Назад
Последняя ревизия: 29.05.2001
Материал основан на работе
Новосельцев В.Н., Теория управления и биосистемы. 1978.

...

Новое
- хорошо забытое старое

Целесообразность устройства живых систем сказывается в том, что биологические системы при всей их сложности надёжны и просты в управлении. Иногда это положение называют принципом простоты и формулируют его следующим образом:
в результате эволюции выжили и были отобраны наиболее простые и надёжные в управлении биологические объекты и процессы - при условии, что они выполняют свои функции.
[стр. 293]

Простота в управлении достигается в живых системах за счёт специфических форм организации элементов и подсистем, таких, например, как блочная структура, синергии или временная иерархия.
[стр. 293]

При моделировании биологических систем принцип простоты означает, что модель должна содержать минимальное число переменных и уравнений. Вместе с тем их число должно быть достаточно для описания главных свойств и функций моделируемой системы или процесса. Поэтому большое значение при выборе математического (символического - [моё, Олег Н.]) описания имеет задача упрощения моделей.
[стр. 293]
(хочу заметить, что у меня нет особой неприязни к математике, но я отдаю предподчение более общему решению задачи, а поэтому и склонен на рассмотрение моделирования в более общем символическом русле. Это согласуется с принципами самой математики: решать задачи в общем виде. Собственно говоря, тут задето большее, но это уже другая тема, а именно: Математика и систематика.)

Человек, как мыслящее существо, всегда склонен предпочесть простое сложному.
(Простое - это простое, а сложное - это сложенное простое.)
Опыт ему подсказывает, что на пути сложности можно потерять многое.
Неужели природа не выбрала такой же путь? (или вернее зрелый человек выбирает путь природы)
У природы побольше опыта, чем у человека.
И тут нет никакой философии: это просто-напросто естественный порядок (хочется сказать естественная иерархия, но не скажу ...).
Каков итог?
Замысловатые слова и выражения вроде фракталов, детерминированного хаоса, биологического поля, синергетики, экстра ..., супер ... , так и хочется продолжить - супербилдинг роуминг.

На самом деле за замысловатостью скрывается, как правило, достаточно простая идея.
Например, идея биологического поля - это идея о том, что при взаимодействии двух живых (био) объектов надо учитывать не только непосредственный контакт (близкодействие), но и косвенный контакт - посредством какого либо агента (дальнодействие). Для человека, например, автоматически выступает в качестве агента его ум. Здесь можно проследить некоторую аналогию с физикой, (короткодействующие силы и дальнодействующие силы) что не удивительно, т.к. всё же, в конечном счёте, универсальные смысловые паттерны должны быть похожи на паттерны науки о естественном - физики.
Также, ядро идеи фракталов - это идея наследования.
Между сложным и простым - не такое уж и большое расстояние. Сложное и простое могут выступать как две разноимённые грани одной и той же монеты. В самой природе нет простого или сложного, ей всё равно. А вот для нас есть. Тут всё зависит от понимания. (Забегая вперёд скажу, что для математической строгости в каждой модели надо учитывать переменную понимания. Ведь ум человека - это тоже своего рода переменная.)
В принципе, весь путь человеческого познания состоит в курсировании между простым и сложным.

Продолжая дискуссию (? или !) и не выходя из рамок принципа простоты, хотелось бы поговорить о понятии состояние.

В биологических науках интуитивно сформулировалось представление о состоянии системы как об очень широком круге показателей и характеристик, определяющих её функционирование и реакции на различные внешние факторы.
Термин состояние биосистемы, хотя интуитивно и ясен, не имеет строгого определения.
[стр. 133]

В теории управления имеется строгое определение понятия состояния системы.
Состояние динамической системы - это наименьший набор чисел, который необходимо задать в данный момент времени t0, чтобы была возможность в рамках математического (символического) описания системы предсказать её поведение в любой будущий момент времени t > t0.
Сушествует простой способ определения этого набора чисел (называемого также вектором состояния системы), основанный на использовании схем моделирования.
Естественным вектором состояния в системе является вектор, составленный из выходных переменных всех интеграторов в схеме моделирования.
[стр. 134]
(что такое интегратор, я думаю, интуитивно понятно).

Здесь мы встречаем слово наименьший.
Действительно, при наименьшем наборе сигналов мы будем иметь эффективную, простую систему управления (быстро реагирующую и адаптирующуюся). Напротив, при большом числе сигналов будет сложнее их обрабатывать, а следовательно система будет сильно запаздывать (т.е. она будет плохо выполнять свою ключевую функцию).
Как ни странно, это аналогично ситуации с моделированием.
При большом числе параметров модель может потерять свою цель.
Отсюда связь наменьшего с простотой, минимума с простотой, с эффективностью.
Связь с естественным направлением (стратегией).
Да ведь так оно и есть!
Из физики известно, что горячие тела охлаждаются, т.е. стремяться к минимуму энергии (увеличению энтропии).
О рассеянии энергии.
О втором начале термодинамики.
Об охлаждении горячих объектов.
Но это не просто минимум, а достаточный минимум, или необходимый. (Какая разница между достаточностью и необходимостью в этом контексте?)
В энергетическом плане можно увидеть, что в сложных системах подсистемы естественно (автоматически) должны стремится именно к достаточному минимуму энергии, так же как и она сама. Минимум энергии - это какое-то определённое состояние системы, при котором энергетический запас не на нуле, а в разумном (эффективном) минимуме.

Таким образом, простота - это не нуль, а разумный (эффективный) минимум. И как бы не казалась простота глупой (нулём или ничем, а фактичеки так и получается в бытии, но это тоже другая тема), а разум в ней никто не вышибет ни какой силой, ибо что назначено природой, того ...
Будущее за простотой и это уже серьёзно.

Назад
Hosted by uCoz