Чтение онлайн

1. Рецептор (рецепторы) - подсистема, воспринимающая сигналы от окружающей среды.

2. Память - ЗУ, где накапливаются предшествующие впечатления (или образы) и фиксируются текущие впечатления.

3. Подсистема анализа и решения - ПО, т.е. подсистема обработки зафиксированной в ЗУ информации, со своей локальной памятью - ЗУО, в которой размещена программа функционирования подсистемы ПО.

4. Эффектор (эффекторы) - подсистема, непосредственно реализующая информационные процессы, которые свойствены данной ИС.

В зависимости от типа ИС сложность и конкретная конфигурация этих подсистем может быть различной. В простейших ИС какие-то подсистемы могут быть не выделены четко как элементы системы, но в ИС обязательно должны выполняться (непосредственно или же косвенно) все функции, свойственные перечисленным подсистемам. Отсутствие хотя бы одной из этих функций делает бессмысленным наличие остальных. Следовательно, или они все есть одновременно и мы имеем случай ИС, или же их нет и - система физическая.

Воздействие внешней среды на систему, воспринимаемое рецептором, называется сигналом (раздражителем). В общем случае сигнал может иметь различную физическую природу, но он всегда материален. Сигнал - это некоторым образом модулированное то или иное качество (параметр) некоторого материального носителя, которое воспринимается данным рецептором. Здесь под понятием модуляции подразумевается изменение соответствующим образом во времени и (или) в пространстве количественных характеристик рассматриваемого параметра (или параметров) носителя. Для поступления в ИС информации извне наличие сигнала и соответствующего рецептора, т.е. подсистемы, реагирующей на этот сигнал, необходимое, но не достаточное условие. Если в результате физического воздействия внешней среды на рецепторы ИС в ЗУ отображающей ИС (субъект-системы) в результате взаимодействия ЗУ и ПО из полученных впечатлений сформируется образ отображаемого объекта, то только в этом случае это воздействие внешней среды можно считать сигналом, несущим соответствующую информацию. Таким образом, отметим, что для формирования образа отображаемого объекта, т.е. для получения информации о нем, необходимо, чтобы в ЗУ отображающей ИС существовали ранее сформированные образы, а в ЗУО - адекватная программа взаимодействия ПО с ЗУ.

Следовательно, тогда и только тогда, когда сигнал, рецептор, ЗУ и ПО образуют отображающую динамическую систему, может сформироваться образ отображаемого объекта и возникнуть системное качество субъект-системы информация.

Как видим, ИС характеризуется специфическим системным качеством, которое заключается в ее способности воспринимать информацию, благодаря тому, что в ее состав включена информация определенного объема и содержания. Отсюда следует, что для того, чтобы такая реальность как информация проявила себя, необходимо наличие опять же информации, но другой. Иначе говоря, информация проявляет себя только при взаимодействии с другой информацией. Это обстоятельство лаконично охарактеризовал К.Ф. фон Вайцзекер посредством двух взаимно дополняющих тезисов:

– информацией является лишь то, что понимается;

– информацией является лишь то, что производит информацию.

С позиций атрибутивной концепции считается, что сама по себе упорядоченность некоторого материального объекта, в данном случае -"носителя" (информации), содержит в себе определенную информацию или является ею. В дальнейшем, при изложении материала, для упрощения ситуации, также будем использовать иногда понятие информации в таком контексте. Но всегда надо иметь в виду, что сама по себе любая упорядоченность, организация не является информацией. Организация может проявить себя в качестве информации только при "информационном" взаимодействии материальных объектов. Поскольку информация проявляет себя только в процессах, то можно утверждать, что информация есть характеристика, качество этих специфических процессов, а не той или иной структуры. Одна и та же структура или сигнал в одном случае могут нести информацию, а в другом - нет.

Различают два способа обеспечения устойчивости систем: энергетический и негэнтропийный. Первый способ развития обеспечивает отбор и сохранение систем, обладающих большей энергией внутренних связей. Второй способ развития сохраняет те системы, которые обладают наибольшим многообразием способов поведения в ответ на разнообразные внешние воздействия, т.е. наибольшим запасом информации - негэнтропии, возрастающим в процессе развития системы. Как уже отмечалось, для формирования ФС необходимо, чтобы мощность (сила) физических системообразующих связей - СОС, была бы больше мощности физических системоразрушающих связей - СРС, или взаимодействий. При выполнении такого условия может сформироваться стабильная, статическая ФС, которая характеризуется минимумом свободной энергии и максимумом энтропии.

