...
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.