роза красная морда большая

systemity


САМООРГАНИЗУЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ


Previous Entry Share Next Entry
Что такое жизнь и как она возникла? IV-3. Имитация поведения [СО]
cactus
systemity
IV-3. Имитация поведения [CO]

Понятно, что если самоорганизующиеся системы не имеют центра управления, то автономные элементы, из которых они состоят, даже в самом простейшем случае будут взаимодействовать на спонтанной основе, а не на основе составленного для них богом или людьми алгоритма взаимодействия. Как и в вышеприведённом случае с детским садом, нет никаких надежд на выведение каких-то общих закономерностей взаимодействий между компонентами [СО] даже в тех случаях, когда характеристики этих компонентов на первый взгляд понятны и достаточно изучены: взаимодействие реализуется через особую модальность, которая "понятна" субъектам взаимодействия, но не человеческому интеллекту. Вернее, человеческому интеллекту может быть иногда местами понятна, но никогда не подвластна.




Точно так же можно повелеть виртуальным нейронам взаимодействовать между собой по самым что ни на есть гениальнейшим алгоритмам, но это будет не копирование и не моделирование поведения интеллекта, а слабая его имитация или же созданный человеком механизм, названный искусственным интеллектом в память о далёком прошлом, когда научная общественность этому ещё верила. Достаточно назвать "самоорганизующаяся система, не имеющая центра управления", как любому думающему человеку не захочется обманывать себя искусственным интеллектом. Ну разве только тем, кто зарабатывают на обмане. Интеллектуальный робот - да, но искусственный интеллект - никак нет. По указанным причинам именно с имитаций, а не моделирования стоит начинать изучение [СО] для того, чтобы меньше удивляться несовпадениям и больше радоваться намёкам, из которых можно  экстрагировать намётки и планы на будущие.


Хотя моделировать можно лишь то, что является системой, т.е. объединённой смыслом и действиями совокупностью частей целого, взаимодействующих на основе алгоритмов управления, исключающих частично или полностью хаотизм, тем не менее именно в самоорганизующихся системах моделирование является действием совершенно безнадёжным, а для тех, кто понимает - безумным. Считается, что модель создаётся для логического формулирования тех проявлений структуры и функции оригинала, которым удаётся придать вид элементов частичной автономности функционирования таким образом, чтобы их поведение в составе оригинала в допустимой степени сохранялось. Но в
[СО] копирование оригинального поведения моделями невозможно. Имитация же ценна тем, что создавая лишь элементы внешнего сходства с самоорганизующейся системой, она не способна к проявлению обмана и подмены понятий, на что способна модель, а служит лишь повышению смелости мыслителя, поскольку имитируемое и имитатор - тесно связаны.   


Принято считать, что имитирование - процесс более низкого и технически более доступного качества по сравнению с моделированием, поскольку в отличие от моделирования рассматривает лишь внешние проявления объектов, поведение которых имитируется. Это на самом деле совершенно не так в таких сложнейших проявлениях Природы, какими являются 
[СО] и [[СО]]. Исследователю, который собирается имитировать поведение [СО] и [[СО]], нужно в отличие от исследования тривиальных технических и природных объектов найти способ доказать, что он собирается именно туда, куда декларирует, что он собирается иметь дело именно с имитаций работы самоорганизующихся систем, а не с чем-то, не имеющих ни малейшего к ним отношения. Имитировать такую имитацию путём случайным интеллектуальных метаний невозможно.


