В современном обществе обострилась потребность в скорости принятия решений…

«И без развитой системы компьютерных и когнитивных технологий тут не обойтись.

Повышение объёма информационных потоков, которые должны быть приняты во внимание. Человек в состоянии учесть одновременно не более 5-7 факторов, влияющих на принятие решения. Он может непосредственно работать с 5-7 людьми (с остальными опосредованно). (См. подробнее: Объём кратковременной памяти и «магическое число семь» по Джорджу Миллеру - Прим. И.Л. Викентьева).

Чтобы преодолеть этот барьер в медленно меняющихся сферах деятельности люди строили со времён древних цивилизаций иерархические организационные структуры. Иными словами эта задача решалась средствами гуманитарных технологий.

Пример - конструкторские бюро, в котором необходимо определить около 1500 параметров боевого самолета. Генеральный конструктор определяет 5-7 ключевых характеристик, по 5-7 заместители и т.д.

Когда ситуация меняется быстро, важно становится понять, какие 5-7 параметров (в теории самоорганизации - синергетике их называют параметрами порядка) следует принять во внимание, и как отстроить организационную структуру, чтобы предложенное решение, проект, стратегия оказались эффективными и своевременными. Тут не приходится надеяться на традицию, опыт, «здравый смысл». Специалисты по информационным технологиям наглядно убедились в этом при создании операционных систем - здесь ошибка или просчёт на одном из нижних уровней иерархии может погубить всю конструкцию. […]

Проведённые исследования показали, что во множестве физических, химических, биологических систем происходит самоорганизация - в процессе эволюции выделяется небольшое число ведущих переменных (мод, степеней свободы), к которым подстраиваются остальные характеристики системы. Следуя физической аналогии, эти ведущие переменные стали называть параметрами порядка. Именно выделение в ходе самоорганизации таких параметров позволяет многие сложные системы описывать просто, но вполне адекватно.

При описании сложных явлений или систем обычно строится иерархия упрощённых моделей. В такой иерархии модели более низкого уровня являются более простым частным случаем или более грубым приближением для процессов, описываемых моделями более высокого уровня. Однако более простые модели нагляднее, прозрачнее, понятнее, чем сложные.

Замечательным свойством нашей реальности является то, что модели, возникающие на нижних уровнях иерархии, для многих сложных явлений и процессов совпадают или близки. Это позволяет исследовать и использовать универсальные свойства многих нелинейных систем.

Оглядываясь назад, можно сказать, что синергетика выполняла ещё один социальный заказ, связанный с управлением, с которым не справилась кибернетика. Если управлять системой во всей её полноте, то управляющая система должна быть сравнимой по сложности с управляемым объектом, что во множестве случаев и невозможно, и не нужно. (См. подробнее: Закон необходимого разнообразия по Уильяму Эшби - Прим. И.Л. Викентьева).

Решение подобных проблем подсказывает физиология. Тело человека имеет более 400 механических степеней свободы. Управление всеми в режиме реального времени - сложнейшая задача, требующая суперкомпьютерных возможностей. Выход из этого положения, который нашла природа состоит в том, что в ходе развития возникают устойчивые связи между различными степенями свободы (называемые синергиями). Обучаясь ходить, плавать, бегать человек фиксирует эти связи, вырабатывает те параметры порядка, которыми он и будет в дальнейшем управлять.

Та же схема реализуется и в организационном управлении. В корпоративных системах создаётся иерархическая структура и осуществляется «управление разнообразием». Каждый иерархический уровень должен агрегировать информацию, говорить на своём языке, выявлять наиболее важное и представлять следующему уровню только то, что необходимо, и то, чем он может управлять. Иными словами, начиная с некоторой степени сложности системы, детальная, чёткая, полномасштабная организация не работает. Приходится создавать и использовать механизмы самоорганизации, агрегации, уменьшения разнообразия.

Прорыв последнего десятилетия связан с осознанием ключевой роли самоорганизации в процессах обучения, принятия решений, распознавания образов. И с этой точки зрения многие решенные задачи предстали в новом обличье. Подобно тому, как герой классического произведения с удивлением обнаружил, что говорит прозой, оказалось, что многие проблемы связаны с выявлением параметров порядка в пространстве образов, решающих правил, стратегий. В других же задачах усилия направлялись на синтез систем, в которой желаемое решение возникало в ходе самоорганизации.

