ФЭНДОМ


Сложная система состоит из множества взаимодействующих составляющих (подсистем), вследствие чего сложная система приобретает новые свойства, которые отсутствуют на подсистемном уровне и не могут быть сведены к свойствам подсистемного уровня. Например, свойства атома водорода такие, например, как спектральные характеристики его излучения, есть свойства сложной системы, которые несводимы к свойствам его составляющих — электрона и протона.


Свойства сложных систем Править

  • Сложная Адаптивная Система (САС) — сложная система, обладающая следующими свойствами:
  1. состоит из подсистем, которые также являются САС;
  2. является открытой системой, обменивающейся с окружением веществом, энергией и информацией;
  3. является сложной системой, свойства которой невыводимы из свойств ее подсистемных уровней;
  4. обладает самоподобием (фрактальное строение);
  5. способна к адаптивной активности, за счет которой прирастают полезные способности и уменьшаются бесполезные способности;
  6. способна поддерживать свое стационарное состояние;
  7. способна наращивать упорядоченность (order) и сложность (complexity) за счет адаптивной активности.

Примерами САС являются живые системы (living systems) и социоэкономические системы. Существует несколько разных способов описания САС. Их можно разделить на два класса:

(1) Теории, в которых макродинамические регулярности выводятся посредством моделирования ансамбля отдельных "агентов", действующих по некоторым адаптивным правилам. При этом ансамбль как единое целое генерирует определенные макрозакономерности. Эта теория спонтанного возникновения самоупорядоченности активно развивается в рамках исследований Santa Fe Institute: [1]

(2) Другой способ описания макродинамики САС исходит из предположения, что некоторые наиболее фундаментальные свойства САС могут быть выведены из таких общих свойств этих систем, как присущая им способность адаптироваться к меняющемуся окружению. Этот подход не требует привлечения какой-либо информации о строении САС, или знания ее микроструктуры. Этот подход, позволяющий выводить некоторые макродинамические закономерности САС из общих свойств таких систем известен как


Метод Системного Потенциала (МСП) Править

МСП-подход выводит макродинамические свойства Системы из ее способности адаптироваться к меняющемуся окружению. Эта способность выражается в наличии у таких Систем следующих двух свойств: (1) способности аккумулировать и использовать полезный опыт и (2) способности поддерживать свое временно-равновесное состояние. Первое свойство может быть представлено как петля положительной обратной связи: "полезный опыт" - "адаптивная деятельность" - "прирост в полезном опыте". Второе свойство можно представить как действие отрицательной (стабилизирующей) обратной связи: "отклонение от временно-равновесного состояния" - "внутренние процессы в САС" - "возвращение к временному равновесному состоянию". Согласно МСП-подходу динамика САС на макроуровне определяется взаимодействием положительной и отрицательной петель обратной связи. Эти два процесса выражают на макроуровне адаптивное поведение отдельных частей и подсистем САС (например, агентов в Экономической САС).

Полезный опыт делится на потенциал системы и условия его реализации. В зависимости от условий применяется лишь часть имеющегося потенциала. Доля реализуемой (применяемой) части потенциала характеризует эффективность САС. Система стремится реализовать полностью имеющийся потенциал. По мере ее развития доля нереализуемой части потенциала уменьшается, а значит эффективность САС растет. Однако при этом растет и неустойчивость временно-равновесного состояния. В результате Система становится чувствительна к малым случайным возмущениям. Существуют два нестабильных временно-равновесных состояния. Как только Система оказывается в окрестности одного из этих нестабильных состояний, она под действием малого случайного возмущения совершает катастрофический скачок в новое стабильное временно-равновесное состояние. Так формируется эволюционный цикл развития Системы, состоящий из двух фаз плавного роста эффективности и двух катастрофических скачков эффективности САС. Фаза плавного роста с низкими значениями эффективности - это фаза "депрессии", фаза плавного роста с высокими значениями эффективности - это фаза "процветания", катастрофический скачок эффективности вверх - фаза "оживления" после "депрессии" и фаза катастрофического падения эффективности - фаза "кризиса" САС. Применение МСП-подхода к экономике дает модель бизнес-цикла в виде нерегулярных релаксационных колебаний.



