?

Log in

No account? Create an account
роза красная морда большая

systemity


САМООРГАНИЗУЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ


Previous Entry Share Next Entry
ТАКОЙ ЗНАКОМЫЙ И ТАКОЙ НЕДОСТУПНЫЙ МИР САМООРГАНИЗАЦИИ
map
systemity
                                                         

                                                          Как вам не стыдно! Неужели нельзя ничего
                                                          придумать лучше, чем загадки без отгадок?

                                                                    Льюис Кэррол. "Алиса в стране чудес".   
                                                                                                          


Существует ли реальность, неподвластная известным законам физики и математики? На этот вопрос люди, придерживающиеся различных религиозных верований, по-видимому, не задумываясь, скажут "да", согласятся с ними и те, кто верит в НЛО и барабашек, скорее "да", чем "нет", скажут люди, обладающие паранормальными способностями и категорически будет отрицать наличие такой реальности подавляющее большинство физиков, поскольку физик, не уверенный во всеобщности законов физики, автоматически становится как бы нефизиком. Таким образом, заданный вопрос способен разделить людей в зависимости от того, привыкли они полагаться на веру, на субъективное восприятие или же доверяют только объективности научных знаний. Между тем такая реальность существует. Она всем хорошо знакома и одновременно практически недоступна для анализа. Об этой реальности я и попытаюсь здесь коротко рассказать.

Такой реальностью являются самоорганизующиеся системы, которые для краткости назовём СоС. Структурная и функциональная организация СоС определяется исключительно взаимодействием составляющих их компонентов, а не командами извне. Поведение таких систем предсказать невозможно, оно зависит от взаимодействия каждого из их компонентов со всеми остальными. Стая птиц, стадо баранов, косяк рыб, пчелиный рой – их никто не направляет, никто ими не руководит, но при смене курса, при обходе препятствий, при реакции на опасность они ведут себя как единый организм. Погода на Земле – это СоС. Метеорологию принято называть физикой атмосферы, но трудно придумать лучший пример бессилия физики и математики перед
феноменом СоС. В Вашингтонском Национальном центре погоды суперкомпьютеры решают свыше 500 тысяч уравнений гидро- и термодинамики, и тем не менее точность прогнозов на срок свыше 3 дней оставляет желать лучшего.

Рынок ценных бумаг – это типичный пример СоС. То, что Адам Смит – один из отцов современной экономики – называл "невидимой рукой", является ничем иным, как эффектом самоорганизации рынка. Отделением солдат командует страшина, который доводит до них команды вышестоящего начальства. Но эффективность выполнения этих команд, как правило, в большой степени зависит от процессов самоорганизации, от того, как солдаты взаимодействуют друг с другом во внеслужебной обстановке. Семья формируется на основе самоорганизации. Поведение ферромагнетика, образование снежинок из паров воды и кристаллов из раствора, галактики и элементарные частицы, состоящие из кварков – всё это примеры СоС. Наконец, наша психика – это типичный пример самоорганизующейся системы: даже удаление отдельных участков мозга не устраняет возможность его функционирования. Мы сами представляем из себя систему систем. Можно привести бесчисленное количество примеров, демонстрирующих, что мы живём одновременно и в мире СоС и между многочисленными объектами, представляющими собою СоС.

Выдающийся учёный, создатель кибернетики Норберт Винер более 60 лет назад вынес свой приговор науке о самоорганизующихся системах. Он сказал, что самоорганизующуюся систему необходимо рассматривать только лишь в качестве "чёрного ящика", который можно исследовать не иначе, как на основе его реакции на те или иные воздействия. Проникнуть внутрь такого "чёрного ящика" невозможно. Пессимистический взгляд Н.Винера, естественно, не вызвал энтузиазма в кругах учёных. В последние несколько десятилетий активно развивалось множество научных направлений, стимулированных феноменом СоС или же имеющих к нему прямое отношение. Как изучение этнографии внесло существенный вклад в развитие фундаментальных принципов
психологии, так и многочисленные "околосистемные" направления науки (нелинейная динамика, науки о сложности, о возникновении, об аттракторах и т.д. и т.п.) привели к усовершенствованию физической картины окружающего нас мира. Но, к сожалению, океаны слов и новых терминов, армированные изощрёнными математическими формализмами, ни на йоту не повысили способность науки проникать в святая святых самоорганизующихся систем – в возможность прогнозирования их поведения. Говоря словами выдающегося американского физика Стивена Вайнберга,"... если нет утешения в плодах нашего исследования, есть, по крайней мере, какое-то утешение в самом исследовании...". Со временем становится всё более ясным, что против "чёрного ящика" Н.Винера нет приёма, несмотря на прогрессирующее ускорение исследований в области "околосистемных" наук.