Очень много лет тому назад (это было в конце 80-х) я разработал алгорим эволюционной трансформации матриц сходства, на который впоследствии получил патент США (
L. Andreev. Unsupervised automated hierarchical data clustering based on simulation of a similarity matrix evolution. U.S. Patent 6,640,227 (2003)). Вкратце идея состояла в следующем. Взаимодействие элементов [СО] может, очевидно, протекать двумя принципально отличными способами: с помощью массообмена и массопередачи. Эти термины в данном случае несколько отличаются в сравнении с их общепринятым применением, но я здесь уточню, что имел ввиду. В первом случае - в случае "массообмена" - все элементы системы взаимодействуют друг с другом как бы одновременно, каждый элемент одновременно испытывает притяжение и отталкивание всех остальных элементов системы. В случае же "массопередачи" взаимодействие распространяется как бы в виде волн, фронт взаимодействия мигрирует (весьма условно) в пределах максимального и минимального значения параметров на каждом данном участке системы. Случай "массопередачи" неизмеримо сложнее случая "массообмена", в результате чего я поставил себе задачу исследования феномена именно второго вида. Случай массообмена, видимо, характерен для очень редкого типа природных [СО], например, для взаимодействия элементарных частиц.  


Прежде всего необходимо было смоделировать некий условный универсальный механизм взаимодействия элементов [СО], который, как следует из содержания предыдущего раздела, смоделировать невозможно. Я в качестве критериев взаимодействия использовал два разработанных мною критерия сходства. Один из них - с учётом формы (shape) взаимодействующих элементов, другой - с учётом мощности (power) их взаимодействия, также запатентованные мною в выше приведённом патенте США и описанные в статье
. На основе этих критериев вычислялось сходство между всеми элементами имитируемой системы с построением матрицы сходства системы элементов. Такие исходные матрицы сходства подверганись воздействию алгоритма эволюционной трансформации.


Смысл алгоритма заключался в том, что матрица сходства подвергалась трансформации, в результате которой усреднялось значения сходства каждого элемента системы со всеми остальными элементами системы. После некоторого числа таких трансформаций - они могли составлять в зависимости от матрицы от нескольких до тысячи и более - матрица разделялась на две части, как правило, неравные части, не имеющие абсолютно никаких переходных форм. Возникала чистая форма дихотомии компонентов матрицы в зависимости от неконтролируемых исходных свойств обрабатываемой матрицы. Каждая из двух частей матрицы поступала в новую обработку, в результате чего образовывалось древо сходства системы всех взятых для анализа элементов.


Как становится понятным из описания алгоритма это древо сходства соответствует имитации взаимодействия различных элементов системы друг с другом, причём взаимодействие это протекает синхронно. Обработка широкого набора геометрически отличающихся между собой элементов, обработка метеорологических, демографических, различных статистических данных продемонстрировала, что в каждом конкретном случае полученный результат основан на абсолютно объективной алгорифмической основе, когда оператор не только не желает, но просто не в состоянии каким-либо образом воздействовать на ход вычислений. После первой же трансформации матрица сходства теряет связь с исходными данными. Таким образом, появилась возможность автоматически строить иерархическую систему сходства и различия элементов
[СО] при одновременном взаимодействии каждого из элементов системы со всеми остальными элементами. Теперь оставалось изобрести способ наблюдения за поведением всей [СО] с помощью разработанного детектора.


Для решения указанной выше задачи мною было использовано несколько методов, один из которых заключался в применении дрифтера (drifter). С этой целью в имитируюю систему из "n" элементов вводился дополнительный элемент - дрифтер, который с помощью компьютерного алгорифма эволюционной трансформации матриц сходства взаимодействовал на всём пространстве параметров, занимаемом этими элементами, и имел возможность свободного выхода в бесконечность. Имея неограниченную траекторию движения, дрифтер в каждой из занимаемых позиций взаимодействовал со всеми элементами имитируемой системы одновременно. Это позволяло получасть контуры взаимодействия системы, состоящей из "n+1" элемента.


Здесь приведён  трёхмерный график взаимодействия дрифтера с двухкомпонентной системой и двумерный график-сечение взаимодействия дрифтера с симметричной четырёхкомпонентной системой. В обоих случаях использовался критерий сходства "shape". Из этих графиков можно видеть, что движение дрифтера самоограничивается резко выраженной аурой, значительно превышающей по размерам расположение исходных элементов системы. Размер ауры указывает на расстояния, выше которых взаимодействия дрифтера с элементами системы соответствуют нулевым значениям.


