Электронная библиотека
Библиотека .орг.уа
Поиск по сайту
Философия
   Книги по философии
      Лийв Э.Х.. Инфодинимика: Обобщенная энтропия и негэнтропия -
Страницы: - 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  -
а только ве- рой. Мы должны стремиться к тому, чтобы наша вера была по возможности ближе реальным предположениям. Часть ОЭ имеющейся модели компенсирована нашими знаниями и науч-ными данными. Человеку необходимо заботиться, чтобы эта часть была бы по возможности больше. Приобретенные зна-ния мо- гут влиять на существующую модель в сознании в двух направлениях: ком- пенсировать или расширять ОЭм модели. Оба направления для повышения эф- фективности действий человека одинаково важны. Компенсация ОЭ полностью до нуля невозможна. При приближении к нулю все сильнее начинает оказать влияние неопредел„нность размерности. В реальных системах размерность пространства состояния ог-ромная. В моделях часто ограничиваются нес- колькими коор-динатами (независимые переменные, факторы). С целью пре-одоления последствии неопределенностей размерности при-рода разрабо- тала для человека и животных эффективный ме-ханизм подсознания. Подсоз- нание является разновидностью ОНГ. Но в отличие от сознания оно не осно- вывается на конкретные знания, а на предыдущий опыт, генетическую ин-формацию предыдущих поколений, чувства, эмоции, забы-тые, но сох- ран„нные в глубине мозга сведения. Подсознание является тоже моделью, но качественным и вероятностным. Оно не да„т конкретных программ действия, но определяет его вероятностные преимущества. Подсознание отвечает воп-росам, что вероятно хорошо (полезно) и что плохо (опасно), в каком направлении можно более вероятно достичь цели и в каком направлении - нет. Механизм подсознания да„т воз-можности принять решении при условии большого дефицита информации. Несмотря на неопредел„нность, косвенные и вероятностные сведения вс„-таки обеспечивают более опти-мальные решения, чем вовсе без информации. Вышеприведенная схема да„т обобщ„нное представление о сознании как о комплексе систем (мыслей) вторичной реальности. Мысли-модели содержат как подсознательные, так и интеллектуальные компоненты, но сознание со- держит, кроме того, элементы веры. Верой "объясняется" та часть ре- альности, которая не учтена при составлении моделей. Ме-тод создания мысленных, научных и интуитивных моделей открывает широкие возможности для исследования реального мира, для выяснения существенных и несущест- венных факто-ров. Можно проверить различные комбинации систем, ещ„ не существующих в природе, создать новые произведения, тех-нические проек- ты, композиции. Ещ„ большие возможности открываются, если мысленное мо- делирование соединить с возможностями компьютерного творчества. Тогда вторичная реальность расширяется и дополнительно возникает вирту-альная реальность. Последняя охватывает и созданные при помощи компьютеров мо- дели реального и иллюзорного мира. Виртуальная реальность по своему раз- нообразию дополняет возможности реального первичного мира. Одновременно "электронное сознание" имеет все возможности сохранить (аналогично памя- ти) все свои результаты обработки инфор-мации на компакт-дисках. В прог- раммах компьютеров необ-ходимо в дальнейшем предусмотреть и элементы подсознания и веры. ПОДСОЗНАНИЕ является также комплексом моделей реального мира, но мо- дели имеют особую структуру. Модели содержат не осознанные знания, а скрытые, "забытые" знания организма от его прошлых отношений с внешней средой. Опыт прошлого организма, как положительный так и отри-цительный, сохран„н в н„м не в виде знаний, а в виде изме-нений в структуре поло- вых, нервных и мозговых клеток. В результате у человека возникают чувства о том, что плохо, что хорошо, что выгодно и что опасно для су- ществования. Часть скрытой информации выражается в виде инстинктов, реф- лексов, наклонностей. Индивидуальность и особенности поведения каждого человека зависят во многом от полученной генетической информации, где унаследован опыт предков и программа развития организма. Известно, что уже эмбрионы, не имея сознания, обладают многочисленными рефлексами и регуляционными механизмами. Ещ„ З.Фрейд писал о пере-даче по наследству "родовой памяти". В подсознательных сфе-рах нашего мозга храниться па- мять веков. При дальнейшем развитии подсознания возникли эмоции как бо- лее совер-шенные и комплицированные виды выражения чувств. Причиной возникновения эмоции всегда является по-требность, дефицит ресурсов организма. По потребности орга-низм создает модель цели как программу действия. Но мо-дель цели представляет лишь промежуточный этап поведения, один из его обязательных элементов. Живые системы вынуж-дены удовлетворять свои потребности в условиях хроничес-кого дефицита инфор- мации и действовать с тем запасом сведений, который имеется в данный мо- мент. Эмоции возни-кают при недостатке сведений, необходимых для действия и достижения цели. Вопросы эмоций, их связь с религией и искусством об-суждены в работах П.Симонова [ 76 ]. При этом между эмо-циями и религией имеются принципи- альные различия: при эмоциях стараются увеличить количество объективной инфор-мации, при религиозных культах стараются е„ уменьшить. При эмоциях компенсируется дефицит информации подсозна-нием и физиологическим меха- низмом чувств, при религи-озных обрядах компенсируется дефицит божест- венными риту-алами, молитвами о помощи бога. Несмотря на разновидности механизма подсознательного поведения (физи- ологические, мозговые-нервные, химические, генетические и др.) можно найти общие принципы моделиро-вания процессов обработки поступающей ин- формации. Все эти модели подсознания имеют обобщающий механизм хранения информации о признаках объектов внешней среды, о реакциях организма в прошлом и о получаемых результатах (степень положительного или отрица- тельного эффекта для организма). При этом, по частоте аналогичных случа- ев орга-низм умеет и прогнозировать вероятность повторения ситуа-ции в будущем. В случае разных взаимоисключающих приз-наков на эмоциональном уровне модели дают возможность принимать и компромиссное решение. Таким образом, не-смотря на отсутствие ч„тких алгоритмов, модели подсознания работают по принципу аналоговых и экспертных систем, спо-собны хранить и обработать огромное количество неформа-лизованной информации и оператив- но дать рекомендации для поведения в условиях е„ дефицита. САМОСОЗНАНИЕ является по существу сознанием самого себя, в т.ч. собственного сознания (мыслей). Поэтому его можно называть третичной ре- альностью. Такая способ-ность свойственна только человеку. Теоретически можно гово-рить также о сознании самосознания или о четвертичной ре- альности. Самосознание является также объективно сущест-вующей системой, которая обладает негэнтропией и с ней эк-вивалентными массой и энергией. Самосознание можно рас-сматривать как самостоятельную систему, необяза- тельно вместе с сознанием или материальным носителем (мозговые клетки). Тем более, что центр самосознания в мозгу трудно установить. Повидимому сознание в мозгу вообще имеет голо-граммическую структуру. Поскольку са- мосознание представ-ляет собой комплекс приближ„нных моделей сознания, то подобие (гомоморфность) с первичной реальностью сильно уменьшается и сильно зависит от индивидуальных качеств и информированности человека. Для получения более объек-тивной модели самосознания много помогает отк- рытость при общении с другими людьми и уч„т их мнений о себе. В быстроизменяющимся мире одним из важнейших факторов в моделях явля- ется время [ 57 ]. Недостаточный уч„т этого фактора вызывает быстрое старение моделей. Сос-тавлению инфомоделей, особенно с уч„том кинетичес- ких фак-торов, препятствует небольшая скорость принятия и обра-ботки че- ловеком информации. Органы чувств, особенно глаз человека, способны при- нимать тысячи бит информации в секунду. Однако, обработать и сохранять в памяти мозг спо-собен только 10-50 бит/сек. Латентный период для разд- ра-зителей различной модальности составляет 0,1-1,0 сек. Мак-симально усвоенная за всю жизнь человеком информация составляет 1010 бит. В действительности эта цифра значитель-но меньше из-за перерывов в приня- тии информации и вслед-ствие забвения. Активный фонд памяти около 105 бит. Оперативная память перед взором человека - около 100 бит. Сравнивая эти ничтожные объ„мы и скорости освоения ин-формации е„ объ„мами в мире и скоростями изменения сис-тем, очевидно, что человек никогда не может осознать мир в полном объ„ме и он всегда вынужден оперировать только приближ„нными моделями о мире. Развитие у человека языка и абстрактного мышления дало ему возмож- ность выделить и исследовать также обоб-щ„нные и общечеловеческие систе- мы, модели и категории, пределы которых расплывчаты. Неточная формули- ровка об-щих понятий вызывает часто много недоразумений и споров. Абстрактные, философские понятия тоже обозначают реально существующие системы, в основном негэнтропического содер-жания, но содержащие и экви- валентное, ничтожное коли-чество массы и энергии. Часто их основная ин- формационная сторона останется нераскрытой. Из-за этого сущность по- ня-тий остается неопредел„нной. Без уч„та и точного опре-деления преде- лов ОНГ исследование таких систем малоре-зультативно. Некоторые примеры информационного толко-вания понятий: труд - изменение расположения системы в пространстве состояния (прев- ращение, преобразование); проекция пути движе-ния в направлении цели, умноженную на затраченную ОНГ; свобода - размерность (число координат) и объ„м части пространства состояния, где систе-ма может выбирать сво„ положение, ОЭ возможных сос- тояний системы; неопредел„нность - количество возможных состояний систе-мы, оценива- ется при помощи ОЭ сис-темы; мысль инфомодель о структуре или функции реально существующей, пред- полагаемой или искусственно созданной системы. ОБЩЕСТВЕННОЕ СОЗНАНИЕ Под общественной системой мы понимаем любую сово-купность людей, ко- торая имеет признаки системы, например государство, фирма, семья, орга- низации, религиозные и про-светительные общества и др. Коллективы людей являются бо-лее сложными системами, чем сумма отдельно взятых лич-нос- тей. Кроме того, что могут изменятся ОЭ и ОНГ людей, возникают новые эф- фекты ОЭ и ОНГ, связанные их сов-местной работой. Сознание каждого человека тоже не может развиваться изолированно от других [ 54 ]. В результате можно говорить о коллективном разуме групп, общности людей, организации, нации, государства, фирм, профессиональных союзов, уч„ных советов и т.д. При этом коллективный разум не является только суммой разумов отдельных индивидов. При взаимо-действии отдельные разумы могут усиливаться или в борьбе подавляться, модели могут при вза- имодействии дополняться или повышать свою ОЭ. В результате возникает коллек-тивное сознание. Это выражает общую структуру (ОНГ) сис-темы, элементами которой являются индивидуальные разумы. В жизни это выражает- ся, например, в виде коллективного духа или традиции научных и хо- зяйственных организаций, фирм, спортивных команд, учебных заведений и др. Коллек-тивное сознание нельзя отождествлять самим коллективом. Кол- лектив является первичной реальностью, сознание - вто-ричным. Обе систе- мы связаны, но их существование можно рассматривать также в виде от- дельных объективно существую-щих систем. Обе системы обладают, кроме ОНГ, ещ„ экви-валентным количеством массы и энергии. По показателям ОЭ и ОНГ можно сделать существенные выводы об инфо-структуре в общественном сознании. Содержание ОЭ пока-зывает разнообразие, сложность и размах мыслей, содер-жание ОНГ - их упорядоченность, логичность, глубину. Если DОЭ = - DОНГ, то сознание находится в динамическом равновесии. Если DОЭ > DОНГ, то разум уменьшается, разрушается, информация рассеивается больше, чем е„ усваи-вают. Если DОЭ < DОНГ, то происходит прогрессивное раз-витие разума. Наиболее общими моделями в общественном сознании являются различные взгляды и теоретические основы на развитие общества, государства, культуры, экономики, науки, философии, эстетики. Сюда относятся в общем вс„ миро-воззрение и оценка ценностей в обществе. 4. ОБОБЩЕННАЯ ЭНТРОПИЯ (ОЭ) И НЕГЭНТРОПИЯ (ОНГ) При исследовании систем существенное значение имеют вероятностные ха- рактеристики их структуры и функции, не-определ„нность и ОЭ. Часто важ- ную информацию дают ус-ловные вероятности достижения цели. Для неживых систем в качестве критериев принимают целесообразность, назначение или вероятность сохранения целостности структуры. ОЭ и ОНГ являются функция- ми состояния системы. Информация является функцией процесса (связи) меж- ду двумя или боль-ше системами, при которой хотя бы у одной системы ОНГ увеличивается (ОЭ уменьшается). В качестве исходных пред-посылок для оп- ределения количества информации и энтропии систем можно применять клас- сические положения теорий информации и вероятности [ 23-25 ]. Для харак- теристики динамических (или кинетических) процессов необходимо до-полни- тельно учитывать механизмы Марковских случайных и эргодических многоста- дийных процессов. Из-за переплетения, совмещения многих систем возникают проблемы много-цельности и взаимозависимости условных вероятностей и энтропий. Однако, при практической работе со сложными система-ми применение из- вестных методов теории информации свя-зано со многими трудностями. 1. Теория информации рассматривает информацию и энтропию как скаляр- ные величины, которые могут переда-ваться по каналам связи. В общем слу- чае, как информация, так и ОЭ или ОНГ являются многомерными (векторными) величинами. Они зависят от условных вероятностей и услов-но независимых факторов в многомерном пространстве состо-яния системы. 2. Измерение информации бесконечно многомерного реального прост- ранства невозможно. Для моделирования е„ необходимо выяснить существен- ные факторы и отбросить не-существенные размерности. 3. Для расч„та энтропии сложных систем необходимы данные о многих ус- ловных вероятностях, определение кото-рых представляет трудности и от- сутствуют методы для их теоретической оценки. 4. Достоверность расч„тов информации и ОЭ зависит от эффективного ус- тановления цели и составления модели. Для оценки эффективности последних отсутствуют над„жные кри-терии и необходимо применение эвристических ме- тодов. Осложнение от многомерности и многофакторности сис-тем можно преодо- леть пут„м перехода к определению их об-общ„нной энтропии. ОЭ представ- ляет собой сумму проекций средних условных энтропий относительно испол- нения целе-вого критерия при условии действия отдельных влияющих на сис- тему факторов. При этом факторы можно рассматри-вать в качестве от- дельных координат или систем со статис-тическим распределением исходов. Условные энтропии проек-тируются на общую ось целевого критерия. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЭ И ОНГ 1. Определяют по возможности подробнее пределы и объ„мы исследуемой системы, е„ элементы и их взаимосвязи, пространство состояния и его раз- мерность. 2. Определяют функциональные связи системы с окру-жающей средой. Осо- бое внимание уделяют возможностям воздействия на среду и влияющим на систему внешним фак-торам. По возможности стараются не пропускать ни од- ного существенного фактора. 3. Определяют стабильность системы или возможности е„ изменения по времени. Выясняют возможные процессы и их направления. Множество цепей реальных процессов обна-руживают в той или иной мере свойства марковс- ких. Их характеризует последовательность случайных событий, в которой каждое последовательное случайное событие зависит только от предыдущего. Причем условные вероятности, опи-сывающие зависимость последущего собы- тия от предыдущего Р (Вj / Ai) - постоянны. В эргодических системах, в которых события являются случайными, заметное влияние предшест-вующих событий простирается только на их ограниченное число. При обнаружении или допущении таких свойств не-марковский процесс может быть представлен как марковский. 