Вход/Регистрация
Инфодинамика, Обобщённая энтропия и негэнтропия
вернуться

Лийв Э Х

Шрифт:

Любое превращение систем на микроуровне имеет слу-чайный, стохастический, вероятностный характер. На макро-уровне вероятностный характер процессов может быть скрыт средними значениями общих показателей. Однако временное постоянство структур не может преодолеть общую неопреде-лённость и вероятностный характер всех систем. Случайные, вероятностные отклонения наблюдаются уже в объединённом суперполе в абсолютном вакууме. Возникновение виртуаль-ных частиц (электронов, фотонов и др.) "из ничего" связано случайными флуктуациями. Невозможно описать точную ор-биту электрона вокруг ядра атома. Можно описать только вероятностное облако возможных орбит электрона в атоме. Точное определение количества движения или места располо-жения частиц ограничивается в микромире соотношением неопределённости.

Неопределённость в универсуме и в системах существует не только из-за наших незнаний, недостаточности информа-ции, а из-за фундаментальных свойств вещества, энергии и ОНГ. Пространство состояния и изменения систем в много-мерном пространстве описываются нелинейными уравнени-ями, содержащие квадратные, кубические или многостепен-ные члены. Системы этих уравнений имеют несколько или много решений. Во многих местах многомерного пространства имеются точки, где незначительное изменение одного фактора может вызвать движение системы в нескольких альтернатив-ных направлениях. Причём выбор направления является со-вершенно случайным, равновероятным. Непредсказуем конк-ретный путь развития, как причинное следствие детерми-нированных законов. Мир случайный уже с самого начала. Учёные считают, что даже через доли секунд после "большого взрыва" вопрос выбора при возникновении между миром или антимиром решался случайно. Если были бы ничтожно мало изменены величины универсальных констант универсума, то развитие его произошло бы в совсем другом направлении. Обобщённым показателем упорядоченности в стохастических и нелинейных процессах является ОНГ систем.

СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ СИСТЕМ

Любая сложная система обладает иерархической струк-турой. Они содержат подсистемы, которые флуктуируют, в то же время сохраняя свою устойчивость, динамичность, пре-емственность и характерные свойства.

Система может быть охарактеризована, по мере повы-шения сложности, следующими показателями: параметрами состояния, упорядоченности, структуры, организованности, управляемости. Сущность двух последних показателей расс-матривается в главах 11 и 13. Состоянием системы назы-вается точка или область расположения его в многомерном пространстве состояния. На сложные системы оказывает вли-яние огромное количество факторов (независимых перемен-ных) и математическая обработка их действия связана с большими трудностями. В качестве меры упорядоченности системы R обычно определяют степень отклонения её состоя-ния от термодинамического равновесия, т.н. введенную Шен-ноном величину "избыточности".

R = 1 ? ОЭф , где: ОЭф - фактическая ОЭ системы ОЭм ОЭм - максимально возможная ОЭ

R = 0, если система находится в состоянии полного беспорядка (ОЭф = ОЭм)

R = 1, для идеально упорядоченной системы, ОЭф = 0

Наиболее существенной характеристикой систем явля-ется их структура, что определяет количество составляющих их элементов и их взаимоотношение. Дефиниций структур много, но приведём здесь некоторые:

1. Структура, это вид взаимосвязи элементов в системе, зависящий от закономерностей, по которым элементы находятся во взаимных влияниях.

2. Cтруктура, это упорядоченность (композиция) эле-ментов, сохраняющаяся (инвариантная) относительно определённых изменений (преобразований).

3. Структура, это относительно устойчивый, упоря-доченный способ связи элементов, придающий их взаимодействию в рамках внутренной расчленён-ности объектов целостный характер [ 14 ].

Во всех формулировках для структуры прямо или косвенно подтверждается необходимость введения третьего компонента как дополнительной характеристики системы, кроме элементов и их взаимоотношений. Компонент назы-вается по разному, но существо его выражается в общесис-темных свойствах, целевых критериях и общих закономер-ностях.

В общем, для обеспечения упорядоченности должны су-ществовать какие-то общие принципы, критерии, сущест-венные свойства. Как объясняется в дальнейшем, эти общие принципы носят общее название обобщённой негэнтропии или связанной информации (ОНГ).

НЕРАВНОВЕСНОСТЬ СИСТЕМ

В абсолютно равновесных системах энтропия достигает максимально возможную величину при данном количестве элементов. Элементы при ЭО макс. действуют неограниченно "свободно", независимо от влияния других элементов. В сис-теме отсутствует какая-либо упорядоченность.

Очевидно, абсолютного хаоса в системах не существует. Все существующие реально системы имеют в структуре менее или более заметный порядок и соответствующую ОНГ. Чем больше система имеет в структуре упорядочённость, тем боль-ше она удаляется от равновесного состояния. С другой сторо-ны неравновесные системы стремятся двигаться в сторону термодинамического равновесия, т.е. увеличивать свою ОЭ. Если они не получают дополнительную энергию или ОНГ, они не могут в длительное время сохранять своё неравно-весное состояние. Но равновесие может быть и динами-ческим, где процессы протекают в равном объёме в противо-положные стороны. Внешне сохраняется равновесие, т.е. устойчивость системы. Если скорость таких процессов мало изменяется, то такие режимы являются стационарными, т.е. относительно стабильными во времени. Скорость процессов может изменятся в очень широких пределах. Если скорость процессов очень маленькая, то система может находится в состоянии локального квазиравновесия, т.е. кажущегося рав-новесия. Неравновесность систем играет существенную роль в их инфообмене. Чем больше неравновесность, тем больше их чувствительность и способность принимать информацию и тем больше возможности саморазвития системы.

ЦЕЛОСТНОСТЬ СИСТЕМ

Целостность систем вытекает из одного их признака - упорядоченности. Однако, их цели или целесообразность можно определить только получая информацию о выше-стоящей системе. В то же время целостность и целенаправ-ленное действие системы или её элементов может иметь раз-ные степени упорядоченности. Например, в сложных систе-мах и в организациях может быть центральное управление вместе с относительной самостоятельностью индивидов [ 15 ]. Целостность систем вытекает из общих свойств объединён-ного суперполя в универсуме (гл. 14). К таким свойствам считают гармонию и когерентность, общие свойства квантовой природы явлений (т.н. квантовый холизм) и вероятностная природа флуктуации и процессов развития.

  • Читать дальше
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • ...

Ебукер (ebooker) – онлайн-библиотека на русском языке. Книги доступны онлайн, без утомительной регистрации. Огромный выбор и удобный дизайн, позволяющий читать без проблем. Добавляйте сайт в закладки! Все произведения загружаются пользователями: если считаете, что ваши авторские права нарушены – используйте форму обратной связи.

Полезные ссылки

  • Моя полка

Контакты

  • chitat.ebooker@gmail.com

Подпишитесь на рассылку: