- •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
Розділ 6. Нова архітектура машин
6.1. Машини баз знань
Вище ми встановили формальну можливість побудови абстрактних конструкцій, що реалізують необчислювані в звичайному сенсі структури. Як наслідок, ми маємо можливість подання контекстно-залежної проблемно-орієнтованої мови механізмом обчислення предикатів на основі алгебри відношень, що змінюються (із деяким рівнем втрат і спотворень, як це і виходить із можливостей частотного підходу).
Нам цілком достатньо самого факту цієї можливості, бо для нас цей момент скороминущий. Ми йдемо далі до іншої архітектури машин, а сказане – лише ілюстрація граничних можливостей тієї, що наявна. Але для коректності викладу матеріалу ми зобов’язані вказати і на архітектуру, що розширює фон Нойманівський підхід у бік, що цікавить нас. Зовсім не виключено, що такого роду побудови виявляться корисними на поточному етапі розвитку інформатики.
Для “апаратної підтримки” можливостей предикативного підходу ми можемо запропонувати деякий механізм, орієнтований на практичне завдання сприйняття семантики інформації як управління з урахуванням всіх необхідних умов контекстного аналізу і реструктуризації зв’язків при роботі із знаннями.
Такий механізм забезпечення управління для системно-складних об’єктів у теорії ІСУ природно назвати машиною баз знань (МБЗ), яку не треба путати з давно відомими машинами баз даних (МБД).
Як відомо, МБД появилися досить давно і розглядалися як основа обчислювальних систем 5-го покоління. Підставою для цього служив відомий факт невідповідності фон Нойманівської структури комп’ютера вимогам СУБД. Зокрема, реалізація пошуку, оновлення, захист даних, обробка транзакцій тільки програмним способом неефективні як за продуктивністю, так і за вартістю [15].
Крім того, МБД спочатку були орієнтовані на реляційні моделі даних, що нас не може влаштувати вже хоч би тому, що реляційні і постреляційні бази не розраховані на забезпечення постійного процесу реструктуризації своїх зв’язків. Відповідно, перед цими машинами не ставилася і не може бути поставлена задача роботи з контекстно-залежними мовами.
Розглянемо деякі можливості реалізації необхідних нам машин баз знань, якщо хочете – машин 6-го покоління.
Із отриманого під час розгляду проблеми реалізованості баз знань висновку, випливає принципова можливість, але не процедура практичного здійснення реалізації роботи з контекстно-залежними описами, навіть і зведеними до вказаного вище варіанту числення предикатів із контекстно-змінними відношеннями. Тому ми змушені повернутися до матеріалу розділу 5.5 і будувати МБЗ на основі висловлених там положень.
Проте для цього нам треба мати достатньо гнучку структуру, на якій можна ефективно і безболісно вести цю саму реструктуризацію, що забезпечує реалізацію поведінки (прийняття рішення), що не зводиться до скінченої моделі.
Виходячи з сказаного, розглянемо наступну архітектуру МБЗ (рис. 6.1):
ARB1 |
Правила перетворення |
ARB11 |
ARB12 |
ARB13 |
ARB14 |
ARB15 |
ARB16 |
…ARB17..... | |
ARB2 |
ARB21 |
ARB22 |
ARB23 |
ARB24 |
ARB25 |
ARB26 |
| ||
ARB3 |
ARB31 |
ARB32 |
ARB33 |
ARB34 |
ARB35 |
ARB36 |
ARB37 |
| |
ARB4 |
ARB41 |
ARB42 |
ARB43 |
ARB44 |
| ||||
ARB5 |
ARB51 |
ARB52 |
ARB53 |
ARB54 |
ARB55 |
ARB56 |
ARB57 |
| |
… |
… | ||||||||
ARBn |
ARBn1 |
ARBn2 |
ARBn3 |
ARBn4 |
ARBn5 |
… |
|
Рис. 6.1. Архітектура машин баз знань
(реалізація на основі мови числення предикатів)
Машина складається з необхідного числа n окремих модулів, на вхід кожного з яких після перетворення вхідної текстової посилки в мову предикатів надходить трійка виду (ARB)i, для її наступного безпосереднього розкриття за законами, приведеними в прикладі розділу 3.7.
У зв’язку з тим, що число законів перетворення невелике, тут ефективне використання динамічно утворюваної матриці виду, наведеного на рис. 6.1. Рядки цієї матриці відповідають не тільки порядку перетворення вхідних предикатів, але і складають таблицю всіх формально-логічних відношень, використаних у поточній інформаційній посилці. До кожної наступної операції прийому вхідної інформації машина переходить у стан готовності прийняти вхідні сигнали на окремі входи, для чого в процесі надходження сигналу формується чергова матриця.
Вихідним повідомленням кожного модуля є набір розширюючих вхідний текст предикатів виду ARBi,l, ,, , що містить у собі всі можливі логічні перетворення початкового предиката. У зв’язку з тим що цей процес суттєво паралельний, можлива організація кожного окремого модуля як паралельної машини. В деякому розумінні такий модуль є не тільки скiнченним автоматом, але і нейроном, що має декілька входів і множину виходів, відповідну числу нових предикатів, отриманих із вхідної посилки.
Декілька входів корисно передбачати і для отримання висновків “другого порядку” – висновків, що випливають із сукупної оцінки декількох різних вхідних предикатів. Зрозуміло, що тим самим модулі отримують повну універсальність і можуть у міру закінчення своєї роботи на першому рівні перетворення використовуватися на другому, а якщо треба – то і наступних рівнях.