Инфодинамика, Обобщённая энтропия и негэнтропия - Лийв Э Х (читаемые книги читать txt) 📗
Точно с такими же переоценками мы встречаемся на второй половине 20 века при рассмотрении достижений информатики и кибернетики. Распространяются взгляды, как-будто человечество имеет мощные средства для передачи и обработки информации и все проблемы оптимального уп-равления решаются, после чего человечество идёт навстречу обществу благоденствия. Фактически огромное увеличение потоков информации и дезинформации больше затрудняет, чем облегчает определение оптимальных направлений и вообще усложняется все управление функционированием систем. То, что внешне похоже на информацию, в большой части представляет собой полуправду или субъективное, одностороннее мнение отдельных личностей, фирм или организаций. Хорошо, если эти личности честно хотят, не ошибаясь, передать правдоподобную информацию. Во многих случаях передаётся намеренно односторонняя информация с целью получения какой-то личной выгоды или введения в заблуждения конкурентов. В условиях ограниченности вре-мени становиться всё труднее проверить, отсеять не-существенную информацию, точнее шум, от существенного и принять правильное решение. Тем более, что окружающая среда и сам развивающийся субъект находятся в процессе непрерывного изменения. В результате этого управляемость процессов в обществе не увеличивается, часто уменьшается. Судьба человечества может стать все более непредсказуемым и зависимым от многих случайных факторов. Развитие человечества может пойти в сторону гибели.
Причиной таких отрицательных тенденций является иллюзорность обилия и полноты информации и инфор-мированности (ОНГ). В действительности большинство пере-даваемых "сообщений" ничего общего с информацией не имеет. Они, как говорится, являются только "шумом", который только мешает процессам передачи настоящей информации. В настоящее время измеряется в передаваемых сообщениях формальное количество информации по битам. При этом часто отвлекаются от смыслового содержания ин-формации, от её ценности для получателя, от её эф-фективности и от существенности для цели системы, её принимающей. Поэтому очень трудно оценить начальную ОЭ системы, её рост по времени и количество ОНГ, вводимой управляющей системой в ходе управления. В результате этого часто невозможно определять степень управляемости сис-темы, которая выражается отношением
ОНГмин .
ОЭмакс
Система является полностью управляемой, если степень управляемости равняется 1,0, т.е. если количество OНГмин системы равно количеству OЭмакс. . OЭмакс показывает максимально возможную ОЭ системы без внутренних связей между её элементами. OНГмин показывает минимально воз-можную ОНГ, учитывая наличие разных комбинаций связей, структуры и управляющих воздействий (OНГн + OНГу). Выполнение условия OНГмин = OЭмакс не вызывает принципиальных трудностей в случае управления срав-нительно простыми искусственно созданными системами, в которых OЭмакс небольшая, также в случае достаточно упрощённых моделей сложных систем. Следовательно не вызывает принципиальных трудностей и надёжное управ-ление такими системами. Требуется только техническое ре-шение вопроса, в частности, определение типа задач управ-ления. Выбирают оптимальный вариант из ряда по повышаю-щей сложности: стабилизация, выполнение программы, сле-жение или оптимизация.
Проблема резко усложняется при необходимости уп-равления сложными системами, в которых ОЭ > 1010 бит. Эти системы находятся в процессе непрерывного изменения и развития. Поэтому, для обеспечения полной управляемости, необходимо в эти системы ввести соответствующее на OЭф количество ОНГ через каждый период времени, за который система существенно изменяется. Продолжительность пери-ода зависит от скорости изменений в системе. Современные технические средства не в состоянии обеспечить поток такого огромного количества ОНГ в реальную систему, который ликвидировал бы всю её ОЭф и дал бы возможность составить полную схему управления системой. Даже в том случае, если удалось бы организовать управление одной сложной системой, применяя все имеющиеся управляющие системы, это не спасло бы положение. В мире в непрерыв-ном изменении и развитии находится огромное количество сложных систем и они составляют между собой бесчисленные комбинации. Если говорят, что управляют такими сложными системами, как государственные, экономические, научные и т.д., то в действительности управляют только их упро-щёнными моделями.
Для любой сложной системы можно составлять упрощённую модель, при помощи которой обеспечивается частичная управляемость. Однако, управление упрощёнными моделями далеко не всегда даёт право говорить о полном управлении реальными сложными системами. Упрощённые модели не учитывают всех влияющих факторов, целевых критериев, ограничений и они не всегда дают возможность в широкой области прогнозировать поведение системы. Бо-лее того, упрощённые модели могут создать иллюзию, как будто процессы полностью управляемые. В действительности размерность реальной системы может быть намного больше модельного и неуправляемых факторов много, что уве-личивает неопределённость в функционировании системы и случайных элементов в её поведении.
Именно интуитивная недооценка ОЭ систем и пере-оценка наличия в них ОНГ является главным источником ошибок при разработке схем управления, контроля и раз-вития сложных систем, многочисленных недоразумений и огромных дополнительных материальных затрат. Часто люди считают вымышленные, сильно упрощённые модели изо-морфными по сравнению с реальными объектами. В каждом государстве законодательство в известной мере является моделью организации его. Чем старше государство, тем совер-шеннее её законодательство, тем ближе оно отражает действи-тельные нужды для прогрессивного развития государства. Тем меньше в законах останется неопределённых пробелов, часто используемых во вред обществу. Каждый человек имеет свое мировоззрение (модель о мире) и самосознание (модель о самом себе). Беда в том, что модели только более или менее приближаются к реальной действительности и соот-ветственно человек только по мере имеющейся у него ОНГ может определить своё место в развивающемся мире. Чем ближе модели совпадают с действительностью, тем более эф-фективно человек может управлять своими действиями и действиями других.
Таким образом, самым ответственным этапом при составлении системы управления любой сложной системой является составление её оптимальной модели. Если удастся составить модель, которая соответствует влияниям всех су-щественных факторов на объективную систему и её реакци-ям относительно достижения целей системы, то можно надеяться на надёжную её управляемость. Конечно, модель должна быть достаточно проста (ОЭ ОЭпред) чтобы современными техническими средствами обеспечить тре-буемую ОНГ. К сожалению до сих пор недостаточно общих теоретических основ для моделирования сложных систем. Создание моделей выполняют в лучшем случае эврис-тическими методами, часто на интуитивном уровне, без оценки ОЭ и ОНГ систем. С этим связана неэффективность работы управляющих и управляемых систем или даже беспорядочность и неорганизованность в их работе и структуре.
Новые возможности для повышения эффективности управляющих систем и для улучшения управляемости слож-ных систем открываются при применении методов инфо-динамики. Инфодинамика использует для управления системами рядом с новыми и все ранее известные методы обработки информации. К их числу относятся также эврис-тические методы, методы случайного поиска, методы сто-хастического (статистического) моделирования, методы оп-ределения условных вероятностей (в т.ч. метод Байеса), теории информации, программирования, алгоритмов, игр и др. Однако, инфодинамика дополняет применение всех этих методов обобщающими принципами. Решающее значение имеет принцип определения ОЭ и ОНГ управляющих и управляемых систем и их элементов. Это даёт возможность выяснить изменение этих показателей во времени и потоки эффективной информации в системе, также выяснить сущест-венные и несущественные факторы и соответствующие необ-ходимые управляющие воздействия. В итоге открываются новые возможности для разработки оптимальных систем управления.