В том случае, когда мощность СРС соизмерима или больше по сравнению с мощностью СОС, система оказывается нестабильной, и без дополнительных, стабилизирующих некоторых факторов, будет со временем разрушена. Единственным возможным стабилизирующим фактором в таком случае может быть только наличие в системе соответствующих управляющих процессов (т.е. наличие подсистем, реализующих эти процессы), которые фиксировали бы или СРС или (и) результат его воздействия на систему и осуществляли бы соответствующие компенсирующие, адаптирующие, действия. Но для того, чтобы управлять некоторым объектом (процессом) нужно знать текущие его параметры, знать оптимальные, нужные значения этих параметров, знать способ (способы), алгоритм, приближения текущих значений этих параметров к их оптимальным значениям. Иначе говоря, для реализации управляющих функций, система должна принимать информацию, иметь ее и уметь ее обрабатывать, т.е. система должна быть информационной. Способность к саморегулированию - свойство, противодействующее возрастанию энтропии, т.е. поступление и переработка внешней информации - есть способ борьбы с ростом энтропии.

Надо обратить внимание на то, что для эффективного выполнения функций саморегулирования в ИС, мощность СОС должна быть соизмерима с мощностью СРС (имеется в виду в основном физические связи). Иначе говоря, ИС, с физической точки зрения, должна быть неравновесной. Только в этом случае возможна энергетически эффективная реализация ее адаптирующих функций под воздействием информационных сигналов. При "жесткой" стабильности системы ее информационные качества оказываются бессмысленными. Следовательно, следующим специфическим, необходимым качеством ИС является ее термодинамическая неравновесность. Можно считать, что в основе информационных связей лежат процессы автоматического управления, обеспечивающие стабильность ИС в условиях ее термодинамической неравновесности.

Адаптация предполагает способность системы менять свои структуру и функции, качества, в зависимости от изменения влияния внешней среды. Но суть этой способности заключается в том, что меняются не любые параметры системы, а некоторые, не отражающие ее сущность, специфичность. Адаптирующие изменения всегда происходят как раз для строгого сохранения главного ядра существенных качеств системы. В данном случае можно утверждать, что адаптирующие изменения происходят, в основном, с целью сохранения системы как информационной, для того чтобы она могла реализовать свое некоторое назначение. Сохранение просто информационных свойств по сути ничего не дает, т.к. в результате такой "адаптации" может возникнуть "другая" информационная система, т.е. исходная так и не сохранится, иначе говоря, в этом случае теряется смысл в самих способностях к адаптации. Можно, конечно предположить, что цель этой адаптации является только сохранение системы, как некоторого физического объекта. Но и это предположение по существу тоже ничего нового не дает, т.к. в процессе адаптации, как мы уже видели, в общем случае изменяются структура и некоторые функции этого объекта, т.е. по сути он тоже меняется. Тогда нужно выявить существенные его функции, качества, которые необходимо сохранить в процессе этой адаптации, но сразу же возникает вопрос: "существенные" - с каких позиций? То есть опять приходим к понятию назначения системы.

Вся информация, содержащаяся в ИС, включая программы функционирования подсистемы ПО, исходные образы, впечатления и т.д. обычно называется тезаурусом.

Максимальное значение, которое может иметь тезаурус ИС, в основном определяется объемом ЗУ и ЗУО системы. Каждой связи, функции, свойственной системе, соответствует определенная часть тезауруса. С другой стороны, из определения тезауруса следует, что одна его часть, локализованная в ЗУ, является своего рода "банком впечатлений и образов", т.е. "банком данных", а другая, обусловленная ЗУО, представляет собой совокупность программ обработки, анализа впечатлений и образов, а также принятия решений, т.е. является своеобразным "банком знаний". Из приведенного определения тезауруса очевидно, что сложность тезауруса в основном определяется сложностью алгоритмов, зафиксированных в "банке знаний", но которые конечно не могут реализовываться без соответствующей информации, размещаемой в "банке данных".

Если первую часть тезауруса обозначить как ТО, а вторую - ТП, то тезаурус ИС: ТС = ТО+ТП. С другой стороны: ТС , ТФ 1 + ТФ2 +...+ ТФj +..., где ТФj - часть тезауруса системы, ответственная за реализацию j-ой функции, связи системы.

Таким образом, тезаурус - есть некое специфическое системное качество ИС, которое имеет соответствующие количественные характеристики и определяет, в основном, уровень сложности ИС. Можно утверждать, что сущность ИС определяется ее тезаурусом. И что для любой иерархической совокупности ИС всегда выполняется условие: