Особенности и механизм управления сложных систем. Рефлексивное управление сложной системой, например, развитием биосферы. Функции управления в живых системах. Разработка универсальной схемы управления для функционирования и в онтогенезе, и в филогенезе.
Аннотация к работе
Управлять - это значит побуждать управляемый элемент к нужным действиям. Если управляемый элемент - человек, животное или коллектив, то в этом случае управление приобретает особую специфику. Сложные системы, а к ним относится человек, имеют возможность выбирать, изменять свое поведение в зависимости от обстоятельств. Если иметь возможность изменить внутреннюю и внешнюю среду человека, то эти действия спровоцируют некоторое его поведение, направленное или на устранение нежелательного воздействия (принцип Ле-Шателье), или на сохранение (если изменение воспринимается как желательное). В ходе эволюции человечество приобрело другие, социально менее опасные средства воздействия, управления.Сложная система - система, состоящая из множества взаимодействующих составляющих (подсистем), вследствие чего сложная система приобретает новые свойства, которые отсутствуют на подсистемном уровне и не могут быть сведены к свойствам подсистемного уровня Сложная система - составной объект, части которого можно рассматривать как системы, закономерно объединенные в единое целое в соответствии с определенными принципами или связанные между собой заданными отношениями. Сложную систему можно расчленить( не обязательно единственным образом) на конечное число частей, называемое подсистемами; каждую такую подсистему (высшего уровня) можно в свою очередь расчленить на конечное число более мелких подсистем и т.д., вплоть до получения подсистем первого уровня, т.н. элементов сложной системы, которые либо объективно не принадлежат расчленению на части, либо относительно их дальнейшей неделимости имеется соответствующая договоренность.Большое число задач связано с исследованием сложных систем, таких, которые включают множество элементов, каждый из которых представляет собой достаточно сложную систему, и эти системы тесно взаимосвязаны с внешней средой. Система считается сложной, если она состоит из большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов, каждый из которых может быть представлен в виде системы. Теоретические Эмпирические модели систем-это математические выражения, аппроксимирующие (с использованием тех или иных критериев приближения) экспериментальные данные о зависимости параметров состояния системы от значения параметров влияющих на них факторов. Для эмпирических математических моделей не требуется получения никаких представлений о строении и внутреннем механизме связей в системе. Эти системы в нормальных условиях развития являются относительно устойчивыми, длительное время повышают уровень своей организации, не разрушаются.Системы управления объектами высших уровней сложности (животные, человечество) всегда иерархичны, так как деятельность огромного числа элементов, подчиненных общей цели, нуждается в координации из общего центра. Стремление к устойчивости можно увидеть на уровне самых простых систем (качание маятника) Кристаллы способны восстанавливать разрушения поверхностного слоя (ремонт структуры) Поэтому, чтобы сохранить систему от распада, необходимо постоянно осуществлять «ремонт» и замену элементов системы. Для реализации выше описанных механизмов управления в ходе эволюции должны были возникнуть специализированные носители информации - элементы памяти, обладающие большой емкостью и гибкостью, например, скопления нервных клеток, мозг и позже электронные банки данных. Кибернетический взгляд на управление позволил вычленить то общее, что роднит управление машиной и управление биологическими системами. Приведенная на рисунке 3.2 модель достаточно полно описывает управление объектами, которые не размножаются (человеческие социумы, организации, популяции животных), но она отличается от известных схем тем, что внешняя среда оказывает воздействие не только на объект (ОУ), но и на управляющие центры (ПУ).Сложная система - система, состоящая из множества взаимодействующих составляющих (подсистем), вследствие чего сложная система приобретает новые свойства, которые отсутствуют на подсистемном уровне и не могут быть сведены к свойствам подсистемного уровня. Воздействие (управление) на сложные (живые) системы возможно только посредством провоцирования управляемой системы на нужные действия. Рефлексивное управление некой сложной системой можно осуществлять, изменяя окружающую среду, регулируя ресурсы и метаболиты. Управление ограничивает разнообразие состояний системы. Это облегчает управление и воспитание в человеческих системах управление предполагает наличие власти.