Обсуждение МСП на сайте:

Литература по МСП:


По Хиценко В.Е. Править

* Первое, что следует отметить, - это неразложимость сложных систем. Целое не является суммой частей. Главные свойства системы, определяющие ее идентичность и целостность, не присущи никакой из ее составляющих, не выводятся из свойств частей, а возникают от их соединения. Этот эффект называется эмерджентностью. Кроме того, мир вокруг нас очевидно не состоит из систем и не похож на кирпичную кладку, но системный подход столь же очевидно полезен для размышлений о мире, как контекст и общий язык. ... Эмерджентность мы назовем первопорядковой проблемой сложных систем, она на поверхности и осознана давно.* Проблемы второго порядка начинаются при слиянии наблюдателя и объекта наблюдения, регулятора и управляемого объекта. При изучении высшей нервной деятельности человека и в общественных науках мы в определенной мере наблюдаем за наблюдателями. Сложность системы может проявиться в невозможности локализации ее по входу и выходу. Дело не только в трудности проведения границы между системой и средой и не столько в несовпадении когнитивных областей наблюдателя и системы, а в том, что выходная реакция необязательно связана с входным сигналом и сама влияет во многом на свое последующее изменение. Выход зачастую определяется внутренним состоянием, недоступным наблюдению, и не является реакцией на входной стимул. Это свойство называется операциональной замкнутостью. Система воспринимает и усиливает что-то незначимое с нашей точки зрения и игнорирует то, что мы считали входным сигналом, проявляет внутреннюю детерминацию, следует собственным законам. Входной толчок может запустить цепь рекурсивных изменений, но их итог зависит не от входа, а от внутренних связей и свойств системы, которые тоже могут меняться. А внешние воздействия, среда лишь модулируют эту рекурсию. Таким рекурсивным путем "от достигнутого", по видимому, реализуются самоорганизующиеся системы. Таков механизм возникновения кристаллов, живых существ, цен, общественных формаций, законов и т.п. Это больше, чем автономия в математическом смысле, как отсутствие входных сигналов в уравнениях динамики системы. Это выборочное восприятие среды. Какие-то сигналы игнорируются, другие воспринимаются и усиливаются в контурах положительных обратных связей, но поведение системы нельзя назвать реакцией на вход. Поведение определяет в основном самообращенность и текущую внутреннюю структуру, которую сложная система меняет в целях выживания. В действительно сложной системе самообращенность так велика, что выходной сигнал становится как бы внутренним делом, результатом циркуляции воспринятого входного толчка по конкретной конфигурации связей подсистем. Реакция системы будет свойственна этой структуре связей, будет собственной функцией... Анализ операционально замкнутой системы сводится к распознаванию, а управление - к поддержке конкретных собственных поведений, к которым ведет рекурсия. Чтобы почувствовать разницу систем, вставьте пропущенное число в предложение: "Если девять умножить на..., то получается тридцать шесть", а теперь вставьте правильное число в следующее утверждение: "Эта фраза состоит из... букв". Здесь в ходе поиска решения происходит движение к собственному значению операционально замкнутой системы. Это уже задача второго порядка сложности по сравнению с первой, легко решаемой по схеме "вход-выход" или "стимул-реакция", "посылка-следствие". Найдя путем рекурсивного уточнения нужное число, вы построите самообращенное предложение, которое означает то, что оно означает. В социальных системах, где наблюдатели являются одновременно и объектами наблюдения и участниками, возникает особый вид неопределенности. Рефлексивная петля, включающая восприятие реальности, действия на основе этого восприятия, не всегда верного и всегда неполного, влияние этих действий на реальность и вновь восприятие, - вот отличие ситуации от изучения явлений природы. ... Действительной причиной развития ситуации может быть несовершенство ее понимания. Неверные ожидания могут двигать социально-экономический процесс. Ошибки