Сегодня с помощью компьютерного моделирования решается широкий спектр научно-практических задач. Имитационное моделирование СоС, которое позволило бы хотя бы в малой степени нарушить абсолютную непроглядность винеровского "чёрного ящика", является совершенно особой задачей, не имеющей аналогов. Некоторая надежда на решение этой задачи появилась после обнаружения очень интересного явления (патент США № 6640227). В аналитической практике широко используется вычисление матриц сходства. Такая квадратная матрица включает в себя попарные сходства между всеми анализируемыми компонентами. Оказалось, что если последовательно пересчитывать матрицу таким образом, чтобы сходство между любыми двумя компонентами вычислялось из средней величины попарного сходства каждого из них со всеми остальными компонентами, то, начиная с определенного числа итераций, матрица разделится на две группы компонентов при полном отсутствии компонентов с
промежуточными свойствами.

Этот метод определения иерархического группирования систем называется эволюционной трансформацией матриц сходства. При бифуркации матрицы внутригрупповое сходство становится равным 1 (т.е. принимает максимальное значение), в то время, как межгрупповое значение становится равным <1. Здесь принципиально важным является то, что после первого же усреднения матрица превращается в обособленную самоорганизующуюся систему, в которой каждый компонент взаимодействует со всеми остальными компонентами. Если каждую из образовавшихся подгрупп подвергать затем процедуре усреднения, то в результате можно получить иерархическое группирование анализируемой системы компонентов. Таким образом, если в эвклидовом пространстве усреднение приводит к стягиванию, то в пространстве СоС – к разрыву.
   
То, что пространство СоС непогружаемо в эвклидово пространство, ниже проиллюстрировано с помощью двух примеров. Эти примеры получены с помощью компьютерной программы "MeaningFinder", разработанной совместно с Олегом Рогачёвым, проживающим в настоящее время под Красноярском. В первом (простейшем) случае были взяты две математические точки (красные большие кружки) с координатами xyz 010 и 101.




С помощью этих двух точек сканировалось эвклидово пространство таким образом, что итеративному усреднению подвергались одновременно три точки: каждая сканируемая точка пространства и две сканирующие точки. Имитированное таким образом пространство СоС представляет собой ауру причудливой формы, на поверхности которой и вне которой иерархическое группирование представлено корневым деревом, одна из ветвей которого соответствует точке эвклидова пространства за пределами ауры, в то время, как внутри ауры расположены области с двумя видами иерархического группирования: сканируемая точка + одна из сканирующих точек vs. вторая сканирующая точка. Но самое интересное в том, что размеры ауры в несколько раз превышают расстояние между сканирующими точками.
    
Чтобы дать представление о том, что происходит внутри аур, рассмотрим другой пример, в котором сканирующими точками являются 8 точек с координатами 0 и 1, представляющими собой вершины куба. На этой иллюстрации показано сечение по xy на половине высоты полученной при этом ауры. Фигуры, приведённые на рисунке, являются сечениями замкнутых в пространстве доменов, причём любым из соседствующих доменов соответствуют различающиеся иерархические 



 

группирования. Анализ показал, что доменные стенки, ограничивающие каждый домен, имеют трехслойное строение наподобие строения мыльной плёнки и обладают рядом удивительных свойств, в частности, способностью к высокочастотной осцилляции в определённых условиях.
    