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПОНЯТИЕ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
2. ОСОБЕННОСТИ ОПИСАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
3. МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ СИСТЕМАМИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Вывод
Сложная система - система, состоящая из множества взаимодействующих составляющих (подсистем), вследствие чего сложная система приобретает новые свойства, которые отсутствуют на подсистемном уровне и не могут быть сведены к свойствам подсистемного уровня.
Воздействие (управление) на сложные (живые) системы возможно только посредством провоцирования управляемой системы на нужные действия. Это называется рефлексивным управлением.
Рефлексивное управление некой сложной системой можно осуществлять, изменяя окружающую среду, регулируя ресурсы и метаболиты. Управление развитием биосферы может быть только рефлексивным и в качестве внешней среды для нее является человек, земная кора и космос. Изменение человеческого фактора - это самый эффективный способ влияния на биосферу.
Среди всех подсистем самой ценной является управляющая подсистема, так как отсутствие управления приведет к распаду любой сложной системы.
Возникновение управления есть следствие эволюционной дифференциации и специализации элементов сложной системы.
Управление ограничивает разнообразие состояний системы.
Главной функцией управления в живых системах является регенерация изношенных элементов с целью поддержания гомеостаза и выбор путей эволюции.
Рефлекс подчинения генетически заложен во всех высших живых существах (стайных). Это облегчает управление и воспитание в человеческих системах управление предполагает наличие власти.
Системы управления иерархичны. Высшие уровни управляют собственным гомеостазом. Если «низшие» не справляются со своими функциями, то их дополняют «высшие».
Предложена универсальная схема управления, пригодная для функционирования, как в онтогенезе, так и в филогенезе.
Анализ различных иерархических уровней Мира позволил построить модели систем управления адекватные эволюционирующим структурам. Самоорганизующиеся системы отличаются от управляемых только тем, что вторые имеют постоянно действующий центр управления, а в самоорганизующихся системах управляющий центр (доминант) проявляется на некоторое время, выполняет свои функции и заменяется конкурирующим.
Живые системы термодинамически менее стабильны, чем неживые, поэтому циклы оперативной информации трансформировались в контуры обратных связей, создав системы управления поддержания гомеостаза особо неустойчивых систем.
Из функций неживых систем (отражение, реакция, память, фильтрация информации, циркуляция оперативной информации и др.) синтезировались системы поддержания гомеостаза на уровне простейшей клетки. Усложняясь, эти системы развились до мозга животных и человека, а также систем управления в социумах живых существ.
Список литературы
1. Интернет ресурс : http://holism.narod.ru/book1/3_3.htm
2. Популярный Энциклопедический словарь./ Под общ. Ред. Овчинников В.В. М., 2003.
3. Российский энциклопедический словарь: В 2 кн. - /Гл.ред.: А.М. Прохоров - М.: Большая Российская энциклопедия, 2001, -КН.2: Н-Я.
4. Аруцев А.А., Ермолаев Б.В., Кутателадзе И.О., Слуцкий М.С./Концепции современного естествознания. М.: Учебное пособие МГОУ ,1999
5. Абдеев Р.Ф./ Философия информационной цивилизации/
6. Интернет ресурс: http://chimia24.ucoz.ru/load/quot_khimicheskij_majatnik_quot_reakcija_belousova_zhabotinskogo/33-1-0-367
7. Интернет ресурс: http://otherreferats..ru/manufacture/00027813_0.html
8. Бир С. Мозг фирмы. М.: Радио и связь. 1994
9. Акофф Р. О природе систем в сб. «Техническая кибернетика». Известия АНСССР., 1973, №3.
10. Дубнищева Т.Я./ Концепции современного естествознания: учеб. Пособие для студ.вузов /Татьяна Яковлевна Дубнищева. - 6-е изд., испр. И доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2006.