неустранимы, но именно они принципиально необходимы для ориентации в процессе. Чтобы оценить степень искажения представлений участников процесса, мы должны знать точную картину ситуации. Но это невозможно из-за рефлексивной петли - мышление участников процесса влияет на его ход. Равновесие недостижимо. Неясно, оказалось ли верным ожидание либо реальность под него подстроилась, как в случае так называемого самоисполняющегося пророчества. Наличие правдоподобной теории, догадки изменяют практику. Соответствие опубликованного прогноза и свершившегося затем факта уже не является гарантией истинности теории. А несоответствие вовсе не означает ошибку прогноза. Поэтому нередко скрывают и предельно затуманивают прогнозы. Здесь эффект вмешательства наблюдателя проявляется повсеместно, а не только на квантовой обочине предмета исследования, как в естествознании. Бестужев-Лада И.В. предлагает конструктивно учитывать рефлексивную петлю: "...не что будет, а что может произойти при наблюдаемых тенденциях, и что надо сделать, чтобы произошло возможно более желательное?". Но скажем точнее и осторожнее: "...что надо делать, чтобы с учетом рефлексивности удерживать положительную тенденцию?". Рефлексия активного наблюдателя - это также и осознание собственной роли в управляемом процессе и корректировка ее на основе осмысления прошлого взаимодействия. В книге В. Франкла "Человек в поисках смысла" есть удивительно глубокое высказывание: "Я не только поступаю в соответствии с тем, что я есть, но и меняюсь в соответствии с тем, как поступаю". Итак, автономия - это отсутствие влияния входов, а операциональная замкнутость есть селективное восприятие сигналов из среды, независимое от среды рекурсивное сжатие к собственным поведениям, рефлексивная петля означает процесс взаимных изменений мыслящих наблюдателей в составе системы и самой системы на основе непрерывного уточнения модели взаимодействия.* Теперь мы готовы сделать шаг к самореферентности, как особому свойству живых систем. Богатство собственных поведений, обеспеченное структурной гибкостью живых систем, позволяет им справляться с разнообразием окружающей среды. При этом они наделяют внешние возмущения какими-то признаками, находя для них внутренние аналоги, создавая модель среды в своем мозге. Происходит не "схватывание" и не игнорирование внешней среды, а поиск внутренних референтов, спецификация реальности. Среда становится внутренним миром системы, неповторимым и индивидуальным. Эту способность систем ссылаться на себя называют самореферентностью. Происходит не отражение мира, а его полагание, привнесение в него смысла. В антропологии замечено, что "мир воспринимаемых нами вещей и событий мы творим с помощью внутренних шаблонов, которые обусловлены в основном нашим культурным опытом". Внешний сигнал, в частности зрительный образ, запускает в нашем мозге рекурсивную цепь ассоциаций, обусловленную индивидуальным жизненным опытом, настроением, контекстом, и увидим мы в основном то, что можем и хотим увидеть. Совершенно незнакомую вещь, да еще на незнакомом фоне мы вообще не заметим. Циклический процесс уточнения реальности ведет каждого к своему видению, но люди договариваются об устройстве окружающего мира, наиболее адекватном и безопасном для их жизни. При этом разные модели мира и модели мировосприятия имеют свои области эффективности в разных обществах и сферах человеческой деятельности. В социальных системах идет совместная эволюция мнений индивидуумов и структур, которые они формируют, но никогда не воспринимают во всей полноте и сложности. На каждом уровне социальной иерархии свой контекст, и метаязык верхнего уровня принципиально недоступен нижнему. Сам язык коммуникативен именно потому, что слова имеют разный смысл в разных контекстах, на разных уровнях интерпретаторов языка. Известно, что аборигены какого-то острова в Полинезии не воспринимают пролетающих самолетов. Проводимые в начале века исследования по гештальтпсихологии также доказывали преимущество синтеза над анализом при зрительном восприятии. Это ставит под сомнение субъективные описания реальности, в том числе свидетельские показания, как основной критерий истинности. Они зачастую информируют нас о наблюдателях, о различии их менталитетов и когнитивных областей более, чем об объекте наблюдений. Самообращенность и рекурсивное уточнение, циклическая природа рефлективно-интерпретативного мышления скорее правило, чем исключение в человеческом восприятии мира. Например, смысл слова нам становится понятен из всего предложения, но ведь смысл предложения определяется словами. Так что же первично в анализе текста: слово или фраза? Равно как и смысл предложения, например, буквальный или иронический, окончательно проясняется контекстом, состоящим из предложений. Подобная непредикативность - присутствие в определении того, что определяется, все чаще заявляет о себе в современных исследованиях от клеточного до экологического уровня. Наблюдения за наблюдателями, рост влияния информатизации и интеллектуализации в эволюции общества имеют отношение к особой характеристике современности, которую Н. Луман называет контингентностью. Это неоднозначность реального мира, признание того, что наблюдаемое может быть другим, не тем, что нам кажется, неожиданным, это неопределенность в общественных процессах, обусловленная их самообращенностью, рефлексией и самореферентностью. Все наши модели, метафоры и аналогии уступают по сложности реальному миру. Реальность богаче любого умственного построения, так как включает наши размышления и реагирует на них. Эта непредикативность и делает уникальными общественные процессы и личную жизнь. Неизбежные ошибки восприятия мира определяют ход истории, как мутации обеспечивают развитие видов. Мы творим будущее и не ведаем, что творим, но начинаем понимать, как творим. Контингентно все, что не является необходимым и не является невозможным. Состояние непрерывного уточнения есть единственно возможный образ жизни в контингентном мире. Любое внешнее давление немедленно изменяет чувствительный механизм наблюдения за наблюдениями, исключая любой прогноз. Н. Луман находит параллели в системе юриспруденции, семье, искусстве. Принципиально непредсказуем законотворческий процесс как непрерывное совершенствование законов в ответ на выявленные практикой недочеты предыдущих изменений. Встречая слово " хаос" в социально-экономическом контексте, замечаешь, что часто используют его как синоним беспорядка. Это неверно. Хаос может иметь неслучайное происхождение, быть детерминированным. Наблюдаемые повсеместно флуктуации природных и общественных процессов могут быть результатом нелинейного взаимодействия небольшого числа факторов в хаотическом режиме и не иметь отношения к случайным процессам. Режим детерминированного хаоса с его непредсказуемой чувствительностью к начальным условиям развития может быть единственно возможным способом реализации, уникальным собственным поведением самоорганизующихся систем. Известно, что определенная ритмичность, закономерность в хаосе энцефалограммы головного мозга свидетельствует о патологии. Математика касается процессов детерминированного хаоса в теории динамических систем, в таких разделах как дифференциальная геометрия, символическая динамика, теория бифуркаций. Сложное и нелинейное взаимовлияние факторов реальных самоорганизующих систем как источник хаоса в принципе моделируется автономными системами дифференциальных или разностных уравнений. Но проблемы прогноза поведения систем в хаотическом режиме связаны, во-первых, с неинтегрируемостью уравнений динамики в этом режиме. Мы не имеем аналитических решений как прогнозного инструмента в виде функции времени, есть лишь неточные рекурсивные вычислительные схемы. Во-вторых, накопление ошибок происходит чаще всего с экспоненциальным ростом. Дело в том, что в хаотическом режиме система сочетает устойчивость всевозможных своих поведений, удержание их в определенном диапазоне, называемом аттрактором, с неустойчивостью конкретного поведения в смысле быстрого нарастания любой ошибки, любого малого отклонения от него. Мизерная и практически неизбежная неточность в начальных условиях или в параметрах модели быстро приводят ошибку прогноза к значениям, соизмеримым с названным диапазоном. Затем эта ошибка уменьшится и прогноз станет возможен, но никто не знает, когда это произойдет. Образно говоря, дождь непременно будет, но неизвестно когда. Социальные системы и процессы существенно сложнее любых моделей, они включают внешние влияния и влияния наблюдений, так что несостоятельность надежд на предсказуемость, а тем более на долгосрочный прогноз в общественных науках можно считать математически доказанной. В свете теории рефлексивности уместнее говорить не о прогнозе, а сотворении малопредсказуемого будущего. Зная возможные аттракторы нашей системы, мы можем распознать направление к конкретному будущему и принимать меры, поддерживая желательные тенденции и препятствуя негативным. Это называется эволюционным подходом к управлению. Контингентность исключает четкую формулировку целей. Вместо поиска идеальных норм и законов, цен и структур управления нужно конструировать механизмы и условия для их оперативной и гибкой коррекции в ходе самоорганизации общественного процесса, с учетом неизбежной и сильной самоорганизации негативных тенденций в обществе. Модель жизнеспособной системы С. Бира, его рекомендации о чутком балансировании между демократией и диктатурой, структурах, обеспечивающих при этом управляемость, о кибернетике кризиса показывают верное направление. Автономия подразделений включает самоорганизацию и всю мощь человеческого интеллекта. Множество процессов при этом организуют себя сами. В структуре грамотно организованной фирмы происходит направленное сужение разнообразия среды с одновременным расширением разнообразия управленческих возможностей и реакций, постоянно нащупывается и реализуется компромисс между автономией частей и централизмом высшего руководства, между коллегиальностью и автократией. Нужно уметь ограничивать плохую свободу, иначе элементы системы приносят ее цели в жертву эгоистическим интересам и результатом будет диктат сильнейшего. В своем познании мира мы шли от ньютоновской механической модели к термодинамической необратимости Больцмана и кибернетическим системам, дошли до принципа неопределенности на квантовом уровне естествознания, научились учитывать вероятностный характер процессов. Недавно осознали и стали моделировать синергетические системы, удаленные от равновесия и самопроизвольно порождающие уникальные пространственные и временные структуры. Привыкаем к новой парадигме нелинейной динамики, к тому, что удивительная глубина, фрактальность и хаотическая непредсказуемость поведений может возникать в простых до удивления автономных системах. Однако для социальных наук эти модели неадекватны и слабы, и радикальная концептуальная перестройка, которая позволит объяснить социальную самоорганизацию, все еще впереди. Биологические аналогии, так долго казавшиеся полезными и на деле приносившие пользу, все же не дотягивают до уровня сложности социальных систем, состоящих, конечно, из живых элементов, но обладающих свойствами, неприсущими их элементам, и требующих более высокого языка описания. Для них на любом уровне характерна неопределенность. Теория управления может использовать новейшие результаты естественных и общественных наук, которые связаны с эффектами самоорганизации и обогащают системную теорию новыми прозвучавшими здесь понятиями: операциональная замкнутость, рефлексивность, самореферентность, контингентность. Такому пониманию социальных систем пытается соответствовать эволюционный менеджмент.

Далее - http://captador.livejournal.com/233506.html#cutid1

Способы проектирования в условиях сложностиПравить


Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Сложная система. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


Обнаружено использование расширения AdBlock.


Викия — это свободный ресурс, который существует и развивается за счёт рекламы. Для блокирующих рекламу пользователей мы предоставляем модифицированную версию сайта.

Викия не будет доступна для последующих модификаций. Если вы желаете продолжать работать со страницей, то, пожалуйста, отключите расширение для блокировки рекламы.

Также на ФЭНДОМЕ

Случайная вики