Оказалось, что границы взаимодействия с дрифтером даже двухэлементной системы, имеют невероятно сложный характер. Читатель может себе представить, как выглядят контуры системы, состоящей из нерегулярно расположенных десятков элементов. Сотни проведённых опытов позволили суммировать наблюдения в виде идея о том, что любая
[СО] обязательно имеет доменное строение. Таким образом, моя "имитационная активность" принесла совершенно чёткие результаты, сомневаться в которых было практически невозможно.   



  • 1
Wow...(in awe).. Хмм, прочел пост, ссылки и комменты к ним. Почему-то возник образ тебя, спускающегося с горы с двумя каменными таблетами в руках. Я способен понять только общую концепцию (и то более-менее), но implications are staggering.

Во-первых, дорогой Леонид, ты вернул мне веру в человечество (не все, а ту часть, которая произвела Платона, Аристотеля и т.д.) А то я как-то приуныл последнее время :).

Во-вторых, приятно знать что любимые мной греки и тут всех уели со своим мимезисом и эмуляцией (в искусстве - я, естественно о своем, как всегда).

В-третьих, те кто купил твои патенты - явные ценители, а корпорации, в отличие от индивидуумов, могут планировать на сотни лет вперед.

Моя наивная реакция (я знаю, что она наивна): блин, да они (науч. сообщ.) должны бросить все и занятся этой темой прямо сейчас.

А твоя идея (фонетика/государство) - вообще Колумбово яйцо. Как хорошо, что я еще жив - сподобился ...:)))
Спасибо большое! Очень порадовал.

Идиотский вопрос: а есть ли у тебя "трибуна" откуда можно бросать жемчуг в массы? Хотя бы из озорства? (Образовывать их - неблагодарная задача, я столько раз получил по сусалам, что теперь зарекся).

Edited at 2012-08-12 05:40 pm (UTC)

Дорогой Саша! Я тебе говорил, что под градом твоих комплиментов чувствую себя человеком, вышедшим из театра в чужой дорогой шубе. А в этот раз ещё хуже: такое впечатление, что я ненароком подхватил ещё чужой шиншиллёвый паланкин.

Бросать жемчуг я несколько раз пытался. Один раз - это было лет 35 тому назад - я демонстрировал одной старой профессорше свои возможности по идентификации бактерий, на что я потратил 10 простых человеческих жизней. Я за 15-20 минут говорил ей столько правдивых слов о нескольких штаммах почвенных бактерий, сколько она со своими аспирантками не смогла бы получить за три месяца. Поскольку я всё это делал без малейших выёбываний и даже сказал, что могу этому научить выпускника школы для моффективных детей, профессорша потеряла бдительность под влиянием сильной задумчивости, и сказала, расширив зрачки, как после закапывания атрофина:
- А что с нами будет, когда вы всех обучите?!
Я ей мысленно ответил:
- Не бойся, меня и на себя не хватает, а вам подобным я просто ни к чему!

С того времени ничего не изменилось

Дорогой Леонид,

вовсе нет. Ты "всего лишь" предлагаешь viable стратегию решения самых сложных проблем. Понятно, что как и с любым R&D, с ней связаны риски, но на этой стадии они несерьезны (напр. ее эффективность). Как правило, стратегия, или вернее ее отсутствие - самое слабое звено человеческой деятельности. Тактиков полно (напр. некий Савл, создавший монстра вдогонку за визионером, чьи идеи дошли до нас в весьма странном виде) - фунт за десять центов.

Прости, что оскорблю твой мозг тривией.

Любая стратегия лучше чем никакая (ибо - что поразило меня в 5-м классе физмат школы #2 - ложная посылка может привести к истинному заключению :)). С артом во все времена (начиная с греков) - я не беру в расчет текущий период лучезарной политкорректной тьмы и банального обмана - было как-то "просто". Он или хороший, или плохой. И хороший арт "имитирует" реальность.

