2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях




Скачать 244.93 Kb.
Название2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях
страница1/2
Дата публикации13.06.2014
Размер244.93 Kb.
ТипРешение
literature-edu.ru > География > Решение
  1   2

Заметки к материалу Б.Злотина и А.Зусман «Введение в теорию эволюции нелинейных систем»



Продолжение от 26 мая 2010 г.
http://www.metodolog.ru/node/557

Введение в теорию эволюции нелинейных систем
Своей главной работой мы считаем разработку общей теории эволюции нелинейных систем и, на базе этой теории, методов управления эволюцией.

Почему теории эволюции именно нелинейных систем? Почему не построение общей теории эволюции, в которой нелинейные системы являются частным случаем?
К Фонду Достойных целей (ФДЦ)

Май 6.1985

Цель - построение Общей Теории Развития систем (ОТР).

Почему не построение общей теории эволюции? Или название - это чистая условность?

Цель в том, что человечество с помощью ОТР сможет увидеть - куда оно идет, сможет идти куда нужно.
1. ОТР должна включать в себя исследование любых развивающихся систем - космологических, геологических, биологических, общественных, технических, научных, развитие искусства и т.п. Должно быть выявлено, что общее у всех этих систем (кроме самого факта развития), и чем они отличаются, почему развиваются по-разному1. От общих закономерностей должен быть построен обоснованный переход к закономерностям отдельных2 областей, систем. Должны быть выявлены движущие силы развития разных систем, понято взаимодействие систем в развитии.
2. Разработка ОТР должна вестись тем же путем, что велась и ведется работа по ТРИЗ, то есть накоплением и анализом информационных материалов, выявлением аналогий в развитии разных систем.

Почему изначально не принять универсальность уже выявленных в ТРИЗ законов эволюции?

При этом необходима постоянная опора на ТРИЗ, как наиболее развитую систему

3. Промежуточными результатами работы по ОТР должны быть:

1) Информационные обзоры по различным системам;

2) Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для ТРИЗ областях;

3) Выявление и обоснование новых законов и закономерностей в развитии.
Примерная оценка времени3, требующегося на разработку темы4. (В расчете на личную работу и на имеющийся уровень подготовки)

1. Углубленное изучение развития отдельных отраслей техники, в том числе, военной техники - 2 года, измерительных систем - 1 год

2. Изучение биологической эволюции - 3 года (вдобавок к 2-м, уже потраченным на это годам)

3. Изучение истории математики - 2 года

4. Изучение истории физики общей 1 год и специальных разделов - термодинамики, электродинамики, механики - 2 года

5. Изучение истории и сегодняшнего состояния химии - 3 года

6. Изучение основ космологии, геологии, кристаллографии и т.п - 3 года

7. Изучение истории искусства, искусствоведения, языкознания - 5 лет

8. Изучение истории философии, общества, религий, организационных систем - 5 лет

9. Изучение ошибок в развитии систем, тупиков в развитии, лже-наук и т.п. - 3 года

10. Резерв - 5 лет

______________________________

Итого 30-35 лет. Таким образом, к 2015-2020 году должна быть построена первая редакция общей теории развития. Сегодня (начало 2010 года) очевидно, что план пока достаточно далек от выполнения.
В процессе работы планы неоднократно корректировались: мы отказались от глубокого изучения развития (эволюции) таких систем как космология и геология. Вместо этого намного больше внимания, чем планировалось, было уделено развитию социальных систем и вообще не упомянутых в плане информационных систем. Общее изучение математики оказалось подменено изучением развития сложных нелинейных систем, особенно вопросов их самоорганизации и динамического хаоса. Как результат этих работ, возникло некоторое общее видение эволюции, описанное здесь в двух разных стилях.
http://www.ideationtriz.com/ZZLab/ZZLab1/TENLS_referat.htm
Эволюция как явление

Эволюция есть очень специальный вид лавинообразной, продолжающейся длительное время самоорганизации. Эволюция присуща специальному классу нелинейных сетей со следующими свойствами:

  • Имеющими фрактальную структуру детерминированного хаоса

  • Состоящими из элементов, способных к размножению (самореплицированию), изменению в процессе существования и конкуренции друг с другом за ресурсы

  • Существующими в среде способной доставлять в систему те или иные ресурсы (веществ и/или энергии) и оказывать на элементы вредные влияния, способные уничтожать при тех или иных условиях различные элементы системы

Сплошной набор терминов, которые сами требуют определения:

Эволюция – специальный вид самоорганизации...

