Чтение онлайн

Например, изменения в логистической подсистеме организации в явном виде отражается и на подсистемах продаж и производства, и наоборот. Дефицит запасов, как проблема логистической функции, приводит к падению продаж, и, наоборот, необеспечение продаж на требуемом уровне в силу внутренних проблем в торговой подсистеме (отток клиентов и т.п.) приводит к затовариванию складов и/или невыполнению обязательств по объемам вывоза перед поставщиками.

Принцип 3 отражает очень важную особенность систем: элементы системы, обмениваясь в процессе взаимодействия материей или информацией непрерывно изменяют состояние друг друга. Причем в силу того, что взаимодействия носят попарно двусторонний, а, в итоге, для сложных систем многосторонний, характер, возникает эффект, при котором изменение состояния одного элемента изменяет состояние других элементов, но последовавшее за этим изменение состояния других элементов, с свою очередь, изменяет состояние исходно рассматриваемого элемента.

Данный феномен называют петлей обратной связи.

Рисунок 5. Петля обратной связи

Подобные петли обратной связи возникают в любых системах, и именно они формируют то, что называют динамическим взаимодействием.

Например, в многопредельной производственной цепочке металлообрабатывающего предприятия, один процесс, в который как ресурсы включены станок или группа станков, производит заготовку, которая отправляется на последующие стадии обработки – на следующий процесс. Если качество заготовки не отвечает требованиям следующего процесса, заготовка возвращается обратно на предшествующий процесс с требованием ее доработать. Таким образом возникает обратная связь, в результате которой в рамках исходного процесса, помимо переделки заготовки, должен быть проведен анализ причин брака и перестройка процесса с тем, чтобы в дальнейшем производить заготовки необходимого качества с первого раза.

Таким образом отрабатывает петля обратной связи и процессы из логики линейного взаимодействия «Сдал -> Принял» разворачиваются в сложное нелинейное взаимодействие (особенно учитывая то, что в рассматриваемом примере дефект может быть некритичным на следующей стадии обработки, но может оказаться критичным на более поздних стадиях и вернуться обратно от них с требованием устранения несоответствий). В результате этого набор производственных процессов из линейной цепочки превращается в тесно переплетенную многочисленными взаимосвязями сеть.

В сложных системах с интенсивным взаимодействием элементов понятия прямой и обратной связи становятся условными: при отсутствии четкой отправной точки и при непрерывном взаимодействии элементов, понятия первичного и вторичного исчезают, в результате чего говорят о динамическом взаимодействии элементов, каждый из которых изменяет состояние других.

Принцип 4

В сложных системах возникает эффект самоорганизации

Здесь мы перейдем к подробному обсуждению явления самоорганизации, которым обусловлена способность сложных систем к саморазвитию и самотрансформации.

Согласно формальному определению, самоорганизация – упорядочение элементов одного уровня в системе за счёт внутренних факторов, без специфического внешнего воздействия извне.

Когда говорят о самоорганизации на практике, речь идет о том, что сложные саморазвивающиеся системы любого характера – биологического, социального, экономического, политического и пр. – обеспечивают свой рост и устойчивость посредством внутренней гармонизации взаимодействий элементов и перестройки внутренних связей при необходимости. Целью перестроек внутренних связей является сохранение устойчивости и жизнеспособности системы, а также формирование ряда специфических системных свойств.

Ярким примером самоорганизации являются колонии мирциновых муравьев [Матурана Умберто Р., Варела Франсиско Х. «Древо познания: Биологические корни человеческого понимания»]. Данные колонии представляют собой систему, в которой особи разделяются на касты, причем представители разных каст отличаются даже по форме: их морфологическое строение зависит от выполняемых в муравейнике ролей.

Причем роль и присущая ей форма отдельно взятого муравья не является генетически заданными, а формируются в результате онтогенеза (индивидуальной эволюцией особи в процессе ее жизни). Между членами колонии муравьев происходит обмен химическими веществами (в том числе гормонами), в результате чего обеспечивается дифференциация и распределение ролей.

Так, если удалить из муравейника царицу (единственную самку, способную давать потомство), то гормональный дисбаланс, вызванный ее отсутствием, приведет к изменению питания личинок, в результате чего из них разовьются новые царицы. Таким образом, онтогенез каждой отдельной особи согласуется с онтогенезом всех остальных особей.

Еще одной интересной особенностью данных муравьев является то, что жизнеспособность особей, связанных единой структурной динамикой, является свойством, приобретенным в контексте вышеприведенного принципа №2 теории систем: если отдельную особь изолировать от муравейника, то даже в условиях достаточного наличия пищи она довольно быстро погибает.

Впервые о самоорганизации заговорили специалисты по кибернетике и сам термин пришел именно от них. В кибернетических системах явления самоорганизации можно наблюдать в результате задания ограниченного набора простых правил взаимодействия элементов.

Одна из первых и наиболее известных демонстраций возникновения самоорганизации при задании одного лишь простого правила взаимодействий появилась в кибернетике в 50-е годы.

Суть демонстрации заключалась в том, что была собрана поверхность, состоящая из большого числа маленьких лампочек с логическими переключателями, и было задано простое правило: каждая лампочка может находиться в положение «Включено» только если определенное количество смежных с ней лампочек в данный момент горят, а в противном случае лампочка должна отключаться.

В начальный момент эксперимента определенная доля лампочек в случайном порядке включалась экспериментаторами. После этого лампочки в соответствии с заданным правилом начинали загораться или гаснуть, что приводило к беспорядочной смене картинки.

Но далее, после короткого периода беспорядочного мерцания, возникали упорядоченные паттерны: по сети лампочек проходили повторяющиеся волны или же формировалась статичная картинка. Таким образом на месте изначального хаоса возникал порядок и возникал он в результате задания одного единственного правила взаимодействия.

Другим примером возникновения порядка при задании ограниченного набора правил взаимодействия является подход, который был реализован армией США при проведении съемок местности в ходе боевых действий на Ближнем Востоке.

Первоначально для осуществления съемок пытались запускать группы дронов, каждый из которых двигался по своему заданному маршруту, но при этом столкнулись с проблемой: если часть дронов сбивали, на карте съемки оставались белые пятна.

Решить данную проблему удалось после того, как вместо задания траекторий движения для дронов задали два простых правила:

? Лететь и снимать ближайшую еще не снятую область (информация о том, какие области засняты, а какие – нет, получалась каждым дроном в режиме реального времени);

? Не сближаться с другими дронами ближе, чем на Х метров.

После реализации управления на основе этих правил удалось получать сплошную съемку местности даже в ситуациях, когда часть дронов оказывалась сбитой. Задание двух простых правил позволило системе дронов самоорганизовываться и достигать поставленных целей.

В физике и физической химии самоорганизация связана с понятием диссипативных структур, введенным в научный обиход бельгийским физико-химиком, лауреатом Нобелевской премии Ильей Пригожиным.