Prigožinas I., Stengersas I. Tvarka iš chaoso. M.: Pažanga, 1986 m.

Haken G. Informacija ir saviorganizacija. M.: Ramybė. 1991 m.

Capra F. Gyvenimo tinklas. Naujas mokslinis gyvųjų sistemų supratimas. K.,: Sofija, M.: Leidykla „Gelios“, 2002 m.

Wiener N. Kibernetika, arba gyvūnų ir mašinų valdymas ir komunikacija. M. 1983 m.

1. Ashby W.R. Įvadas į kibernetiką. M., 2006 m.

Klausimai savikontrolei

Kas yra valdymas?

Kokias skleidžiančias struktūras žinote?

Kas yra Brusselator?

Koks yra valdymo ir saviorganizacijos santykis socialinėse sistemose?

Paskaita Nr. 6. Noosferos sandara ir gamtos bei visuomenės sąveika

Terminas „noosfera“ yra etimologiškai susijęs su graikų kalbos žodžiu „noos“ – protas. Pačią sąvoką pirmasis panaudojo prancūzų mokslininkas E. Leroy, pažymėdamas, kad prie šios minties atėjo kartu su kitu tyrinėtoju P. Teilhardu de Chardinu. Tuo pačiu metu jie buvo pagrįsti V.I. Vernadskis, išsakytas 1922–1923 m. per paskaitas Sorbonoje.

Vėliau Pierre'as Teilhardas de Chardinas sukūrė teleologinę noosferos sampratą, kuri buvo pagrįsta teosofinėmis idėjomis (Omega taškas kaip galutinis evoliucijos taškas, kuriame atsiranda žmogaus sąjunga su Dievu). V.I. Vernadskis noosferos idėją išplėtojo visiškai kitaip. Šis požiūrio į noosferos sampratos aiškinimo skirtumą vadinamas Vernadskio-Chardino dilema, kaip kontrastas tarp objektyvių ir subjektyvių veiksnių formuojant noosferą 32.

Noosferos doktriną savo gyvenimo pabaigoje suformavo V.I. Pirmą kartą šį terminą jis pavartojo laiške B. L. Lichkovui 1936 m. rugsėjo 7 d. Karlsbade ir viešai pasakė 1937 m. pranešime „Apie radiogeologijos svarbą šiuolaikinei geologijai“, kurį perskaitė Tarptautinio geologijos konferencijos 17-oje sesijoje. Kongresas. 1945 m., po Vernadskio mirties, jo straipsnis „Biosfera ir noosfera“ buvo paskelbtas žurnale „American Scientist“, kuris tapo plačiai žinomas mokslo sluoksniuose. jis dirbo karo metais V. I. Vernadskio idėjos apie noosferą buvo išplėtotos veikale „Mokslinė mintis kaip planetinis reiškinys“, o vėliau su pakeitimais buvo įtrauktas į knygą „Filosofinės mintys“. gamtininkas“ (1988), o 3-asis leidimas kaip atskira knyga išleista 1991 m. 33 .

V.I. Vernadskis nustatė geologinį gyvybės, gyvosios medžiagos vaidmenį planetiniuose procesuose, o šioje gyvojoje medžiagoje žmogų identifikavo kaip geologinę jėgą, keičiančią natūralius planetos biogeocheminius procesus. Jo nuomone, noosfera yra materialus darinys, atsirandantis dėl natūralios istorinės biosferos raidos ir sistemingo žmonijos darbo. Noosferos susidarymas yra natūralus reiškinys, smarkiai materialiai pasireiškiantis žmogaus aplinkoje

Būtinos sąlygos noosferos susidarymui yra susijusios su natūraliu cefalizacijos procesu. Tai tam tikra evoliucijos kryptis, išreiškiama kaip centrinės nervų sistemos komplikacija ir smegenų tūrio padidėjimas.

Žmonijos geologinis poveikis biosferai pasireiškė praėjus nemažai laiko po jos atsiradimo biosferoje, iš pradžių įvaldant ugnį, vėliau vystantis žemės ūkiui.

Noosfera nėra tik „žmogiška gamta“, tai žmogaus sąmoningai suformuota natūralios aplinkos būsena34.

Vernadskio darbuose įvardijamos kelios specifinės sąlygos, būtinos noosferos formavimuisi ir egzistavimui:

žmonių gyvenvietė visoje planetoje,

dramatiška komunikacijos ir mainų tarp skirtingų šalių transformacija,

stiprinti ryšius, įskaitant politinius, tarp visų Žemės valstybių,

geologinio žmogaus vaidmens vyravimas prieš kitus geologinius procesus, vykstančius biosferoje,

išplėsti biosferos ribas ir patekti į erdvę,

naujų energijos šaltinių atradimas,

visų rasių ir religijų žmonių lygybė,

didinti plačiųjų masių vaidmenį sprendžiant užsienio ir vidaus politikos klausimus,

mokslinės minties ir mokslinių tyrimų laisvė nuo politinių, religinių ir kitų teorijų spaudimo; sudaryti palankias sąlygas laisvai mokslinei minčiai,

žmonių gerovės gerinimas; sukurti realią galimybę užkirsti kelią netinkamai mitybai ir badui, skurdui ir sumažinti ligų poveikį,

protinga pirminės Žemės prigimties transformacija taip, kad ji galėtų patenkinti augančios populiacijos materialinius, estetinius ir dvasinius poreikius,

karų pašalinimas iš visuomenės gyvenimo 35 .

Vernadskis manė, kad noosferos formavimasis siejamas su laikotarpiu, kai žmonės įgyja galimybę sąmoningai organizuoti savo veiklą. Dabartinė situacija šia prasme vertinama pesimistiškai - gamtinės aplinkos užterštumas, neracionalus išteklių naudojimas, karai - negalima kalbėti apie noosferos eros atėjimą, bet galima kalbėti apie formavimąsi, apie perėjimą į epochos laikotarpį. noogenezė (žmogaus sąmonės valdoma evoliucija) 36 .

N.N. Moisejevas rašo apie biosferos perėjimo į naują, noosferinę būseną procesą, kaip apie „skausmingą ir lėtą naujų principų, skirtų koordinuoti savo veiksmus ir naują žmonių elgesį“, „naują moralę“, kūrimo procesą 37.

Noosferos idėja yra civilizacijos plėtros noosferinės strategijos pagrindas, kuri skiriasi nuo plačios praėjusių amžių strategijos. Racionalumas gavybos, naudojimo, perdirbimo ir šalinimo srityse yra šios strategijos pagrindas38.

Kartais išskiriami noosferos komponentai – antroposfera, technosfera, žmogaus modifikuota gyvoji ir negyvoji gamta bei sociosfera, o antroposfera suprantama kaip žmonių kaip organizmų visuma, sociosfera – kaip socialinių veiksnių ir institucijų visuma, o technosfera kaip biosferos dalis, žmogaus radikaliai transformuota techniniuose pastatuose ir statiniuose 39.

Literatūra

Vernadskis V.I. Biosfera ir noosfera. M., 2002 m.

Moisejevas N. Žmogus ir noosfera. M., 1990 m.

Ursul A.D. Kelias į noosferą: civilizacijos išlikimo ir tvaraus vystymosi samprata. M., 1993 m.

Klausimai savikontrolei:

Kokia yra sąvokos „noosfera“ formavimosi istorija?

Ką reiškia cefalizacija?

Kokios yra noosferos susidarymo ir egzistavimo sąlygos?

Kokią reikšmę N. N. suteikė noosferos sąvokai?

Moisejevas?

Paskaita Nr. 7. Antropogeniniai-natūralūs nestabilumo veiksniai biosferoje.

Pasauliniai ir regioniniai klimato pokyčiai.

Meteorologiniai duomenys rodo, kad vidutinė Žemės paviršiaus temperatūra pakilo (pavyzdžiui, Rusijoje per pastaruosius 100 metų vidutinė metinė paviršiaus oro temperatūra pakilo 1 ºC). Tačiau kai kuriuose regionuose (JAV pietuose, Brazilijos Amazonėje) vyksta tam tikras atšalimas. Didėja ekstremalių oro reiškinių (audrų, potvynių, sausrų, žiemos atlydžių ir kt.) dažnis ir intensyvumas.

Tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos (IPCC) ketvirtojoje vertinimo ataskaitoje padaryta išvada, kad yra 90 % tikimybė, kad vykstantys klimato pokyčiai bus antropogeniniai. Nemažai tyrėjų pastebi, kad Žemė ir anksčiau patyrė globalią klimato kaitą, atšalo ir atšilo, tačiau vidutinės temperatūros kitimo tempai mūsų laikais yra tikrai dideli. Yra požiūris, kuris neigia antropogeninę įtaką klimatui 40

Pagrindų konvencija ir Kioto protokolas.

Pasaulio viršūnių susitikime darnaus vystymosi klausimais Rio de Žaneire buvo pasirašyta Jungtinių Tautų bendroji klimato kaitos konvencija (UNFCCC), kuri įsigaliojo 1994 metų kovo 21 dieną.

Tai svarbus politinis dokumentas visai tarptautinei bendruomenei, kuriame pagrindinis dėmesys skiriamas pasaulinės klimato kaitos problemai. JTBKKK turi pagrindinį pobūdį. Jame pateikiamas tarptautinio susitarimo dėl pasaulinės klimato kaitos poreikio pagrindimas. Konvencijoje naudojamas „bendros, bet diferencijuotos atsakomybės“ principas, kurį atspindi švelnesni reikalavimai pereinamosios ekonomikos šalims.

Visos JTBKKK šalys prisiėmė tam tikrus įsipareigojimus inventorizuoti antropogeninius išmetimus iš šaltinių ir visų šiltnamio efektą sukeliančių dujų pašalinimą per absorbentus, rengti nacionalines klimato kaitos ribojimo programas, mokslinį bendradarbiavimą ir keitimąsi informacija bei plačiosios visuomenės švietimą šiais klausimais.

1997 m. gruodžio mėn. buvo priimtas Kioto protokolas. Protokolas yra tarptautinis politinis ir teisinis dokumentas, priimtas įgyvendinant JTBKKK. Jis įsigaliojo 2005 metų vasario 19 dieną. Tik 2 šalys atsisakė dalyvauti Protokole iki 2013 m. – JAV ir Australija.