Эволюция присуща специальному классу нелинейных сетей...

Что такое самоорганизация? Какие вообще виды самоорганизации бывают, если особо выделен её специальный вид?

Что такое нелинейные сети? Какие вообще нелинейные сети бывают, если отмечен их специальный класс? Что является элементами нелинейных сетей?

Свойства специального класса нелинейных сетей:

  • Имеют фрактальную структуру детерминированного хаоса

Опять нужны определения... 

Что такое детерминированный хаос?

Что такое фрактальная структура?

  • Состоят из элементов, способных к размножению (самореплицированию), изменению в процессе существования и конкуренции друг с другом за ресурсы

Почему речь об элементах? А сами сети? Незаметно вводится иерархия?

  • Существуют в среде, способной доставлять в систему те или иные ресурсы (веществ и/или энергии) и оказывать на элементы вредные влияния, способные уничтожать при тех или иных условиях различные элементы системы

Среда, доставлящая ресурсы? М.б., правильнее – содержащая ресурсы?

Среда, оказывающая на элементы вредные влияния? Т.е. в среде есть активное начало? Тогда чем оно отличается от наличествующей в среде системы?

М.б., среда только содержит ресурсы и размещает в себе системы? А уж эти системы и потребляют ресурсы, и конкурируют друг с другом за ресурсы, и эволюционируют в ходе потребления и конкуренции, поддерживая друг друга (симбиоз)5 или вредя друг другу, вплоть до уничтожения.

И почему, кстати, нелинейная сеть в последнем пункте названа системой?
Мир как эволюционирующая система

Некоторые базовые посылки, использованные в работе:

  • Весь окружающий нас мир (включая нас самих) – некоторая единая система, включающая постоянно взаимодействующие между собой материю вещество и энергию.

  • Мир состоит из относительно стабильных материальных структур6 вещественных объектов (от звезд до зубной щетки) и потоков вещества и энергии, порождаемых, поглощаемых, преобразуемых и т.п. этими структурами объектами.

  • Все мировые структуры объекты связаны между собой через потоки различными, порой очень сложными, причинно-следственными связями, что делает мир системой принципиально нелинейной

  • В нелинейных системах при прохождении через них любых7 потоков могут происходить явления самоорганизации структур, которые, в свою очередь, изменяют существующие и/или порождают новые потоки. То есть появляется положительная обратная связь между организацией структур и потоков, эффект их коэволюции.

  • В функционировании и развитии нелинейных систем этапы спокойного, предсказуемого и, более или менее, закономерного развития сменяются кризисами, при которых происходят радикальные перестройки структуры.

  • Точное предсказание развития систем, проходящих через точки кризисов, принципиально невозможно, но зато, при некоторых специальных условиях, система в кризисной зоне становится хорошо управляемой.

  • В определенных типах нелинейных систем (самореплицирующиеся системы) самоорганизация способна переходить в непрерывную, целенаправленную8 эволюцию, которая сама по себе является состоянием непрерывного «творческого кризиса».

  • Эволюция любых систем следует некоторым достаточно четким, познаваемым и объективным закономерностям, но при этом подвержена действию множества случайных событий9, способных существенно менять10 ее общий ход, то есть представляет собой типичную систему частично детерминированного хаоса

  • Эволюция окружающего нас мира прошла три последовательных, но качественно отличающихся друг от друга этапа:

1. Эволюция материи косного вещества.

2. Эволюция биосферы

3. Эволюция ноосферы11

  • На каждом последующем этапе эволюции действуют все инструменты и закономерности эволюции предыдущих этапов и к ним добавляются некоторые новые12 закономерности, характерные именно для данного этапа.

Задача науки – максимальное описание явлений минимальным набором средств. Это я у Вас же вычитал в «Решении исследовательских задач» в 1991 г.! А здесь явление эволюции (т.е. одного и того же явления, процесса) Вы пытаетесь объяснять по-разному. Капитуляция... 

  • Сегодня человечество, вступив в Информационную Эру, вплотную подошло к новому этапу эволюции – этапу управляемой людьми эволюции, который мы называем Директед Эволюшен. (Directed Evolution).


Продолжение от 26 мая 2010 г.

1. Эволюция косной материи.

В результате «Большого Взрыва» (или какого-то другого процесса – для нашего изложения это безразлично) появились и начали взаимодействовать материя вещество и энергия.

Здесь принципиально важно отметить появление материи, начало существования материи, поскольку все остальные процессы можно трактовать как механизмы поддержания существования материи.

При этом происходило два противоположных процесса:

  • Самоорганизация материи, возникновение более или менее сложных структур объектов13 под действием протекающих через скопления материи вещества потоков энергии;

  • Разрушение возникающших структур объектов и рост энтропии в результате:

  • Прекращения или критического изменения системообразующих14 потоков;

  • Различного рода разрушающих внешних воздействий (потоков);

  • Внутренних изменений образовавшихся ранее структур объектов, возникновение «самоорганизующихся кризисов».

В результате этих процессов «слабые», не приспособленные к конкретным условиям структуры объекты, не возникают (?)15 или же быстро разрушаются, а сохраняются только структуры объекты, наилучшим образом приспособленные к некоторому конкретному набору условий существования.

Из остатков разрушенных структур объектов под действием разных потоков строятся новые структуры объекты и т.п. То есть происходит естественный отбор, который выполняет роль «санитара», уничтожающего слабые структуры объекты. Но отбор на этом уровне еще не способен формировать более жизнеспособные новые структуры объекты. Формирование структур объектов определяется только законами самоорганизации. В результате таких процессов возникли галактики, звездные системы, планеты, планетарные элементы рельефа, такие как горы и океаны, и т.п.
Процессы порождения и разрушения структур объектов подчиняются общим законам природы (типа законов сохранения, квантовых законов, постулатов относительности, законов синергетики и т.п.), а их сочетание порождает некоторые, весьма общие законы развития, которые могут быть выявлены и использованы для понимания процессов эволюции и управления эволюцией некоторых систем объектов.

Если принять (ну, допустить хотя бы из соображений удобства, как Планк – кванты), что единственным общим законом природы является закон существования материи, то все остальные законы можно вывести из этого закона.

Пример аналогичной гипотезы:

7076

... в 60-е гг. А.М. Ковалев (дфн, профессор МГУ) пытался разрешить некоторые противоречивые положения марксистской теории, доказывая, что ведущие законы марксистской философии должны быть пересмотрены и выражены намного шире и глубже того, чем это изложено в официальной доктрине.

... автор высказал гипотезу о том, что в природе действует закон сохранения и преимущественного развития наиболее активных и устойчивых образований, а также закон единства материальных структур в основном и различия их в частностях.

  • ... в книге «Общество и законы его развития» автор обратил внимание на то, что дарвиновский естественный отбор представляет собой частный случай материального отбора, присущего всей природе.

  • ... в книге «Диалектика способа производства общественной жизни» автор утверждает, что обоснованный К. Марксом закон соответствия производительных сил и производственных отношений также выступает отдельной составляющей более общего закона соответствия взаимодействующих явлений и процессов природного мира.

Только закон сохранения - и всё! Чтобы объект сохранился в меняющейся среде необходимы:

  • случайные или неслучайные изменения (мутации),

  • проверка средой изменившегося объекта (отбор) и

  • наследование изменений, оказавшихся полезными для сохранения в среде (наследственность)

– т.е. дарвиновская триада.