Основная идея удивительно проста и заимствована из нейробиологии.

Каждая клетка мозга - нейрон - хорошо изучена и ведёт себя в ответ на внешние воздействия достаточно простым предсказуемым образом. Откуда же берется огромная сложность мозга и феномен сознания? Ответ состоит в огромном количестве и разнообразии связей между нейронами, которые возникают в ходе самоорганизации при решении задач, с которыми он сталкивается. Простейшая схематическая формализация этих представлений на уровне математических моделей, компьютерных программ и архитектур привела ко множеству эффективных алгоритмов и систем в задачах управления, распознавания образов, адаптации и обучения.

Перефразируя Станислава Лема, можно сказать, что мы сегодня не очень хорошо представляем, что такое естественный интеллект, и поэтому испытываем трудности с построением искусственного интеллекта, но нейронные сети позволили смоделировать «искусственный инстинкт». И во множестве задач этого оказалось достаточно.

Ещё один важный шаг, сблизивший когнитивные процессы и теорию самоорганизации, был сделан в динамической теории информации. В этой теории информация рассматривается как случайный запомненный выбор. Вводится понятие ценной информации - того выбора, который помогает обладателю такой информации выжить и передать ее дальше. Если назвать единицу ценной информации «мемом», то, по аналогии с образом Ричарда Докинза - «эгоистичным геном», возникает «эгоистичный мем». В теории рассматривается, как меняются распределения носителей разных видов ценной информации в пространстве и во времени.

Что же может быть той «ценной информацией» (типично когнитивным понятием), распространение которой для нас важно? Очень и очень многое. Языки, религиозные убеждения, предпочтения определенной валюты, наличие соперничающих стран на данной территории, смыслы и ценности, цивилизационные проекты.

Динамическая теория информации стала одной из основ математической истории - междисциплинарного направления, позволяющего анализировать альтернативные исторические траектории и давать исторический прогноз…».

Малинецкий Г.Г., Новый этап экономики знаний, в Сб.: Моделирование и прогнозирование глобального, регионального и национального, М., «Либроком», 2012 г., с. 474 и 476-477.

Источник — портал VIKENT.RU

Дополнительные материалы

Уровни понимания / моделирования по И.Л. Викентьеву — видео, 2 мин

ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ: ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ — плейлист из 8-ми видео

Изображения в статье

Image by Barbara A Lane from Pixabay

Image by lefteye81 from Pixabay

Image by SomeCG from Pixabay

Image by Barbara A Lane from Pixabay

«Поясним наше видение процесса полноформатного синергетического моделирования в гуманитарной сфере и междисциплинарном проектировании, в котором мы выделяем следующие этапы:

1. Постановка задачи в дисциплинарных терминах, включая междисциплинарную экспертизу. Этот этап в междисциплинарном проекте предполагает мониторинг и независимую экспертизу проблемы в терминах различных дисциплин-участниц проекта, подобную заключению отдельных врачей-специалистов при прохождении человеком диспансеризации. На этом этапе проблема диагностируется, высвечиваются все коммуникативные разрывы в её понимании разными дисциплинами. Кстати, это могут быть и не дисциплины, а разные концепции, гипотезы, парадигмы, культуры, школы и т. д. На этом этапе первичной коммуникации возникает коллективный субъект междисциплинарного моделирования.

2. Перевод дисциплинарных понятий и эмпирических данных в синергетический тезаурус. На этом этапе царит коммуникативный и семантический хаос, метафорический произвол, смысловая «игра в бисер». Любой языковый денотат, если подобрать нужный контекст, оказывается возможно именовать и аттрактором, и управляющим параметром и т. д. Этот этап создает поле контекстов и возможных первичных связей событий и процессов.

3. Усмотрение базовых процессов, обратных связей, принципов синергетики в эмпирическом материале, что существенно сужает метафоризацию и произвол интерпретаций. Наше восприятие, да и гуманитарные науки фиксируют в первую очередь не элементы и структуры, а процессы, события, факты, явления. Первичны процессуальные онтологии, а элементы и структуры определяются нами как устойчивые, инвариантные объекты по отношению к различным процессам. Принципы синергетики (гомеостатичность, иерархичность, нелинейность, незамкнутость, неустойчивость) помогают выстроить подобные онтологии. Очевидно, что этот этап, как и предыдущий, социально-исторически обусловлен, даже в естественных науках присутствует априорная теоретическая информация, не говоря уже о гуманитарных науках.