Остатки здравомыслия сохранились даже сегодня. Профессионалы Computer Graphics знают: хорошее CG, это то, которое выглядит хорошо, а не сделанное "по правилам и законам физики". Хотя никто из них не читал "Театр" Сомерсета Моэма и не знает, кто это.

Резонно было бы сделать некий leap of faith (в человеческий разум) и применить сходный approach к другим сферам чел. деятельности. Моя коммерческая деятельность (идущая на оплату счетов) состоит в том, что я "фиксю" арт-проекты "творцов" из больших компаний. Опыт двадцати лет показал, что если ты не "увидел" паттерн, бесполезно двигать рычажки - это будет только имитацией работы.

Ты же не только "увидел", но и предложил конкретный интрумент (понять как он exactly работает потребует от меня огромных усилий,). Но мне ненужно деталей, чтобы увидеть определенную грацию, элегантность и красоту идеи - то самое je ne sais qua, гармонию небесных струн, если хочешь. И это Красота - безошибочный критерий истинности.

А deceptive simplicity твоей идей только подтверждает вышесказанное.

Так что, поверх шубы и палантина я тебе набрасываю боа, горжетку и бобровую горлатую шапку - неси, дорогой. И приходи еще! :)
Спасибо.

Дорогой Саша! Прочитал твою дискуссию с Мариной (http://marinni.livejournal.com/330452.html). Как-будто в детстве мороженное в вафлях облизал! А ты говоришь о бросании жемчуга с трибуны. Эти ишаки, которые сегодня руководят странами, действительно ишаки. О великолепие оперы опиралась многовековая цивилизация. Я не слабонервный и неконтуженный, но мне хочется плакать, когда я всё это читаю. Как признался врачу беременный мужик: всё началось с мытья посуды. Только что я по-настоящему понял, насколько я старомоден!

Знание доходит с невероятным трудом.
А вот "...- А что с нами будет, когда вы всех обучите?!" - это протоплазма соображает сразу.

На месте первой работы в Канаде (она была нужна для визы) я продержался 14 месяцев. 12 из них удавалось сохранять low profile. Но обстоятельства (безденежье) вынудили и... За 10 дней новогодних каникул я сделал месячную работу отдела и предложил научить остальных, как. Дальше не буду даже рассказывать. Один сочувствующий сравнил меня с Брюсом Виллисом в Die Hard, где он без ботинок должен пройти по стеклу. "Только у тебя нет пистолета", добавил он.

Вывели под белы рученьки, как extremely subversive element. :)

Ну, Саша, чего-чего, а этого у меня в жизни было с большим избытком. Я очень быстро и незаметно потерял честолюбие. Практически всю жизнь я трудился для того, чтобы вызвать уважение у себя к себе. Я ещё в детском саду понял, что ненависть разрушительна, злоба плохо отмывается и гниёт, не вылезая даже наружу, месть смешна по соотношению смысла и последствий... По этой причине я очень долго совсем не старел, стараясь в упор ничего и никого замечать, при этом всё запоминая в мелочах. Поэтому, когда ты задаёшь мне вопросы по темам, которые находились от тебя далеко за углом, и проявляешь странно глубокое с позиций житейской логики понимание моих интеллектуальных пассов, то меня тянет нарушить мой заветный принцип, гласящий, что нельзя понимать любимое и нельзя любить понимаемое, и начать размышлять на тему: а может быть я действительно выше среднего? Мне трудно сказать, вот так без подготовки, что будет, когда я в это поверю

Дорогой Леонид,
спасибо.

О театре - ну там много всего было, как нибудь поделюсь :). У Марины в журнале картинки с нашего сайта были. В прошлом году кто-то сломал пароль и стер всю database с сервера. Я потихоньку выкладываю старые вещи, но если честно, желания больше нет. Вчера вот выложил опять Ленины костюмы для Дона.