Актуальные проблемы современной философии. Вестник Московского университета. Серия 7. Философия. № 2, 2003. С. 103-109

http://www.philos.msu.ru/vestnik/philos/art/2003/actual_probl.htm#_edn1


Допущение, что единственным общим законом природы является закон существования (повышения устойчивости, жизнеспособности и пр.) материи имеет шанс оказаться верным, как наиболее простое и при этом содержательное.
В графической форме последнее положение + известные наработки из ТРИЗ (закон повышения идеальности, согласования, перехода в надсистему, полноты и др.) можно представить:


В такой форме Универсальная Схема Эволюции (УСЭ) «знает» наперед эволюцию любого объекта Вселенной. Пугающее заявление, но что получилось, то получилось... Нас же не пугает то, что формула Виета, разработанная на основе свойств действительных чисел и связывающих их некоторых структур (квадратных уравнений), является универсальной, т.е. «знает» наперед корни любых квадратных уравнений – написанных когда-либо в прошлом, пишущихся в данный момент и тех, которые будут когда-либо написаны в будущем.
УСЭ – это такая же «формула», разработанная на основе свойств объектов Вселенной (законы эволюции) и структур, связывающих эти объекты (техника, производство, общество, природа), которая является универсальной; формула «знает» наперед эволюцию этих структур – возникших и/или созданных когда-либо в прошлом, возникаюших и/или создающихся в данный момент и тех, которые возникнут и/или буду когда-либо созданы.
Универсальная Схема Эволюции является:

  • естественной - законы эволюции выявлены в системах самого разного типа, и их действие проверено в технике, производстве, обществе, природе и мышлении;

  • объективной - законы эволюции не зависят от мнения исследователя и/или пользователя;

  • логичной - законы эволюции последовательны, непротиворечивы, структурированы, образуют связность;

  • полной - набора законов эволюции необходимо и достаточно для описания эволюции любой системы;

  • жёсткой - законы эволюции нельзя переставлять;

  • замкнутой - законы эволюции образуют цикл.

Предлагаемая структура создавалась для логичного описания ЗРТС, но после создания чудесным образом, т.е. неожиданно для автора, оказалась способной описывать:

  • методы преобразования систем:

      • неалгоритмические (Метод проб и ошибок, его модификации – мозговой штурм, метод фокальных объектов и пр.) и

      • алгоритмические (все инструменты ТРИЗ – существующие и будущие);

  • эволюцию природных, технических и нетехнических систем;

  • научный метод, в т.ч. процесс фальсификации теории по Попперу;

  • эволюционный подход в программировании (генетический алгоритм);

  • работу коры головного мозга человека.


Как оказалось, УСЭ раскрывает механизм работы системы General Problem Solver16 (GPS). Ньювелл (Newell) и Саймон (Simon) утверждали, что при достаточно высоком уровне обобщения все задачи выглядят одинаково: это всегда проблема перехода от начального состояния к желательному:



Поэтому, имея проблемно-ориентированный набор операторов (каждый из которых может осуществлять переход от одного такого состояния к другому), с помощью единственного общего метода можно решить какую бы то ни было задачу, используя общую эвристику сокращения различий. Таким проблемно-ориентированным набором операторов УСЭ и является! Т.е. является методом решения каких бы то ни было задач.

Совмещение GPS и УСЭ:





где:

- в качестве исходной системы рассматривается система с пониженной жизнеспособностью (система с проблемами), а

- в качестве желательной – система с повышенной жизнеспособностью (система без проблем или с меньшим их количеством).
Такой универсальный решатель задач сегодня активно ищется. Правда, ищется в области моделирования мозга...  Т.е. повторяется всё тот же подход - «механическое» повторение природной структуры, выполняющей нужную для человека функцию:

  • хочется летать, значит будем махать крыльями;

  • хочется, чтобы искусственная система демонстрировала человеческое поведение, т.е. думала, значит будем моделировать органы чувств (сенсоры) + мозг, которым человек думает.

Но для полета, как оказалось, нужно изучать не структуру или движение крыла, а прежде всего свойства той среды, которая крылом обрабатывается, т.е. аэродинамику. Что братья Райт и осуществили в опытах с аэродинамической трубой.