Protokole nustatytas šiltnamio efektą sukeliančių dujų sąrašas, į kurių bendrą emisiją bus atsižvelgiama vertinant, kaip pasiekti tiksliniai rodikliai. Tai anglies dioksidas (CO 2), metanas (CH 4) ir azoto oksidas (N 2 O), taip pat trys ilgaamžių pramoninių dujų grupės – hidrofluorangliavandeniliai (HFC), perfluorangliavandeniliai (PFC) ir sieros heksafluoridas (SF 6). ). Išsivysčiusios šalys turi sumažinti bendrą šių dujų emisiją bent 5,2 %, palyginti su 1990 m. lygiu, ir tai padaryti iki 2008–2012 m.

Didžiausius įsipareigojimus sumažinti išmetamų teršalų kiekį prisiėmė ES šalys (8 proc.), Australija, Islandija ir Norvegija gali padidinti išmetamų teršalų kiekį atitinkamai 8 proc., 10 proc. ir 1 proc. Rusija ir Ukraina gali išlaikyti emisijas 1990 m. lygiu. Besivystančioms šalims nėra įsipareigojimų mažinti išmetamų teršalų kiekį.

Kioto protokolo reikšmė yra Konvencijos pagrindų susitarimo vertimas į aiškių, praktinių mechanizmų kalbą. Svarbu, kad įsipareigojimai būtų teisiškai privalomi dalyvaujančioms šalims.

Kitas svarbus aspektas yra lankstaus požiūrio galimybė, kurią suteikia šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų prekybos kvotų sistema. Šis metodas leis šalims, kuriose išmetamų teršalų mažinimo priemonių sąnaudos yra didelės, sumažinti ekonominę naštą, įvykdant dalį savo įsipareigojimų, perkant atitinkamus taršos leidimus šalyse, kuriose tokios priemonės dėl įvairių priežasčių yra pigesnės 41 .

Kita pasaulinė problema – ozono sluoksnio kitimas. Žemės ozono sluoksnyje mažėja ozono koncentracija, kuri yra susijusi su antropogeniniu poveikiu ir freonų išsiskyrimu. (Taip pat yra hipotezių, rodančių natūralų „ozono skylių“ susidarymo pobūdį.

Ozono sluoksnio plonėjimas pirmą kartą buvo pastebėtas virš Antarktidos 1985 m., o vėliau užfiksuotas ir šiauriniame pusrutulyje virš Europos ir Šiaurės Amerikos dalių. Manoma, kad ozono sluoksnio sunaikinimas sukelia užteršimą „kieta“ ultravioletine spinduliuote, kuri yra pavojinga gyvūnų ir augalų organizmams.

Ozono sluoksnio apsauga vykdoma remiantis tokiais tarptautiniais dokumentais kaip 1987 m. Monrealio protokolas dėl ozono sluoksnį ardančių medžiagų ir Vienos konvencija dėl ozono sluoksnio apsaugos.

Biologinės įvairovės nykimo problemos

Biologinė įvairovė (arba biologinė įvairovė) suprantama kaip gyvybės įvairovė visomis jos apraiškomis, kaip trijų elementų – genetinės įvairovės (genų ir alelių įvairovės), rūšių įvairovės ir ekosistemų įvairovės (šis supratimas yra įtvirtintas tokiame tarptautiniame) derinys. JT Biologinės įvairovės konvencija).

Kiekviena rūšis, nepaisant jos naudingumo žmogui laipsnio, yra vertinga, kiekviena rūšis turi unikalų evoliucijos proceso metu susidarantį genų rinkinį, todėl saugomas visas biosferos genofondas.

Pagrindinės biologinės įvairovės mažėjimo priežastys yra buveinių naikinimas arba trikdymas; žvejyba (medžioklė), svetimų rūšių introdukcija, tiesioginis naikinimas siekiant apsaugoti žemės ūkio produktus, atsitiktinis sunaikinimas (keliuose, karinių operacijų metu, elektros linijose ir kt.), aplinkos tarša. Be to, sunaikinus vieną rūšį, gali išnykti dar kelios.

Rusijos gamta pasižymi dideliu biologinės įvairovės lygiu, šalies teritorijoje yra daugiau nei 12 500 kraujagyslių augalų rūšių, 2 200 - briofitų, apie 3 000 - kerpių, 320 - žinduolių, daugiau nei 732 - paukščiai, 75 - ropliai, apie 30 varliagyvių ir beveik 343 rūšių gėlavandenių žuvų, 9 ciklostomų ir apie 1500 jūrinių žuvų rūšių. Mūsų šalies indėlis į pasaulinę biologinę įvairovę yra didelis (žr. lentelę).

