- •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
8.5. Самовдосконалення ісу
Для забезпечення постійного вдосконалення ІСУ, яке в прикладній теорії ІСУ розуміється як проблема спрямованої зміни внутрішньої структури системи, необхідно передбачити наявність деякого спеціального апарату. Враховуючи той факт, що наше розуміння ІСУ передбачає її організацію як автоматичної, а не автоматизованої системи, єдиним припустимим варіантом тут може з’явитися створення деякого програмного випробувального стенду, доповнюючого собою стенд, розглянутий в розділі 7.3.
Представляється необхідним для ІСУ, користуючись згаданими вище властивостями організації об’єкта, розробити систему імітаторів (демонів), керованих за темпу і обсягу породжуваної інформації від деяких незалежних генераторів, що імітують собою різні режими роботи робочих місць. Високий ступінь організації системи, що володіє інтелектуальними функціями, дозволяє побудувати демонів, що генерують синтаксично достовірну і семантично правдоподібну інформацію.
Таким чином, ми приходимо до постановки переборної задачі, що має на вході всілякі поєднання темпів надходження і семантичного змісту інформації від достатньо довільного числа демонів, а на виході - зони стійкості, оцінювані за мінімумом зміни динаміки інформаційних потоків усередині об’єкта. До певної міри ці зони еквівалентні розглянутому вище поняттю гомеокінетичного плато.
Рішення вказаної задачі може бути можливе лише повним, або, в кращому разі, направленим перебором. Нашою перевагою, що дає надію на успіх, є тимчасове масштабування, що дозволяє моделювати повністю передбачувані зміни вхідних величин, тобто займатися дослідженнями інформаційно-динамічних властивостей об’єкта.
Реалізація таких демонів, разом із міняючим характер їх діяльності генератором, є реальною задачею і може бути виконана таким чином.
Стандартна і автоматично підтримувана структура програмного забезпечення робочого місця вимагає явного виділення програм для реалізації обміну інформацією з користувачем і програм обробки інформації. У разі роботи системи в реальному оточенні запуск програмного комплексу обслуговування робочого місця ініціюється діями користувача, а програми обміну інформацією налагоджуються на термінальне введення-виведення. Імітація активності користувача-демона можлива шляхом запуску у фоновому режимі програмного комплексу із зміненими програмами обміну інформацією. Таким чином, користувач–демон із погляду комп’ютера і операційної системи є не окремим активним завданням, а всього лише набором програм.
Уніфікована побудова оброблювальних підпрограм робочого місця, наприклад, на базі таблиць інтерпретації команд, дозволить будувати демонів практично з тим же ступенем уніфікації. Маючи доступ до системних таблиць, демони можуть бути позбавлені від необхідності генерувати вхідну інформацію на рівні випадкових послідовностей символів, створюючи випадковим чином відразу цілі команди чи навіть групи команд. Чим вище складність програмного забезпечення робочого місця, тим простіше може бути влаштований відповідний демон при збереженні рівня правдоподібності результуючої інформації.
Моделювання перебігу часу вимагає, щоб демони перед запуском отримували завдання на розробку деякої кількості документів, а після його виконання повідомляли про цей факт і звільняли машину. При цьому самим демонам не потрібно оперувати поняттям тривалості і темпу роботи, це за них робить єдиний центральний супердемон-розподільник робіт і синхронізатор часу. Задаючись деяким тимчасовим інтервалом і набором темпів для різних видів робіт, супердемон активізує демонів, вказує їм необхідні обсяги робіт і вважає черговий часовий інтервал завершеним, коли закінчені роботи всіх підлеглих йому виконавців.
Така організація робіт дозволяє максимально ущільнити внутрішній час системи, отримати добре керований ансамбль демонів і виділити моменти, в яких найзручніше проводити оцінку інформації. Алгоритм роботи супердемона може бути заданий в різних формах залежно від того, чи потрібна одноразова оцінка конкретного варіанту співвідношення параметрів зовнішнього світу чи рішення пошукової задачі в деякій галузі зміни параметрів із заданою ймовірністю розподілу усередині галузі.
Взагалі кажучи, немає ніяких обмежень на спільну роботу в рамках однієї інформаційної системи як реальних виконавців, так і демонів, що створюють змішану реально-модельне середовище існування системи комплексної автоматизації. Демон спеціального виду може забезпечити синхронізацію роботи всього ансамблю з перебігом фізичного часу, хоча це і не є абсолютно необхідним для спільної роботи.
Результатом такого симбіозу є прогнозування стану системи відповідно до передбачуваного плану робіт, перерозподіл завантаження робочих місць і множина інших превентивних рішень, складових сутності управління, показ власних інтелектуальних можливостей автоматичної системи і вивчення зросту цих можливостей у міру її розвитку.
Зрозуміло, що можна і потрібно використовувати механізм організації демонів і для проведення інших досліджень із вдосконалення системи. Наприклад, можна розглянути питання про пошук причин найбільш помилок, що часто зустрічаються, про аналіз вхідної або вихідної інформації робочих місць і її впливу на вигляд функції розстановки і багато що інше. Основним напрямом досліджень тут повинен бути пошук можливостей отримання наперед не прогнозованих повідомлень про можливості, стан і перспективи роботи системи {117. Приблизно такий же підхід, але для управління “кібернетичного рівня з інтелектуалізацією”, був висунутий в 1986 році в університеті (США) Ілінойса для створення прогностичних систем управління АЕС. Кібернетичний рівень прогнозування вимагав завдання експертних знань і виключно великих обчислювальних потужностей, що природно для об’єкта з безперервним технологічним циклом.
У нашому випадку, ми маємо “системну зручність” взаємного забезпечення робочих місць інформацією і “організаційна зручність” періодичної свободи обчислювальних потужностей в соціальній системі, що живе в ритмі своєї системоутворюючої частинки (людини). Ці чинники дають нам спроможність обходитися реально необхідними для технологічного процесу потужностями, не залучаючи додаткових ресурсів.}.
Залишається ще раз відзначити тут чудовий факт, що спостерігався і експериментально, в реальній функціонуючій системі – для роботи механізму саморозвитку {118. Завдання “саморозвитку” спочатку не ставилося. Можливість її постановки і рішення з’ясувалася “по ходу справи”, просто системний обхват джерел і потоків інформації надав ці і інші аналогічні (системні) можливості.}системи вирішальною виявляється динаміка потоків інформації.
Завершуючи цей короткий огляд реальних прикладних систем, що володіють деякою “інтелектуальністю”, відзначимо їх властивості, найбільш важливі для подальшого викладу.
Системи володіють можливістю розвиватися, змінювати свою структуру услід за зміною проблемної галузі і сукупністю завдань, що, очевидно, куди важливіше за всі разом узяті хитрощі і специфічні прийоми в системах ШІ, особливо якщо говорити про реальні, а не “іграшкові” ситуації, “шахові”, “логічні” тощо, формально сконструйованих “середовищах існування” системи.
У перерахованих системах сам механізм “розвитку структури системи” явно вимальовувався тільки у разі множинної взаємодії активних компонентів – як системних, так і користувачів, тобто добре ідентифікується тільки у великих і складних системах.
У всіх розглянутих випадках явно і чітко виявляється природна структура, організуюча саму систему. Над “шаром статичних даних” виникає ієрархія з трьох віртуальних машин управління ієрархією даних. Нагадаємо, це: а) “власне модель даних (МД)”, тобто реалізація механізму B*-дерев, відображення даних на фізичні структури пам’яті;b) модель метаданих (абстрактна МД), те, що в Cache’ називається ТБМД;с)генератор абстрактної МД. Для того, щоб ця система віртуальних машин могла “створювати сама себе” потрібний четвертий шар надбудови – віртуальна інструментальна машина, яка потрібна для “самостворення” як інструментального шару, так і застосувань.
Оскільки буквально одна і та ж ієрархія віртуальних машин виникає з абсолютно різних концепцій, природно виникає припущення, що такий устрій високоорганізованих інформаційних систем не наслідок якогось підходу чи підходів, а наслідок такого устрою самого явища, феномена інформації.
Останній висновок і є одним із головних, таких, що визначають подальший напрям справжнього дослідження в наступних частинах цієї книги.
Deus ex machina.
{119. Багато років тому в старому підручнику фізики цей вислів був наведений не в дослівному, а в смисловому перекладі: “Утворюючий походить зі складної організації руху”.}