4. Согласование, сборка принципов синергетики (таких, как динамическая иерархичность и наблюдаемость) на эмпирическом материале, в результате чего возникает «кольцо принципов». На этом этапе коммуникативный произвол ещё больше ограничивается, что позволяет перейти к системному этапу - выбору конфигуратора. Описанный этап напоминает идеи логического позитивизма, поскольку идея кольца принципов корреспондирует с идеей непротиворечивости молекулярного высказывания-образа для целостного процесса, состоящего из атомарных элементов-высказываний, - в нашем случае из уже проверенных ранее образов-принципов синергетики.

5. Построение структурно-функциональной когнитивной модели. Окончательное предъявление элементов, связей, структуры, функций системы. Это стандартный, но нетривиальный системный этап, с которого обычно начинают моделирование. Напомним, что в механике понятие системы материальных точек тривиально, но если мы моделируем человеческий организм, то выбор системного конфигуратора определяется типом поставленной задачи, точнее -частнодисциплинарной онтологией. Свои конфигураторы у биохимика, цитолога, терапевта, анатома или рефлексолога. Аналогично для общества, которое можно описывать и как систему множества людей-элементов, и как систему идей третьего мира К. Поппера, или культурных традиций и т. д. Поэтому в живых, человекомерных системах, обязательно возникает мультисистемное описание с последующей процедурой онтологического согласования, в идеале, - построение интегральной онтологии.

6. Конструирование формальной динамической модели, фиксирующей тип уравнения, пространства состояний и т.д. Этот этап может также нетривиально навязать неадекватную онтологию системы, так как способ описания с помощью избыточных средств может повлечь за собой предсказания-химеры, которых нет в поле эксперимента и от которых избавляться дольше, чем решать задачу. Например, сегодня подобная проблема существует в теории суперструн единой теории поля.

7. Построение «реальной» модели, т.е. уточнение свободных параметров и коэффициентов из опыта. Относительно хорошо это умеют делать в естествознании, где коэффициенты можно точно измерить, но в социогуманитарных науках количественные характеристики иногда весьма условны, и оперируют понятиями больше-меньше, или тенденциями. Поэтому в гуманитарных науках иногда рассматривают пучки, множества моделей со слегка отличными коэффициентами и изучают качественное поведение сразу пучка моделей, так называемое «мягкое моделирование» (В. Арнольд). Именно так свойство «грубости», структурной устойчивости, т. е. независимости качественных результатов от вариации параметров задачи, в теории катастроф Р. Тома помогло ей укорениться в психологии и социологии.

8. Математическое решение модели. Этот этап наиболее подробно методологически разработан и слишком профессионально нагружен, чтобы обсуждать его в философском издании. Отметим лишь, что если компьютерный эксперимент реализуем, то это обычно дает огромный эффект в понимании, экономит время и средства.

9. Сравнение с экспериментом, интерпретация результатов. Здесь в первую очередь проверяется прогностическая ценность модели, однако, не только во временной динамике модели, но и в детерминации ею ранее не верифицированных свойств системы.

10. Принятие решений, корректировка модели на любом из этапов, замыкание герменевтического круга моделирования. Особые рефлексивные, а часто и философские технологии, работающие с критериями, ценностями, смыслами.

Очевидно, что переходы от одного этапа к другому это, по сути, коллективный творческий процесс конструирования новой коммуникативной реальности, в котором, в принципе, необходимо компетентное участие не только математиков и предметников, но и философов. (В течение XX века философы декларировали, но «по факту» не смогли предложить ни одного метода проектирования или методики креатива… - Прим. И.Л. Викентьева). Здесь необыкновенно велика роль междисциплинарной и межличностной коммуникации, в которой формируется и развивается коллективный субъект познавательной деятельности. Это особые технологии коллективной экспертизы, взаимообучения и принятия решений, причём в процессе синергетического моделирования представлены все формы проектно-исследовательской деятельности и образования».

Аршинов В.И., Буданов В.Г., Синергетика как методология коммуникативного конструктивизма, в Сб.: Конструктивисткий подход в эпистемологии и науках о человеке / Отв. ред. В.А. Лекторский, М., «Канон+», 2009 г., с. 266-268.