Pagrindiniai Rusijos Federacijos biologinės įvairovės parametrai 42

Taksonominė grupė	Rūšių skaičiaus Rusijoje įvertinimas	% pasaulio faunoje
Augalai
Jūros dumbliai
Kerpės
Bryofitai
Kraujagysliniai augalai
Gyvūnai
Pirmuonys
Coelenterates
Plokščiosios kirmėlės
Apvaliosios kirmėlės
Moliuskai
Vėžiagyviai
Arachnidai
Vabzdžiai	Apie 100 tūkst
Gėlavandenės žuvys
Jūrinė žuvis	Apie 1500
Varliagyviai
Ropliai
Žinduoliai

Biologinės įvairovės apsauga Rusijoje visų pirma vykdoma pagal įvairių tipų saugomų teritorijų sistemą. Ypatingas vaidmuo tenka „Raudonųjų knygų“ išlaikymui, ekonominių ir politinių biologinės įvairovės apsaugos mechanizmų kūrimui, moksliniam ir švietėjiškam darbui.

Gamtos išteklių naudojimo problemos.

Gamtos ištekliai – gamtos objektų ir reiškinių, naudojamų dabartyje, praeityje ir ateityje tiesioginiam ir netiesioginiam vartojimui, visuma, prisidedanti prie materialinės gerovės kūrimo, darbo išteklių atgaminimo, žmogaus egzistavimo sąlygų palaikymo, gyvenimo kokybės gerinimo. 43 . Tai dirvožemio danga, naudingi laukiniai augalai, gyvūnai, mineralai, vanduo (vandens tiekimui, drėkinimui, pramonei, energetikai, transportui), palankios klimato sąlygos (daugiausia šiluma ir drėgmė), vėjo energija ir kt.

Gamtos ištekliai skirstomi pagal jų kilmės šaltinį (biologiniai, mineraliniai, energetiniai), pagal priklausymą tam tikriems gamtos komponentams (žemė, miškas, vanduo, energija ir kiti ištekliai), pagal išeikvojimo laipsnį (neišsenkami ir neišsenkantys). , skirstomi į atsinaujinančius ir neatsinaujinančius) K Neišsenkami apima kosmoso ir klimato išteklius – orą, kritulius, saulės spinduliuotę, vėjo energiją, jūros potvynius ir kt.

Biologiniai ištekliai (gyvūnai ir augalai), taip pat kai kurie mineraliniai ištekliai (pavyzdžiui, ežeruose nusėdusios druskos) laikomi atsinaujinančiais. Atsinaujinančių išteklių naudojimo greitis turi atitikti laiką, kurio reikia jiems atkurti. Dauguma naudingųjų iškasenų priskiriami neatsinaujinamiesiems. Santykinai atsinaujinantys ištekliai yra dirvožemio ir miško ištekliai. Kai kurie gamtos ištekliai turi pasipildymo ir pakeičiamumo savybių.

Gamtos išteklių atnaujinimas – natūralus jų atkūrimas laikui bėgant arba auginimas. Kai kurie gamtos ištekliai yra atsinaujinantys kiekybiškai, bet neatsinaujinantys (kokybiškai neatsinaujinantys) 44 .

Siekiant visapusiškai įvertinti gamtos išteklių išeikvojimo problemų sunkumą, koreliuojami naudojimo intensyvumo ir galimų atsargų rodikliai. Atsinaujinančių išteklių atveju atsižvelgiama į tokius rodiklius kaip gamybos lygis ir jos metinio augimo potencialas 45 .

Dabartinė atsinaujinančių išteklių būklė siejama su daugybe problemų – išnyksta nemažai gyvūnų ir augalų rūšių (apie 400), kasmet mažėja miškų plotai ir blogėja žemės fondo struktūra, tuo pačiu didėja vandens suvartojimas ir vandens tarša.

(ištraukos iš knygos)

Kibernetika susiduria su visomis formomis elgesį tiek, kiek jie yra reguliarūs, deterministiniai arba atkuriami.
Informacijos teorija vaidina didelį vaidmenį kibernetikos problemose, nes informacijos teorija iš esmės pasižymi tuo, kad ji visada susijusi su tam tikromis galimybėmis; ir jos pradiniai duomenys, ir galutinės išvados visada nurodo daug kaip tokia, o ne į jokį atskirą elementą.
Dažnai net sistemos uždarumas ar atvirumas energetiniu požiūriu neturi reikšmės – svarbu tik tai, kiek sistema yra pavaldi lemiantiems ir kontroliuojantiems veiksniams. Jokia informacija, signalas ar lemiamas veiksnys negali pereiti iš vienos sistemos dalies į kitą, nepažymėtas kaip reikšmingas įvykis.
Tai, kas patiria veiksmą, vadinama operandas. Aktyvusis faktorius vadinamas operatorius. Tai, kuo tapo operandas, vadinama būdu. Atsiradęs pokytis vadinamas perėjimas. Perėjimą apibrėžia dvi būsenos. Perėjimų rinkinys tam tikram operandų rinkiniui yra transformacija. Transformacija reiškia tai, kas vyksta, o ne kodėl tai vyksta. Konversija būtinai, jei kiekvieną operandą paverčia tik vienu vaizdu.
Deterministinė mašina apibrėžiamas kaip mašina, kuri elgiasi taip pat, kaip uždara „vienas su vienu“ transformacija. Deterministinės sistemos keičiasi reguliariais ir pakartojamais keliais.
Pagal sąlyga sistema suprantama kaip tiksliai apibrėžta sąlyga arba savybė, kurią galima atpažinti, jei ji pasikartos. Kiekviena sistema natūraliai turi daug galimų būsenų. Tai, kad deterministinė mašina negali vienu metu pereiti iš vienos būsenos į dvi kitas būsenas, atitinka reikalavimą, kad transformacija būtų unikali.
Kiekviena mašina ar dinaminė sistema turi daug skirtingų būsenų. Jeigu tai deterministinė mašina, tai ją veikiančių sąlygų ir būsenų, kuriose ji yra, fiksavimas lems, t.y. vienintelė bus kita būsena, į kurią ji pateks. Šie būsenų perėjimai atitinka operandų perėjimus konvertuojant.
Mašiną vaizduojanti transformacija turi būti uždaryta. Jei pateikiama uždara vienareikšmė transformacija, taip pat tam tikra pradinė būsena, tada nuo šios būsenos prasidedanti trajektorija yra visiškai apibrėžta (t. y. vienareikšmė) ir ją galima apskaičiuoti.
kas materialus objektas yra ne mažiau nei begalinis skaičius kintamųjų, taigi ne mažiau nei begalinis skaičius galimų sistemos. Turime atrinkti ir tirti tik tuos faktus, kurie mus domina tam tikro, iš anksto nurodyto tikslo požiūriu. Tiesa ta, kad mus supančiame pasaulyje tik kai kurie faktų rinkiniai gali suteikti uždarų, nedviprasmiškų transformacijų. Rasti tokius rinkinius kartais lengva, kartais sunku. Paprastai tokių rinkinių aptikimas siejamas su kitu metodu sistemos apibrėžimai- su metodu išvardijant kintamuosius, į kuriuos reikia atsižvelgti.
Sistema reiškia ne daiktą, o kintamųjų sąrašą, užtikrinantį vienareikšmę transformaciją.
Vadinama tikra mašina, kurios elgesį galima pavaizduoti tam tikra uždarų vienareikšmių transformacijų rinkiniu keitiklis arba mašina su įėjimu. Jo įvestis yra keičiama parametras. Parametrų (arba įvesties) keitimas turi įtakos mašinos (keitiklio) veikimui.
Perėjimo procesas apibrėžiamas kaip būsenų seka, kurią keitiklis išgyvena pastoviomis sąlygomis prieš pradėdamas kartotis.
Dvi ar daugiau mašinų gali būti sujungtos į vieną naują mašiną. Jei mašinos turi išlaikyti savo individualų pobūdį po sujungimo į vieną visumą, tada tik įvestis ir išėjimai gali būti sujungti vienas su kitu, nepažeidžiant kitų dalių.
Jei veiksmas tarp dinaminės sistemos dalių yra apskritimo pobūdžio, tada jis turi atsiliepimai. Kai yra sujungtos tik dvi dalys, kad kiekviena paveiktų kitą, grįžtamojo ryšio savybės suteikia svarbios ir naudingos informacijos apie visumos savybes. Bet jei dalių skaičius padidėja bent iki keturių ir kiekviena dalis paveikia kitas tris dalis, tada per jas galima ištraukti dvidešimt uždarų kilpų, tačiau žinios apie visų šių dvidešimties kilpų savybes dar nesuteikia visos informacijos apie sistemą. Į tokias sudėtingas sistemas negalima žiūrėti kaip į susipynusį daugiau ar mažiau nepriklausomų grįžtamojo ryšio kilpų rinkinį – į jas galima žiūrėti tik kaip į visumą.
Per visas žodžio reikšmes " tvarumą„Pagrindinė idėja praeina“ nekintamumas". Tai susideda iš to, kad nors visa sistema nuosekliai keičiasi, kai kurios jos savybės ( invariantai) lieka nepakitę.
valstybė pusiausvyra- būsena, kurios transformacija nepakeičia. Ciklas Būsenų seka vadinama tokia, kad pakartotinis transformacijos taikymas verčia būsenas pakeisti šią seką. Paprastai dinamiška sistema, kuri nuolat kinta, beveik visą laiką patiria nedidelių trikdžių. Pusiausvyros būsenos gali būti stabilios, abejingos ir nestabilios. Gali prireikti daugelį jų pašalinti, kad sistema būtų sumažinta iki būsenų, kurios turi realią galimybę išlikti, rinkinį. Dažnai svarstoma sistema tvarus darant prielaidą, kad pasipiktinimą gulėti tam tikroje srityje.
Stabilumas paprastai laikomas pageidautinu, nes jo buvimas leidžia derinti tam tikrą lankstumą ir aktyvumą su tam tikru pastovumu. Tačiau tvarumas ne visada yra geras, nes sistema gali ir toliau grįžti į būseną, kuri kitaip laikoma nepageidaujama.
Du automobiliai sujungti" homomorfizmas", kai tik viena kryptimi unikali transformacija, pritaikyta sudėtingesnei mašinai, gali ją redukuoti į formą, kuri bus izomorfinė paprastesnei mašinai. Taigi, dvi mašinos homomorfiškas, jeigu jie tampa identiški (izomorfiniai) vieną iš jų supaprastinant, t.y. stebint ją nepilna valstybių diskriminacija.
Nėra tokio dalyko kaip (vienkartinis) labai didelės sistemos elgesys, pats savaime, nepriklausomas nuo konkretaus stebėtojo. Tiek stebėtojų, tiek pomašinų ir tiek elgesio modelių, kurie vienoje sistemoje gali skirtis iki nesuderinamumo. Mokslas nėra tiesiogiai susijęs su atskleidimu, kas „iš tikrųjų“ yra sistema, o su įvairių stebėtojų atradimų suderinimu, kurių kiekvienas yra tik dalis arba visos tiesos aspektas.
Mes iš tikrųjų dirbame su " juodos dėžės“, kurios teorija yra tiesiog realių objektų ar sistemų teorija, kurioje ypatingas dėmesys skiriamas objekto ir stebėtojo santykio klausimui, klausimui, kokia informacija gaunama iš objekto ir kaip ją priima taigi stebėtojas. juodosios dėžės teorija yra tiesiog eksperimentuojančiojo ir jo aplinkos santykių tyrimas, ypatingą dėmesį skiriant informacijos srautui.. Realaus pasaulio studijos baigiasi transformatorių studijomis.
Atsirandantis savybės – savybės, kurių negalima numatyti remiantis žiniomis apie dalis ir jų prijungimo būdą. Kai žinios apie visumos dalis yra baigtos, visumos elgsenos numatymas taip pat gali būti išsamus ir staiga negali atsirasti (išryškėti) jokių savybių, išskyrus tas, kurios buvo numatytos. Tačiau dažnai mūsų žinios nėra išsamios dėl įvairių priežasčių. Tada spėjimas turi būti atliktas remiantis nepilnomis žiniomis ir gali pasirodyti klaidingas. Pavyzdžiui, gali atsitikti taip, kad vienintelis būdas numatyti yra paprasta ekstrapoliacija – numatant, kad visuma taip pat turės tokias pačias charakteristikas kaip ir dalys. Kartais toks ekstrapoliavimas yra pagrįstas. Tačiau dažnai šis metodas nepavyksta. Ir tada, jei norime, naują turtą galime pavadinti „atsirandančiu“. Kai sistema tampa didelė, o dalies ir visumos dydžio skirtumas tampa reikšmingas, dažnai iš tikrųjų atsitinka taip, kad visumos savybės labai skiriasi nuo dalių savybių.
Svarbi juodosios dėžės teorijos dalis yra susijusi su tų požymių, kurie atsiranda, kai stebėtojas gali stebėti tik kai kuriuos visos būsenos komponentus, išaiškinimas. Kai kai kurie kintamieji tampa nepastebimi, likusių kintamųjų atstovaujama „sistema“ gali pasižymėti nepaprastomis ir net stebuklingomis savybėmis. Jei deterministinė sistema yra stebima tik iš dalies ir dėl to tampa nenuspėjama, tai stebėtojas gali sugebėti atkurti nuspėjamumą, atsižvelgdamas į sistemos praeitį istoriją, t.y. darant prielaidą, kad jame egzistuoja kažkokia „atmintis“. Taigi „atminties“ buvimas nėra visiškai objektyvi sistemos savybė. Ši savybė yra ryšys tarp sistemos ir stebėtojo ir keičiasi keičiantis ryšio kanalui tarp jų. Apeliavimas į sistemos „atmintį“ kaip sistemos elgesio paaiškinimą prilygsta pripažinimui, kad neįmanoma visiškai stebėti sistemos. „Atminties“ savybės yra ne paprasto „daikto“, o subtilesnės sąvokos - „kodavimo“ savybės.
Pareiškimas apie kažką daug gali būti teisinga arba klaidinga, kai taikoma elementai minios. Veik komunikacijos„būtina suponuoja buvimą daug galimybių, t.y. daugiau nei viena galimybė. Perdavimas ir saugojimas informacija yra reikšmingai susiję su kai kurių buvimu rinkiniai galimybes. Individualiu pranešimu perduodama informacija priklauso nuo rinkinio, iš kurio jis pasirinktas. Perduota informacija nėra vidinė atskiro pranešimo savybė.
Terminas įvairovę pritaikius skiriamųjų elementų rinkiniui, jis vartojamas dviem prasmėmis: 1) kaip skirtingų elementų skaičius; 2) kaip šio skaičiaus logaritmas iki 2 bazės. Logaritminėje formoje įvairovės vienetas vadinamas „bitu“. Taigi lyčių įvairovė yra lygi 1 bitui. Rinkinių įvairovė vektoriai negali viršyti jų komponentų atmainų sumos (logaritminiu mastu). Vektoriniai komponentai nepriklausomas, jei tam tikros vektorių aibės įvairovė yra lygi atskirų komponentų logaritminės įvairovės sumai. Aibės įvairovė nėra jai būdinga savybė: pasitaiko, kad norint tiksliai nustatyti įvairovę, reikia nurodyti stebėtoją ir jo gebėjimą atskirti.
Bet kurio egzistavimas nekintamas tam tikrame reiškinių rinkinyje reiškia buvimą įvairovės apribojimai. Kadangi bet koks gamtos dėsnis suponuoja kažkokio invarianto buvimą, tada kiekvienas gamtos dėsnis yra įvairovės apribojimas. Pasaulis be įvairovės ribų būtų visiškai chaotiškas. Faktas, kad kažkas nuspėjamas, reiškia, kad yra įvairovės apribojimas. Dažnas ir labai stiprus įvairovės apribojimas yra tęstinumas. Nepertraukiama funkcija kiekviename žingsnyje gali pereiti tik į gretimą reikšmę. Jei dėl transformacijos dvi būsenos susilieja į vieną, įvairovė mažėja. Koduojant per transformaciją vienas į vieną, įvairovė nesikeičia, todėl galima vienareikšmiškai atkurti pirmines formas.
Įvairovė, kurią konverteris gali perduoti, yra proporcinga jo bitų talpai, padaugintai iš atliktų žingsnių skaičiaus. Veikdamas pakankamai ilgai, bet koks keitiklis gali perduoti bet kokią įvairovę. Taip yra todėl, kad išvestis, žingsnis po žingsnio kaip seka, sudaro vektorių, o vektoriaus įvairovė gali viršyti vieno iš jo komponentų įvairovę. Taigi kanalo talpos sumažėjimą galima kompensuoti padidinus sekos ilgį.
Apsvarstykite atvejį, kai kiekvienas operandas, užuot paverstas tam tikra nauja būsena, gali pereiti į vieną iš daugelio galimų būsenų, o konkrečios būsenos pasirinkimas atliekamas tam tikru metodu ar procesu, suteikiančiu kiekvienai būsenai. pastovi tikimybė tapti įvaizdžiu. Tikimybių nekintamumas suteikia modelį arba tvarką, kuria remiantis gali būti pagrįsti tikslūs teiginiai. Tokia transformacija, o ypač jos galimų sukurti trajektorijų rinkinys, vadinamas stochastinis, atskirti jį nuo unikalios ir deterministinės transformacijos.