4. Оценивают качественно, имеются ли в системе, меж-ду элементами или между системой и средой ситуации конку-ренции за получение ресурсов, точки неопредел„нности выбо-ра (бифуркации) или конфликтные ситуации. Для описания всех этих ситуации необходимо применять в моделях методы теории игр и нелинейные системы уравнений. Конфликтные ситуации возника- ют в живой природе и в обществе людей. Описание их сложнее, так как в этом случае наблюдается умышленное сокрытие или искажение информации, специаль-ные стратегии для получения выигрыша. Конфликтные ситу-ации принимают особенно комплицированные формы в отно-шениях между людьми. По Н.Винеру человеческая речь явля-ется совместной игрой говорящего и слу- шателя против сил, вызывающих беспорядок [ 21 ]. В действительности конфлик-тующими сторонами могут быть не только силы, вызывающие беспоря- док, но сами говорящий и слушатель. Так, что даже в речи между людьми далеко не всегда переда„тся правдивая информация. В этих случаях особен- но важно определить, какое высказывание является информацией и какое шу- мом или дезинформацией. 5. Ответственным этапом является определение цели, а для неживой при- роды - целесообразности или назначения системы. По степени выполнения целевых критериев и опре-деляется неопредел„нность или вероятность вы- полнения, т.е. обобщенная энтропия системы (ОЭ). Часто целью является обеспечение устойчивости структуры, развития или эффектив-ного использо- вания ресурсов системой. Для установления конкретных целей необходимо знать структуру и функции более общей по иерархии системы. Цель в раз- вернутом виде определяет программу действия системы в будущем. Как и программ, целей может быть также несколько вариантов. Из них необходимо выбирать самую существенную или несколь-ко существенных. В последнем случае прид„тся при оптими-зации идти на компромиссы. Например, рассчи- тывают функ-ции желательности ожидаемых результатов. Для каждого крите- рия устанавливают свою весомость и рассчитывают сов-местный критерий вы- полнения цели. Критерии цели должны быть так конкретными, чтобы на их основе можно указать, как измерить, достигнута ли цель или нет, или в какой мере она достигнута (100 %, 80% и т.д.). Часто надо вопрос целепо- ла-гания рассмотреть более широко и обратить внимание на ос-мысливание всей проблемы. Необходимо выяснить цели стра-тегического и тактического назначения, вероятность дости-жения цели, затраты и эффективность при альтернативных решениях. Приближ„нный ответ на точно заданный вопрос да„т часто больше пользы, чем точный ответ на неправильно заданный воп- рос. Обычно зада„тся вместе с целью и срок, когда она должна быть выпол- нена или соблюдена. Например, сохранение работоспособности после эксплу- атации через 10 лет или получение прибыли в 2000 году. Степень достиже- ния цели оценивают вероятностью е„ выполнения. Для определения энтропии системы относительно конк-ретно поставленной цели необходимо измерить вероятность достижения этой цели. Если имеется достаточно статисти-ческих данных по поведению этой системы, то расч„ты не представляют трудностей: n Н(a) = - S р(Ai) ln р(Ai) i В непрерывном варианте, если случайная величина x и плотность е„ распределения ‹(x): + ? H(x) = - ‹(x) ln ‹(x) dx - ? При допущении равновероятностных исходов: Н(a) = - ln р(Ai), или Н(a) = - log2 р(Ai) в битах Однако, для сложных систем, структура, функции и су-щественные факто- ры которых изменяются быстро, как прави-ло, статистических данных недос- таточно. Проведение статис-тических экспериментов

Страницы: 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  -


Все книги на данном сайте, являются собственностью его уважаемых авторов и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Просматривая или скачивая книгу, Вы обязуетесь в течении суток удалить ее. Если вы желаете чтоб произведение было удалено пишите админитратору