Имитационное моделирование СоС открывает большие возможности в познании принципов их структурной и функциональной организации. Так, полученные результаты свидетельствуют об универсальности доменного строения СоС. Доменная структура упомянутых выше стай птиц и косяков рыб в принципе может быть смоделирована при правильном выборе параметров. Использование различных ансамблей сканирующих компонентов показывает, что образующиеся при этом самые причудливые формы доменной структуры не подчиняются привычным законам логики и математики. Так, например, при использовании в качестве сканирующих ансамблей регулярных решёток компонентов, малейшие дефекты решёток приводят к резким и непропорциональным изменениям в доменной структуре, и единственным исходным параметром, который воспроизводится при сканировании, является симметрия.
   
Невозможно не учитывать большой объём доменных стенок, структурирующих любую СоС. Они оттягивают на себя существенную долю энергии системы, что хорошо согласуется с концепцией негоэнтропии, в своё время выдвинутой Э.Шрёдингером. Малейшие флуктуации параметров сканирующих ансамблей приводят к непредсказуемому, многократно усиленному перераспределению доменной структуры, что делает невозможным применение к анализу СоС статистических методов. В сущности, большинство из отмеченных здесь выводов прекрасно согласуется с представлениями, сформировавшимися на основе интуиции в процессе длительного общения людей с разнообразными СоС. Метод имитационного моделирования позволит, по-видимому, сформулировать базовые принципы функционирования СоС, которые иным путём пока недоступны, а кроме того, поможет найти объяснения многим таинственным явлениям, окружающим нашу жизнь.
    
Основной вывод, который можно сделать из проведённых исследований, состоит в том, что любая самоорганизующаяся система включает в себя огромное количество равновесных сообществ, отделенных друг от друга доменными стенками.  Это можно продемонстрировать на примере семьи, государства, психики человека, различных течений масс-культуры, политики и т.д. и т.п.
     Непогружаемость пространства СоС в эвклидово пространство и то, что психика человека проявляет все черты СоС, наводит на мысль о том, что в результате эволюции наш мозг и органы восприятия "снизошли" к эвклидову пространству, как к более комфортному пространству существования. С этой точки зрения можно рассматривать эффекты, демонстрируемые различными восточными религиозными практиками, как возвращение к первоначалу. Так различные виды медитации, по-видимому, нацелены на нейтрализацию разнообразных барьеров и фильтров в функционировании мозга, возникших в процессе эволюции. Т.е. мозг обладает несравненно большими возможностями, чем это нужно человеку в его повседневной жизни. Но эти огромные дополнительные возможности пребывают в латентном состоянии и избавиться от них невозможно. Можно было бы попросить удивительную певицу Иму Сумак, обладательницу фантастического  диапазона голоса в 4.5 октавы, петь или баритоном или фальцетом, но невозможно было бы сузить этот диапазон путём операции на гортани.

Известны случаи, когда люди получившие травмы головного мозга, приобретали паранормальные способности, что может быть также объяснено блокировкой специфических функций мозга. Имитационное моделирование СоС может быть использовано в психологии и социологии, экономике, астрономии, физике элементарных частиц, т.е. везде, где прямой анализ
самоорганизующихся систем в соответствии с концепцией Н.Винера невозможен.


  • 1
пришла мысль,что законы функционирования СоС лучше опишутся принципами музыкальной гармонии.Продумать эту мысль нет возможности,но практиковать уже начинаю))

Не гармонии, а оркестра, где каждый музыкант играет то, что ему нравится. Но постепенно собрание музыкантов становится оркестром и музыка, которую они исполняют, нравится всем в одинаковой степени.

в случае с оркестром необходим дирижер,тогда уже не само-))
вообще-то мне кажется,что вербальный-не самый лучший способ определения-к сути нашей полемики))и кстати о непознанном..Заумно получилось..)

Насчёт дирижёра - это вы правильно сказали. Но в джазе нет дирижёров! У нас с одним человеком была дискуссия по поводу самоорганизации. Почитайте:
http://nikyvob.livejournal.com/67111.html

Простите, что вторгаюсь.

>Но в джазе нет дирижёров!

А почему Вы так считаете? Лидеры некоторых джазовых оркестров, "неосвобождённые" инструменталисты, правда, не стоят перед бэндом (а со своего места в оркестре показывают некоторые ключевые параметры), но во многих даже современных оркестрах есть "освобождённый" бэндлидер, который выполняет функции именно что дирижёра (ну разве что дирижёрскую палочку в джазе уже лет 50 не используют). Навскидку: Мария Шнайдер, Матиас Рюэгг в Vienna Art Orchestra, Слайд Хэмптон в Dizzy Gillespie All-Stars Big Band.