Tokia būsenų seka, kurioje skirtingiems ilgiems intervalams kiekvieno perėjimo tikimybė yra vienoda, vadinama Markovo grandinė. Tai reiškia, kad kiekvieno perėjimo tikimybė turėtų priklausyti tik nuo būsenos, kurioje yra sistema, o ne nuo būsenų, kuriose ji buvo anksčiau. Vektorių rinkinys, neturintis įvairovės apribojimų, atitinka Markovo grandinę, kurioje kiekviename etape visi perėjimai yra vienodai tikėtini.
Tvari sritis Markovo mašina turi tokią būsenų rinkinį, kad reprezentuojantis taškas, patekęs į vieną iš šių būsenų, nebegalės išeiti iš šio rinkinio. Pusiausvyros būsena tiesiog yra stabilus regionas, redukuotas į vieną būseną. Netoli pusiausvyros būsenos sistema elgiasi taip, tarsi ji „siektų tikslo“, ty pusiausvyros būsena. Tačiau Markovo atveju sistema nejuda tvirtai ir neabejotinai tikslo link, o tarsi miglotai klaidžioja tarp įvairių būsenų, nuolat pereidama į naują būseną, nebent senoji būtų pusiausvyros būsena, ir kaip nuolat sustoja, jei patenka į pusiausvyros būseną. Markovo mašinos judėjimas į pusiausvyros būseną atskleidžia objektyvias sėkmės metodo savybes. bandymas ir klaida. Kai sujungtos dvi mašinos, visuma gali būti pusiausvyros būsenoje tik tada, kai kiekviena dalis pati yra pusiausvyros būsenoje kitos dalies nustatytomis sąlygomis.
Informacijos negalima perduoti didesniais kiekiais, nei leidžia įvairovė. Šenonas pristatė įvairovės matą, kurį kiekviename žingsnyje rado Markovo grandinė. Ši priemonė vadinama entropija daug tikimybių. Ji turi didžiausią tam tikros tikimybių rinkinio vertę, kuri sumuojama iki 1, kai visos tikimybės yra lygios. Markovo grandinės atkarpos entropija yra proporcinga jos ilgiui. Informacijažiūrima kaip į kažką, kas pašalina neapibrėžtumą, jis matuojamas neapibrėžtumo kiekiu, kurį jis pašalina.
Šenono teorema apie informacijos perdavimą esant triukšmo: jei, perduodant pranešimus tam tikru kanalu, kiekvienas pranešimas turi tam tikrą atsitiktinio pasikeitimo tikimybę, tada perteklius kanalo talpa gali sumažinti klaidas iki bet kokio pageidaujamo lygio.
Sąvokos išlikimas"Ir" tvarumą" yra identiškos, jas galima tiksliai suderinti. Kai kurios būsenos, atitinkančios gyvą organizmą, yra tos būsenos, kuriose tam tikros esminiai kintamieji likti nurodytose ribose.
Esminė funkcija reguliatorius yra tai, kad jis blokuoja įvairovės srautą nuo trikdžių iki reikšmingų kintamųjų ir taip sumažina perduodamą įvairovę. Tik valdiklio įvairovė gali sumažinti trikdžių įvairovę.
Didelė dalis kai kurių veiklų gali būti vertinama dvejopai. Viena vertus, stebėtojas gali pastebėti, kad iš tikrųjų vyksta reikšmingas judėjimas ir pokyčiai; ir, kita vertus, kad visoje šioje veikloje, kadangi ji yra koordinuota ir homeostatinė, išsaugomi tam tikri invariantai, rodantys vykdomo reguliavimo laipsnį.
Prieš pradedant įgyvendinti ar net kalbėti apie bet kokį reglamentą, turime žinoti Kąčia jis yra esminis (esminių kintamųjų rinkinys) ir Ką reikalingas (galiojančių būsenų rinkinys). Reguliavimas bus nepilnas(netobula), kai reguliatorius, laikomas įvairovės ar informacijos perdavimo kanalu, turi pajėgumų, kurie dėl būtinosios įvairovės dėsnio pasirodo esantys nepakankami, kad įeinančią (trikdančią) įvairovę sumažintų iki leistinų būsenų įvairovės.
Daugeliu atvejų prevencinis reguliavimas neįmanomas, t.y. reguliuotojas negali užbaigti savo veiksmų prieš pradedant nustatyti rezultatą. Kartais informacija, patenkanti į reguliatorių, turi nukeliauti ilgesnį kelią, kad reguliatorių paveiktų tik jau įvykęs poveikis reguliavimo objektui. Tokiu atveju gauname paprastą sekimo sistemą, klaidų, arba reguliatorius su uždara kilpa, Su atsiliepimai. Pagrindinė klaidų valdomo valdiklio savybė yra ta, kad jis negali būti tobulas. Daugeliu atvejų sistemos turi tokį tęstinumą, kad reikšmingų kintamųjų būsenos pasiskirsto pagal tam tikrą nepageidaujamų dalykų skalę. Savalaikis tokio masto grįžimas iš pusės kelio pagrįstai gali būti vadinamas „koregavimu“. Taigi tęstinumo buvimas leidžia reguliuoti, nors ir nepilną, bet turi didelę praktinę reikšmę. Padaromos nedidelės klaidos, o tada, pateikdamos jų informaciją reguliatoriui, jos įgalina reguliavimą išvengti didesnių klaidų.
Atskiro reklama Markovas mašinos pakėlimas į pusiausvyros būseną yra daug mažiau tvarkingas nei deterministinės mašinos progresas, todėl Markovo tipas mažai naudojamas techniniuose reguliatoriuose. Markovo mašina, kaip ir deterministinė, gali būti naudojama kaip valdymo priemonė, tačiau jos trūkumas yra tas, kad jos trajektorija yra neapibrėžta, tačiau jos pranašumas yra tai, kad ją lengva suprojektuoti.
Pagrindinis šaltinis reguliavimo sunkumai yra didelė sistema įvairių sutrikimų, prieš kurį nukreiptas reguliavimas. Kai sistema labai didelė, o reguliatorius daug mažesnis, būtinos įvairovės dėsnis vaidina svarbų vaidmenį. Šio įstatymo reikšmė yra ta, kad kai reguliatoriaus pajėgumas yra fiksuotas, jis nustato absoliučią reguliavimo (arba kontrolės), kurį reguliatorius gali atlikti, apimtį, neatsižvelgiant į jo vidinę struktūrą. R. Fisheris parodė, kad informacija, kurią galima išgauti iš turimų duomenų, turi maksimumą ir kad kiekvieno statistiko užduotis yra tik priartėti prie šio maksimumo.
Kai sistema yra labai didelė, skirtumas tarp įtakų šaltinio ir sistemos, lemiančios rezultatą, gali būti šiek tiek miglotas ta prasme, kad ribą tarp jų galima nubrėžti įvairiais lygiaverčiais būdais. Tačiau savavališkai ar ne, bet kažkokia siena visada turi būti atliktas, bent jau praktiniame moksliniame darbe, nes kitaip negalima pateikti jokio konkretaus teiginio.