Источник — портал VIKENT.RU

Дополнительные материалы:

НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ — плейлист из 25-ти видео

Изображения в статье

Image by Tomislav Jakupec from Pixabay

Image by Gerd Altmann from Pixabay

«Синергетика есть междисциплинарное научное направление, изучающее универсальные закономерности процессов самоорганизации, эволюции и кооперации. Её цель состоит в построении общей теории сложных систем, обладающих особыми свойствами. В отличие от простых сложные системы имеют следующие основные характеристики:

– множество неоднородных компонентов;

– активность (целенаправленность) компонентов;

– множество различных, параллельно проявляющихся взаимосвязей между компонентами;

– семиотическая природа взаимосвязей;

– кооперативное поведение компонентов;

– открытость;

– распределенность;

– динамичность, обучаемость, эволюционный потенциал;

– неопределенность параметров среды. […]

Главные принципы синергетического подхода в современной науке таковы:

1. Принцип неаддитивности

Сложные системы формируются в результате кооперативных взаимодействий, приводящих к синергетическим (неаддитивным, нелинейным, резонансным) эффектам. […]

2. Принцип целостности

В сложных системах свойства целого не сводятся к свойствам составляющих его частей. С одной стороны, кооперативное взаимодействие элементов в сложной системе приводит к формированию новой системы с ранее неизвестными свойствами. С другой стороны, для определения свойств частей необходимо знать свойства целого.

3. Принцип дополнительности Н. Бора

В сложных системах возникает необходимость сочетания различных, ранее казавшихся несовместимыми, а ныне взаимодополняющих друг друга моделей и методов описания.

4. Принцип спонтанного возникновения И. Пригожина

В сложных системах возможны особые критические состояния, когда малейшие флуктуации могут внезапно привести к появлению новых структур, полностью отличающихся от обычных (в частности, это может вести к катастрофическим последствиям - эффекты «снежного кома» или эпидемии).

5. Принцип несовместимости Л. Заде

При росте сложности системы уменьшается возможность её точного описания вплоть до некоторого порога, за которым точность и релевантность информации становятся несовместимыми, взаимно исключающими характеристиками.

6. Принцип управления неопределённостями

В сложных системах требуется переход от борьбы с неопределённостями к управлению неопределённостями. Различные виды неопределённости должны преднамеренно вводиться в модель исследуемой системы, поскольку они служат фактором, благоприятствующим инновациям (системным мутациям).

7. Принцип незнания

Знания о сложных системах принципиально являются неполными, неточными и противоречивыми: они обычно формируются не на основе логически строгих понятий и суждений, а исходя из индивидуальных мнений и коллективных идей. Поэтому в подобных системах важную роль играет моделирование частичного знания и незнания.

8. Принцип множественности НЕ-факторов

При разработке сложных систем требуется принимать во внимание целую гамму НЕ-факторов знаний, где наряду с обычными НЕ-факторами в смысле А. С. Нариньяни (неопределённость, неточность, неполнота, недоопределённость,...), следует учитывать и синергетические НЕ-факторы: нелинейность, неустойчивость, неравновесность, незамкнутость... Здесь нелинейность означает нарушение аддитивности в процессе развития системы, а неустойчивость связана с несохранением близости состояний системы в процессе её эволюции.

9. Принцип соответствия

Язык описания сложной системы должен соответствовать характеру располагаемой о ней информации (уровню знаний или неопределенности). Точные логико-математические, синтаксические модели не являются универсальным языком, также важны нестрогие, приближенные, семиотические модели и неформальные методы. Один и тот же объект может описываться семейством языков различной жёсткости.

10. Принцип разнообразия путей развития

Развитие сложной системы многовариантно и альтернативно, существует «спектр» путей её эволюции. Переломный критический момент неопределенности будущего развития сложной системы связан с наличием зон бифуркации - «разветвления» возможных путей эволюции системы. Рассуждения о сложных системах могут интерпретироваться в различных «возможных мирах», т.е. сложность предполагает объединение различных (и даже противоположных) логик. Переход от одной логики к другой отражает процесс становления системы, причем вид конкретной логики зависит от этапа эволюции системы и складывающейся ситуации.

11. Принцип единства и взаимопереходов порядка и хаоса

Эволюция сложной системы проходит через неустойчивость; хаос не только разрушителен, но и конструктивен. Организационное развитие сложных систем предполагает своёго рода конъюнкцию порядка и хаоса.