Я просто сделал ложное телодвижение с самого начала. С точки зрения самоорганизующихся систем пример с оркестром был неправильным.

Правильно. Потому что никакой оркестр (ну, кроме т.н. "персимфансов") сам себя не нанимает и при этом играет по партитуре. В джазе были и есть оркестры, перед участниками которых нет нот, но это не значит, что они играют не по партитуре - просто партитура у них в голове.

о джазе.он,как известно неоднороден.Есть джазовие импровизации "вживую",есть законченные джазовые произведения,в их числе и импровизации,оформившиеся припроработке в законченый образ(можно назвать этот образ и информационным квантом).Музыкальное произведение,несущее в себе образ,подчиняется законам гармонии,а гармонии без доминанты(явной или скрытой)нет.Вместо "музыкальное" можно подставить "живописное","поэтическое","скульптурное" и тд.Наверное,"произведение исскуства".Таки исскуство так же способ познания мира,как и наука.Я так думаю.))Спасибо,что дали мне возможность вслух проговорить мои мысли на эту тему,пусть и короткие,как у Буратино))
о женщинах." Эволюция сделала структуру женской психики такой, что она в первую очередь настроена на резонанс с психикой рождённых ею детей и того, от кого она родила."Я бы остановилась на "Эволюция сделала структуру женской психики такой, что она в первую очередь настроена на резонанс."))как индивид,имеющий "женскую психику",а так же интерес к феномену глубокого различия женской и мужской психики.и кроме того опыт перерождения "детской мужской" психики в "зрелую женскую" под личным же наблюдением)).
Именно резонанс..вот и понимание Да Винчи..(первый универсал,пришедший на ум,к сожалению у меня невелик багаж в области примеров).Вот что значит правильное слово!Об этом я подумаю!Спасибо!

Есть такой старый анекдот. Профессора, который направляется на работу, затаскивают в подворотню и заставляют опрокинуть гранённый стакан водки. Профессор, давясь, выпивает водку и заискивающе спрашивает: "Я могу идти?" На что ему отвечают: "Ты куда!? А поговорить!" Поверьте мне: вся наука о системах строилась по принципу "а поговорить!" В этой области работает множество людей, но ничего реального нет. Всё построено на спекуляциях, а чаще просто на словоблудии. Я много лет разрабатывал методы имитационного моделирования самоорганизующихся систем, чтобы хоть что-то понять из того, какие принципы лежат в основе их функционирования. Я в своём ЖЖ привёл фрагмент из своей заявки на патент, где я, исключив иллюстрации и ссылки на свои статьи, описываю обнаруженный мною феномен того, что ВСЕ самоорганизующиеся системы имеют доменное строение (фрагмент на английском, переводить лень). Кроме того, я обнаружил ещё массу интересных закономерностей. В итоге - для меня наступил момент "а поговорить!" И мне самому очень интересно примерять к самым различным областям разработанную мною теорию. Я, например, исследовал популяционные пирамиды 220 стран и обнаружил, что они делятся почти поровну, и эти половинки соответствуют теории r- и К- селекции, которая разрабатывалась для животных. В двух словах, r-селекция - это когда живут в неблагоприятных условиях и непрерывно рожают, чтобы компенсировать потери в популяции. Не буду Вас дальше утомлять. Хочу сказать, что Ваше мнение мне интересно, как профессионалу. Всё никак не хватает времени, чтобы написать статью о любви с точки зрения теории самоорганизации. А также о психических особенностях создателей произведений исскуства. Всего Вам наилучшего.

Спасибо. Вас очень интересно читать. С нетерпением жду продолжения, особенно в свете вот этого высказывания " Основной вывод, который можно сделать из проведённых исследований, состоит в том, что любая самоорганизующаяся система включает в себя огромное количество равновесных сообществ, отделенных друг от друга доменными стенками. Это можно продемонстрировать на примере семьи, государства, психики человека, различных течений масс-культуры, политики и т.д. и т.п. ", особенно проекция на государство. Если я Вас правильно понимаю, то все человечество на Земле есть самоорганизующаяся система, которая включает в себя множество равновесных сообществ - государств, отделенными друг от друга доменными стенками - границами этих самых равновесных сообществ. В данной последовательности государства и границы - штуки искусственные, и должны "умереть" т.к требуют огромных затрат энергии на поддержание себя и, с течением времени, затраты на это искусственное у самоорганизующейся системы растут, что может привести к гибели самой СоС или ее мутации в "Овечку Доли"?

Всё совершенно верно. Я был очень занят и не мог писать на эту тему. Следующая, третья часть, как раз будет посвящена тому, что Вас интересует. Оказалось, что все государства Земли разделяются на две почти равные группы, в зависимости от того, как реагируют деторождением на условия внешней среды. Этот результат совершенно по-новому позволяет взглянуть на демографию. Завтра-послезавтра усядусь писать.



Интересная теория у вас)
Что касается медитации, то это не работа с мозгом (хотя можно и с ним при желании). Скорее это работа "нацелена на нейтрализацию разнообразных барьеров и фильтров в функционировании " истинной Сущности человека (Высшего Я) или другими словами нейтрализация Эго. (Что я имею введу под Эго – тут http://svet-ishtar.livejournal.com/6947.html )
Но и я не великий мастер в медитации, говорю то что чувствую)
Я не опровергаю вашу теорию, а лишь хочу предположить, что мозг это один из составляющей СоС. А вот Сущность - это истинная СоС! И ,видимо, цель медитации -- помочь человеку вспомнить кто он есть на самом деле.
Я согласна также с тем, что наш мозг хранит еще мнооого чего интересного. Но как вы думаете готовы ли люди получить эти знания сейчас? Я думаю, это тоже самое что дать обезьяне ноутбук - она будет сбивать им бананы или еще лучше стукнет по голове соседнюю обезьяну).
В одной хорошей книге была такая теория, что уровень развития науки, техники и.т.д – прямо пропорционально зависит от духовного уровня развития человечества. Мне кажется это очень похоже на правду.
P.S: Не судите строго мои умозаключения, я не знаток формул, я больше знаток людей)

У меня сейчас мозги совершенно разжижены, поскольку я занимаюсь одной важно работой и не могу сосредоточиться. Я Вам как-нибудь позднее отвечу. Во-первых, Бог даже в виде абстрактного, отвлечённого понятия - это не для меня. Во-вторых, я говорю о сучности (как любил повторять один преподаватель в университете, где я учился) интеллекта. Эго в этой проблеме - один из сучков. Эволюция привела к упрощению механизмов использования мозга, к созданию правил дорожного движения. В этом смысл того, что я хотел сказать.

Ура! Прорвемся!

случаи, когда люди получившие травмы головного мозга, приобретали паранормальные способности, что может быть также объяснено блокировкой специфических функций мозга.

Цитата

Вот именно!
Для этого и делают многодневные медитационные ретриты: чтобы открыть эти самые способности! Которые спрятались за "правильными" научными представлениями!

Re: Ура! Прорвемся!

Я много лет занимаюсь проблемами мышления. В ближайшее время я напишу в популярной форме свою теорию сна и сновидений. Современная наука ничтожна в вопросах интеллекта. Только-только начинают соображать, что животные имеют интеллект. Не так давно это отрицалось нацело. Чтобы понять, что такое "правильные" научный представления, достаточно прочитать дремучую труху про искусственный интеллект.

(Deleted comment)
спасибо)
добрался до этих статей в ЖЖ и решил раньше времени не задавать вопросы

Всё верно сказано о СоС. Но все элементы в СоС организуются по миллионам различных законов, просто из них знаем очень малую долю, и на их основании строим наш настоящий мир, и постигаем следующие законы. Пройдет время, будет затрачено неистовое количество усилий, и человечество сможет определять погоду на 100 лет вперед и летать к звездам.
Терпенье (пройдет время)и труд (изучение) все перетрут!

Здесь дело не только в терпеньи. Речь идёт о кардинальной перестройке нашего мышления, эволюционно приспособленного к трёхмерному пространству. О том, что "так жить нельзя", нам подсказывает в первую очередь астрономия и квантовая механика, хотя в социальных науках есть множество вещей, которые не могут быть адекватно восприняты с позиций классического знания.

Полностью согласен, но в этом нас тормозит институт государственности, ведь власть имущие ничего нового видеть не хотят, что может привести к ослаблению их доминирующих позиций. Ибо перестройка нашего мышления приведет к переосмыслению шкалы ценностей в нашей жизни, всех виртуальных понятий, каковым является и сама власть и государственность и деньги. Поэтому власть, подобно Кроносу, будет проглатывать всех детей своих, до тех пор, пока не спрячет Рея Зевса, и не явится Зевс (в качестве просветления в умах людей), и не свергнет отца своего, могучего титана Кроноса (мировоззрение и современная идеология). Когда свершиться это, общество выйдет на качественно новый этап развития, быт и миропонимание в целом.

Да, Вы правы. Человеку в зрелом возрасте перестроиться очень трудно, почти невозможно. А что говорить об общественных институтах!? Я - автор 200 статей и книг и более 50 изобретений. Десятой доли хватило бы сполна для защиты докторской. Но я не мог себе представить, что стану участником идиотизма и буду защищать кандидатскую диссертацию. Я это не сделал, несмотря на то, что прибавка в зарплате не помешала бы. Так вот метод администрирования невероятно жестко связан с получаемыми результатами и способом использования серого вещества.

"пересчитывать матрицу таким образом, чтобы сходство
между любыми двумя компонентами вычислялось из средней величины попарного сходства
каждого из них со всеми остальными компонентами" - интересный подход - во многом напоминает теорию самосогласованных потенциалов: есть система из N взаимодействующих между собой частиц - для больших N рассматриваем не взаимодействие всех частиц между собой, а взаимодействие каждой из них по отдельности с самосогласованным потенциалом остальных N-1 частиц.

Да, здесь есть определенная аналогия. Я получил патент США на этот метод семь лет назад. Последовательная трансформация такого типа приводит к дихотомии системы, причём без каких- либо промежуточных форм. Это даёт возможность исследовать иерархические взаимоотношения в самоорганизующихся системах. К сожалению, все эти годы я работаю в одиночку со своим другом-программистом из-под Красноярска. Здесь огромные возможности и на уровне элементарных частиц и на уровне галактик. В частности имитационное моделирование самоорганизующихся систем показывает, что такие системы содержат сложные доменные структуры, обладающие доменными стенками сложной структуры и очень необычных свойств. Как я понимаю, Бом был абсолютно прав насчёт своих скрытых параметров. А т.н. бозон Хиггса - есть ничто иное, как совокупная энергия доменных стенок. В области самоорганизующихся систем математика не работает. Никакие теории струн не позволят решить все эти проблемы классическими методами математики и физики.

никак не могу прорубиться через начало...
ведь "закрытых" систем не существует...все взимоувязаны, т.е. "команды извне" всегда есть...?
у Винера ведь написано, что СоС можно исследовать на основе реакции на ВОЗДЕЙСТВИЕ, т.е. на команды...?
поведение "предсказать" невозможно: летит стая (СоС) я по ней бабахаю, заранее зная (предсказывая), что дальше будет...?

раз можно исследовать по реакции, то можно и "предсказывать"...?
понятно, что структура и функциональная организация сложны, но разве нельзя моделировать на их изучении поведение...?
Ваш патент как раз для этого...?

ниче не понял. завтра буду перечитавать. написано больно интересно. ух люблю такие ресурсы.
интересно социальные сети, ну и конечно LiveJournal могут относится к СоС или нет.

Конечно, LJ - это СоС

тогда нет сомнений, что извне подкручивают винтики.
и значит это неполноценное СоС. ведь:
"Структурная и функциональная организация СоС определяется исключительно взаимодействием
составляющих их компонентов, а не командами извне."
и тогда верующие ближе к истине получаются. когда скорее да чем нет.

Внешнее влияние на СоС всегда присутствует, но статус системы определяется взаимодействием внутренних элементов (систем). Каждый пользователь - это система.

  • 1