Šioje knygoje, kurią parašė garsus anglų kibernetikos specialistas Williamas Rossas Ashby, pateikiamos pagrindinės kibernetikos sąvokos – „mokslas apie gyvūnų ir mašinų valdymą ir bendravimą“. Autorius aptaria galimybę plačiai pritaikyti kibernetikos idėjas įvairiose žmogaus veiklos srityse. Knyga pradedama bendrų, lengvai prieinamų sąvokų paaiškinimu, o autorius žingsnis po žingsnio parodo, kaip šias sąvokas galima tobulinti ir plėtoti tol, kol jos priveda prie kibernetikos problemų, tokių kaip grįžtamasis ryšys, stabilumas, reguliavimas, kodavimas ir kt. Pristatymą lydi daugybė specialiai atrinktų pavyzdžių ir pratimų, nereikalaujant, kad skaitytojas turėtų žinių už elementarios algebros ribų.

Knyga skirta tiek taikomosios matematikos, informatikos ir kibernetikos sričių specialistams, tiek kitų mokslų atstovams, kurie domisi kibernetika ir nori jos metodus bei aparatus pritaikyti savo specialybėje. Skaitykite internete arba atsisiųskite knygą „Įvadas į kibernetiką“ iš fb2, kurią parašė Williamas Rossas Ashby. Knyga išleista 2015 m., priklauso žanrui „Kompiuterinė literatūra“, ją išleido Lenand leidykla, URSS redakcija.