"...странно глубокое с позиций житейской логики понимание..." ну тут лесть настолько груба, что...я не могу не поверить. Спасибо. Мне кажется, что мы (ну те, которым интересно) смотрим на одну и ту же вещь :))), под разными углами и настолько широко/узко насколько позволяют способности. (Поэтому Ренессанс - один из моих любимых периодов).

Если серьезно, например с вышеупомянутой работы (игровой компании - это был единственный путь в Канаду для нас) меня выгнали за разработку стратегии постройки виртуальных городов. Они там копались, домик за домиком, но получалось некрасиво, нудно и очень затратно. Мне стало интересно какой будет алгоритм постройки, имитирующий контролируемую "случайность/спонтанность" городской застройки, но создающий впечатление "хаотической" целеустремленности/purposefulness (ведь город имеет смысл, который нам понятен instantly). И как сделать это on the cheap, например построить "бесконечный неповторящийся город " используя библиотеку из, скажем 12 элементов (у меня слабость к Библейским цифрам). Конечно, речь идет о generic content.

Ну а дальше, как ты сам понимаешь, у меня были два критерия: shape (assymetrical or single axis only) и scale (размер и распределение образуемых групп для разных скоростей перемещения user'a). И т.д. Мне даже неловко тебе, of all people, рассказывать.

Написал мемо, с инструкциями для monkeys (пять Сашиных шагов к тотальному успеху - понимать не надо, только делай, миок, и все будет хорошо), отдал им город на диске. Надо сказать, президент компании хоть и не понял до конца, но оценил. Уволили меня по его личному указанию. :) Сошки просто не знали к чему придраться.

Теорию композиции перестали преподавать где-либо с середины 60х. А зря - большинство вещей было открыто и придумано 5000 лет назад, только пользуйся :).

Поэтому мне так интересна твоя работа, на моем уровне понимания, естественно. Эта проблематика возникает на каждом шагу, но "решают" ее мои клиенты путем закидывания телами, под дудки шаманов и шарлатанов.:)

"...а может быть я действительно выше среднего?" Как сказал Сократ Кратету, "твоя гордость сияет сквозь дыры твоего рубища". Шучу.

Но ответ: да и оттуда, где ты, среднего не видать.

Edited at 2012-08-13 03:40 am (UTC)

Ты знаешь, Саша, всплыл очень давний и очень интересный вопрос. Не буду изображать из себя Махатму, который, кстати, искусно притворялся. Но люди, которые не умеют, но изображают, которые агрессивны ко мне лично, по природе их генофонда и т.д. (ты понял, к чему я это), никогда меня не раздражали, не вызывали во мне сильно отрицательных эмоций. Мне всегда был интересен ответ на вопрос: если всё хорошо организовать, разделить дело между умельцами, тому, кто умеет, дать то, что он умеет и т.д. А что тогда делать с солидными в золотых очках и внушительной походкой. То, что я не левый никакой стороной, это мне ясно. Но их как-то жалко. По-моему универсального решения нет. Ведь некоторые без слуха любят громко петь по утрам на балконе! Так вот, когда-то я пришёл к определённому выводу: их нужно отделять друг от друга. М.б. даже с небольшим повышением зарплаты, чтобы не обижались. Но годы моих наблюдений подсказывают мне, что dilution - это единственный метод облагораживания этой срани. Я прочитал про президента компании, который тебя уволил, и всё былое вывалилось в корыто для мелкого рогатого скота. Ох, скольку меня было интересных "дружб" с мудаками?

Ты прав насчет dilution. Но этот метод требует определенных душевных сил - необходимо показывать "уважение" и хвалить "важность" вклада. Простой договор: ты получишь зарплаты, кредит и что хочешь, но только не лезь не работает. Они хотят морального удовлетворения тоже (люди, как никак).

