякій галузі допустимого управління передавальні функції системи володіють, принаймні, безперервністю, тобто стверджується, що у кожному конкретному випадку має управляючий сенс поняття “Відхилення величини вихідного сигналу”.
Збереження цієї парадигми для системно-складних об’єктів автоматично зводить нас до рівня кібернетичної моделі, що спричиняє за собою безглуздя будь-яких спроб організації управління на контекстно-залежних мовах – втрачається сенс контекстно-залежного управління.
Системний погляд вказує нам на іншу парадигму управління. Вона походить від поняття управління за рахунок аналізу семантики зміни відношень між даними (контекстному зв’язку даних) і вироблення цих змін у процедурі узгодження структури об’єкта і суб’єкта в інтелектуальній системі. Відповідно, називатимемо її парадигмою узгодження зв’язків даних або парадигмою управління на контекстах. При бажанні її можна називати парадигмою структурного управління, де структура береться не з операторів, а з самої системи. Саме ця парадигма обслуговує всі побудови теорії ІСУ.
Але фундаментальна відмінність вказаних парадигм полягає зовсім не тільки в способах вироблення кінцевого сигналу (через структуру операторів, передавальну функцію чи через власну структуру системи і осмислення через накопичений образ {85. Коли б не принципово різні мови, потрібні для реалізації управління у вказаних парадигмах, то можна було б стверджувати, що перший спосіб є окремим випадком другого, випадком “порожньої структури накопиченого знання” чи заміни цього знання складним функціональним зв’язком.}), але і в замкнутості першої і системної відкритості другої.
Вкажемо тут і надалі повторимо ще не раз: у відкритій системі існує не менше трьох “управлінь”:
управління для підтримки гомеокінетичної стабільності системи як деякий процес “внутрішнього переосмислення”, внутрішньої реструктуризації, зміни цільових установок у процесі аналізу зміни власної внутрішньої структури;
управління для компенсації збурень від зовнішнього світу;
зовнішнє управління, як цілеспрямована дія деякої іншої системи, бажаючої в даний момент виступати як суб’єкт.
Всі ці управління реалізуються однотипно на основі парадигми узгодження зв’язків даних і в повній логічній схемі ми повинні передбачати відповідно три цикли, три процедури СУО, відповідні особливостям і сенсу вказаних управлінь.
Найскладніше і найнебезпечніше для існування системи зовнішнє управління завжди повинно сприйматися через порівняння наявної структури зв’язків даних із тією, яка повинна буде виникнути при позитивній реакції на управління. Сенс СУО тут виявиться в осмисленні кінцевої структури з погляду “сприйняття через накопичений образ” і виробництво логічних висновків із можливих наслідків запропонованої реструктуризації даних, тобто виявиться в осмисленні “пропонованого” управління {86. Якщо Ви хочете побудувати “інтелектуальну” систему, готову виконувати Ваші самогубні для неї накази, то давайте хоч не називатимемо її інтелектуальною. У природі, правда, зустрічаються такі ситуації. Наприклад, самка богомола відкушує голову самця після запліднення. Можна, звичайно, порахувати їх не інтелектуальною, а кібернетичною системою, розібратися, хто кому наказ віддає, підшукати інші приклади або промоделювати цей. Давайте спершу займемося чим-небудь не таким екзотичним і залишимо розгляд таких подробиць для військових, терористів і богомолів. Далі нам зустрінуться і інші “проблеми сенсу сотворіння” інтелектуальних систем.}.