Поэтому для универсального решателя задач нужно изучать и моделировать не систему «сенсоры + мозг», а свойства объектов, которые эта система обрабатывает. Но, как показано выше, свойства объектов со всей объективностью, логичностью, полнотой и т.д., описывает Универсальная Схема Эволюции (УСЭ). Т.е., как бы это дерзко и фантастично ни звучало: ядром Искуственного Интеллекта необходимо будет УСЭ. Именно в этом предназначение и будущее ТРИЗ.
УСЭ может оказаться инструментом «выращивания информации», о котором писал С.Лем:

4808

Гл. 7. Сотворение миров

(b) Выращивание информации

Стоит поразмыслить, можем ли мы сделать нечто аналогичное (росту организма) в области научной информации? Предпринять "выращивание информации", "скрещивать" ее, обеспечить такой ее "рост", чтобы в итоге получить в виде "зрелого организма" научную теорию?

Информация должна возникать из информации, как организм - из организма. "Порции" информации должны взаимно оплодотворяться, скрещиваться, подвергаться "мутациям", то есть небольшим изменениям, равно

как и радикальным перестройкам (генетике неизвестным).

С.Лем. Сумма технологии. М, «Мир», 1968

http://lib.ru/LEM/summa/summgl7b.htm

100.22400.322170

Всё это и происходит при вводе исходной информации в УСЭ!

И не только С.Лем...
Из презентации «ТРИЗ и эволюция. USESoft»




Последняя иллюстрация - реализация идеи научно-фантастического рассказа (1962 г.) «Машина Открытий» Г.Альтова:17

«Машина Открытий», по сути, является кибернетическим аналогом науки. Её электронный центр управления, для простоты – Мозг, координирует работу научных центров, производственных мощностей и источников энергии. Его ячейки памяти хранят данные, собранные в конкретной науке, скажем, в физике, и в связанных с физикой областях...

Универсальная Схема Эволюции для данного случая – прямой аналог указанных научных даных (физика и связанные области), но в более общей форме, а не в виде конкретных фактов.

«Машине Открытий» будет дано задание, например, исследовать явления, возникающие и присходящие вблизи абсолютного нуля температур...

Согласно предложенному объединению, подход «Интернет + USESoft» с помощью логики УСЭ и по полной программе USESoft исследует содержащиеся в Интернете теоретические объяснения и описания фактических данных для явлений вблизи абсолютного нуля. Это будет проверка на полноту и согласованность описаний указанных явлений.

Если будут найдены аномалии – реальные факты, описания которых не укладываются в существующую теорию, USESoft поможет представить эту теорию, как «систему с проблемой», а затем покажет вероятный метод изменения теории или предложит создать новую теорию. Или еще так: есть в УСЭ-USESoft – подсказка, даже – требование: объединить теории. Если в реальной науке это направление дается трудно, то для УСЭ-USESoft – это формальное правило.

«Машина Открытий» сделает открытие и на его основе (это очень важный пункт аргументации!) сама скорректирует программу исследований, изменит направление на наиболее интересное и неожиданное.

Теперь «Интернет + USESoft» будет помогать ученым, или сам рассматривать, уже новую теорию как существующую, и искать описания новых фактов – реально существующих, но не укладывающихся в ту теорию, не описываемых теорией, не вытекающих их нее. И последует новое открытие. И еще, и еще...

«Я попытался оценить момент времени, когда наука смогла бы создать такую «Машину Открытий». Она появится где-то через полстолетия. Плюс-минус 10 лет...»

По расчетам Г.Альтова «Машина Открытий» должна стать реальностью в 1962 + (40÷60) году, т.е. в промежутке 2002÷2022 г.г. Цифры можно рассматривать как случайные (см. обоснование в тексте рассказа), но получившийся временной период – очень даже примечателен для истории цивилизации.

Качественное развитие Интернета с помощью объединения с USESoft может произвести сильнейший эффект – запуск процесса совершенствования информации и/или создания новой информации внутри самогО Интернета, что очень напоминает информационные процессы в коре головного мозга человека. Короче, это может быть моментом появления в Интернете явления под названием Искусственный Интеллект.

...
С появлением мозга (или теперь можно сказать - встраивания в систему УСЭ) система приобретает способность к использованию опережающих причинно-следственных связей. То есть может, на основании ранее накопленной и полученной из среды информации18, формировать свои действия таким образом, чтобы повысить свою «выживаемость» и тем самым – повысить вероятность своего выживания.