12. Принцип колебательной (пульсирующей) эволюции

Процесс эволюции сложной системы носит не поступательный, а циклический или волновой характер: он сочетает в себе дивергентные (рост разнообразия) и конвергентные (свёртывание разнообразия) тенденции, фазы зарождения порядка и поддержания порядка. Открытые сложные системы пульсируют: дифференциация сменяется интеграцией, разбегание - сближением, ослабление связей - их усилением и т. п.

Нетрудно понять, что перечисленные принципы синергетической методологии можно разбить на три группы: принципы сложности (1-5), принципы неопределенности (5-9) и принципы эволюции (10-12)».

Тарасов В.Б., От многоагентных систем к интеллектуальным организациям: философия, психология, информатика, М., «Эдиториал УРСС», 2002 г., с. 29-31.

Источник — портал VIKENT.RU

Изображения в статье

Image by Gerd Altmann from Pixabay

Image by analogicus from Pixabay

Image by Anja🤗#helpinghands #solidarity#stays healthy🙏 from Pixabay

Image by Shabinh from Pixabay

Мертвый еж - это обычная система подверженная энтропии, он постепенно сгниет и разложится, а его "кости будут выглядеть абсолютно мертвыми", тут все ясно, давайте следующего.
Живой еж, как и любое живое существо - типичная самоорганизующаяся система. Он "обманывает" законы термодинамики тем, что постоянно жрет яблоки (пропускает через себя тот самый поток вещества). Некую условную величину энтропии, заготовленную мирозданием для него, он каждый раз отдает яблоку, изымая все полезные вещества, иногда даже с избытком. Таким образом он отдает положительную величину энтропии в унитаз, оставляя себе энтропию отрицательную - тем самым сохраняя свою способность не только жить, но и наращивать биомассу.
Но что будет, если еж съест яблоко с небольшой гнильцой?

Казалось бы условно незначительное изменение среды в виде гнилого яблока может спровоцировать непропорциональный урон системе в целом. Проще всего это сравнить с маятником уравновешенным в вертикальном положении: любой незначительный порыв ветра может его опрокинуть. Непропорциональный ответ на воздействие является одним из главных свойств СС, именно поэтому очень показательно, что такая безобидная вещь, как летучая мышь - заставляет сейчас биться в судорогах все человечество (ведь общество и планета в целом - тоже является СС). Но эти резкие изменения не берутся из ниоткуда, ведь, как мы знаем, энергия не приходит из ниоткуда и не уходит в никуда - большие изменения спровоцированы накоплением множества микротрещин - флуктуаций.
Давайте еще поиздеваемся над ежом, чтобы лучше понять. Мы начнем каждый день изымать по одному доступному для ежа яблоку. И если в начале этого пути еж даже не заметит изменений, то в конце - это приведет его к неизбежной развилке из нескольких выходов из сложившийся ситуации - точке бифуркации. И в этом случае выбор несколько не определен: еж может как умереть, так и попробовать уйти из леса, а может и вовсе пересесть на рацион из грибов.
Теперь же давайте опишем всю ситуацию более формальным языком.

Жизненный процесс СС можно описать циклом "порядок-хаос-порядок". Спокойно жрущий яблоки еж - это период порядка. В какой-то момент в упорядоченной системе постепенно начинают накапливаться трещины-флуктуации: падает цена на нефть, появляется новый вирус, исчезают яблоки из леса. Флуктуации кажутся случайными, но всегда являются лишь симптомом будущих изменений. Упорядоченная система входит в состояние кризиса и начинает рассыпаться. В этом хаотичном состоянии система входит в так называемую точку бифуркации - говоря проще, в состояние выбора из нескольких возможных вариантов самоизменения, которые можно обобщить до трех: гибель, адаптация путем регресса или адаптация путем прогресса. Выбрав один из них - она вновь вступает в состояние условного равновесия и порядка.

Таким образом, происходящее сегодня в мире не требует какого-то особого объяснения - это объективные законы нашего существования. Увеличение интенсивности случайных событий говорит лишь о том, что мир подходит к точки бифуркации, и в сущности в этом нет ничего страшного, хотелось бы верить, что не нагнал дополнительной жути на вас. Важно лишь то, какую из трех дорог мир выберет после.