Тут у меня заковыка - не получается "искренне" играть в эту игру. :( А фальшь их оскорбляет понастоящему (опять-таки - люди). Поэтому работаю один или с женой.

Вопрос:

"...Вот здесь почитай о судьбе собачек, отправленных в космос. Здесь же подтверждение того, что мама твоя, таки да, работала в Институте медико-биологических проблем." в твоем комментарии. Здесь - где?

Спасибо.

Здесь на Википедии написано, что собачек готовили в Институте медико-биологических проблем. Когда-то я помнил фамилии нескольких больших начальников, сейчас не вспомню. Белка и Стрелка были дублёрами, за месяц до их полёта погибли, кажется, Чайка и Лисичка: спутник развалился. Все работы проводились в этом Институте, в Мнемниках, кажется

Спасибо, Леонид!
Да, Хорошевское шоссе фигурировало.

Сегодня утром ленился - вместо работы читал твои беседы на sandronic.ru
Каждая беседа - tantalizing glimpse в целую жизнь. Каждая из них - готовая кнога, если дописать остальное.

Твои беседы так привлекают не только тем как ты так запросто обьясняешь самые заковыристые вещи, что даже мне почти понятно. Скорее, важно другое - слушатель чувствует незримую корреляция со множеством других сюжетов, поэтому сразу понятно, что ты рассказываешь правду.

Я сумбурно излагаю, sorry.

Также, прости великодушно, что я заполонил твой журнал и не давал тебе передышки. Больше не буду, постараюсь соблюдать меру.

P.S. У нас длинношерстная такса Ridley de Bois des Trolls (из Нормандии) или просто Ридл - мой друг. Ему 12 :(

Еще раз спасибо за твой чудесный блог и прекрасные мысли, которыми ты щедро делишься со всеми.

Я такс люблю за глаза. Так смортрят только влюблённые девушки и юноши.

Сандро - хороший мужик, мы с ним быстро перешли на "ты". Я подумал, что перед другом нужно проявить тщание и старался не отбрехиваться, а отвечать на его вопросы по делу. У меня так заведено: мне нужно посмотреть на человека или услышать от него пару слов. Я могу сразу почувствовать: это - да, или это нет. Пока что в моей жизни я ни разу не ошибался с точки зрения первого взгляда. Может быть ещё ошибусь: всё впереди. Но очень не хочется, честно говоря. Среди своих нескольких положительных качеств на фоне многих отрицательных (патологическая лень, хорошего должно быть очень много и т.д.) я очень ценю то, что хорошее приходит ко мне сразу, а плохое - медленно, ковыляя на кривых ногах. И всегда рассматриваю это как чудо. Я услышал давным давно Седьмую неоконченную симфонию Шуберта и полюбил её очень крепко, на всю жизнь. То же со скрипичным концертом Брамса. Всё это я пишу, чтобы сообщить, что всё любимое я ношу с собой. Из сказанного мне ясно, что ты набрасываешь на меня такие красивые комплименты, потому что мы с тобой чем-то очень похожи. Чем - пусть потом разбираются патологоанатомы. Это совершенно неважно. Главное - похожи.

За что мне прощать тебя великодушно, если я уже быстро стал уставать и депрессировать в отсутствие твоих комплиментов. Представь: я пою во весь голос в тёмном сыром лесу. Зрителей-слушателей или нет, или они просто прячутся за деревьями. И вдруг по дороге из Канады выступает тонкий ценитель, подходит ко мне - поющему - и, ни слова не говоря, с горящим взором одевает на мою бритую голову бобровую горлатую шапку! Пожалуйста, Саша, не соблюдай меру!

Ты мне очень льстишь, но я с удовольствием принимаю. Спасибо.
Просто после твоего рассказа про собаку побежал к Ридлу, взял на руки и минут двадцать сидел, "оберегал". Глупо, конечно, но ничего не мог с собой сделать.

  • 1
?

Log in