Отмечу стилистическую тонкость:

  • Выживаемость – это свойство системы;

  • Выживание – это процесс деятельности системы и результат процесса деятельности.

Именно такие системы мы будем называть «живыми». То есть «живые системы» или организмы – это «мыслящие» системы, т.е. способные к обработке и использованию информации для формирования опережающих реакций. Это означает, что развитие становится целенаправленным, телеологическим, у живого организма формируется минимально три основные цели, формирующие программы действий:

  • Выживание – свое и/или выживание в виде потомства (размножение);

  • Повышение идеальности, то есть стремление к действиям и развитию в направлении повышения использования ресурсов таким образом, чтобы "получать больше и платить за это меньше"

Цель одна – свое выживание и/или выживание в виде потомства (размножение). А повышение идеальности – это механизм выживания.

Кстати, эти, указанные выше две связанные сущности – выживание и идеальность – суть связей блоков на УСЭ:

- прямая связь блока № 1 (пониженная19 жизнеспособность) и блока № 2 (пониженная идеальность), и

- прямая связь блока № 12 (повышенная20 идеальность) и № блока 13 (повышенная жизнеспособность).

Ну, отсюда понятны и горизонтальные связи этих блоков в УСЭ: для перехода от пониженной жизнеспособности к повышенной, нужно перейти от пониженной идеальности к повышенной. Как это сделать и показывают остальные блоки УСЭ.
В литературе есть примеры еще одной цели (целевой функции):

С. 5121





Я склоняюсь к мнению, что выживание всё же важнее. Т.е. нужно знать, чтобы жить...
Возникшая примитивная жизнь начинает активное развитие, постоянно растет ее разнообразие и, по-видимому, самое главное - развиваются и становятся умнее мозги - органы контроля функционирования живой системы, направленного на повышение ее выживаемости и выживания.
Алексей Захаров

Брайтон, Массачусетс, США

26 мая 2010 г.
  1   2

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях iconРешение задач 141-153 из учебника 99 Решение задач 154-165 из учебника...
Издание разработано при поддержке Отдела теории алгоритмов и математических основ кодирования Вычислительного центра им. А. А. Дородницына...

2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях iconМоу-мсош
Это современная «надпредметная» универсальная технология, открытая к диалогу с другими педагогическими подходами и технологиями,...

2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях iconРешение тестовых задач по математике
Разработка методических рекомендаций обусловлена тем, что самым трудным для ученика является решение задач, а также оформление этого...

2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях iconИспользование когерентных волн в медицине и биологии. Девятков Н....
Что же касается более коротковолновых диапазонов, в первую очередь оптического, то их использование в этих нетрадиционных областях...

2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях iconЗаметки к материалу Б. Злотина и А. Зусман Ресурсы в триз – история
В 1984 году Г. Алльтшуллер ввел в триз очень важное понятие «вещественно-полевых ресурсов», фактически вытекающее из понятия избыточности...

2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях iconПрограмма факультатива по химии для учащихся 10 классов «Решение...
Для успешного решения задач, поставленных перед школой, необходимо, с одной стороны, обеспечить прочное овладение школьниками программным...

2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях iconПрограмма по литературному чтению составлена в соответствии с предъявляемыми...
Ведерникова О. В., Раевская Н. В. Литературнöй лыддьысьöм: 2-4 классъяслы уджтас = Литературное чтение: Программа для 2-4 классов....

2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях iconРешение математических задач повышенной сложности

2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях iconТема Разработка электронного учебного пособия «vba. Решение задач»

2 Решение актуальных задач развития в нетрадиционных для триз областях iconСреди большого разнообразия математических задач существуют такие,...
Все это делает логические задачи необычайно привлекательными, и школьники (даже не отличающиеся успехами в математике) обычно с удовольствием...

Литература


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
literature-edu.ru
Поиск на сайте

Главная страница  Литература  Доклады  Рефераты  Курсовая работа  Лекции