Николай Аксютин - Естественные системы. Концепция формирования. Золотая пропорция

• Название: Естественные системы. Концепция формирования. Золотая пропорция
• Автор: Николай Аксютин
• Жанр: Философия
• Год: 2017
• ISBN: 978-5-9500-3374-2

Автор – Аксютин Николай Степанович, инженер-электромеханик. Сфера деятельности – испытания и разработка автоматических и автоматизированных систем управления.

В книге предпринята попытка найти то общее, что присуще структурам и процессам формирования сложных естественных систем. Предложенные принципы формирования естественных систем подтверждены на примерах формирования натурального ряда чисел, ряда Фибоначчи, предложено объяснение феномена золотой пропорции. Широта тематики обусловила абстрактность изложения.

Работа имеет концептуальный характер и созвучна идеям проф. В.А. Сибирцева, изложенным в его книге «Уровни Мироздания (к теории уровней)».

Книга может быть полезна лицам, работающим в области философии естествознания, синергетики, теории систем.

---

• по отношению ко времени системы делятся на статические и динамические. Статические – системы с фиксированными во времени параметрами в определенном промежутке времени. Динамические – системы с изменяющимися во времени параметрами. В классе динамических систем следует особо выделить самоорганизующиеся системы. Кроме того, целесообразно сузить понятие «изменение» по отношению к системам. Под «изменением системы» следует понимать изменение параметров всех фрагментов (подсистем) системы вследствие влияния общих для всей системы факторов, а не изменения какого-то отдельного параметра одной из подсистем.

В «Концепции…» рассматриваются динамические самоорганизующиеся системы, т. к. процессы их формирования есть процессы самоорганизации и усложнения, протекающие во времени; по степени сложности системы подразделяются на малые и большие. И малые и большие в свою очередь подразделяются на простые и сложные. Малые и большие системы различаются по количеству входящих в них элементов. К сложным системам относятся системы, составные части которых рассматриваются тоже как системы. К простым системам относятся системы, составные части которых не могут рассматриваться как системы в рамках данного для рассматриваемой системы класса объектов.

Могут быть еще и другие градации систем, но для изложения «Концепции…» приведенного выше вполне достаточно.

Таким образом, в «Концепции…» рассматриваются естественные открытые динамические сложные самоорганизующиеся системы.

В разделе 1 естественные системы разделены на два подкласса – живые системы и не живые. Живые системы отличаются от остальных наличием специфических свойств. Можно назвать эти свойства свойствами разумности (СР). К этим свойствам относятся такие явления как ощущение, восприятие, представление, сознание, разумность, интеллект, личность. Все эти свойства формировались и усложнялись совместно с формированием их носителя. Линейку этих свойств можно рассматривать как ступени (уровни) формирования разумности живого на соответствующем этапе филогенеза. Поэтому процесс формирование СР целесообразно рассматривать в рамках «Концепции…».

Система характеризуется соответственно упорядоченностью, организацией и структурой.

Упорядоченность – фиксация наличия в системе определенного порядка элементов, отношений и связей в строении и функционировании.

Организация – фиксирует не только упорядоченность, но и специфические для каждой системы взаимоотношения между ее частями, подсистемами и уровнями.

Структура – обобщенная характеристика системных свойств, фиксирующих элементы, отношения и связи в наиболее абстрактной форме.

На понятии структура остановимся подробнее.

2.2 Структура

Под понятием структура может пониматься несколько смысловых представлений. Соответственно, одна и та же естественная система может быть представлена различными структурными схемами.

1. Иерархическая структура. При иерархическом представлении системы ее создание предполагается законченным, система стационарна. В этом случае иерархическая структурная схема описывает блочный состав системы и связи между блоками. Это общепринятая схема представления состава системы.

2. Уровневая структура представляет систему в виде схемы взаиморасположения уровней ее формирования. Уровневую структуру можно рассмотреть, как правило, только, после выяснения самого процесса создания системы.

3. Структура процесса создания системы есть представление о процедуре ее формирования, перехода от низшего уровня к высшему, от простого к более сложному.

Уровневые и иерархические структурные схемы – это разные характеристики системы. Иерархические структурные схемы отражают блочный состав уровней и системы, а также связи между блоками и элементами, в то время как уровневые структурные схемы отражают процедуру формирования системы. Варианты структур показаны на рис. 1-3.

Объекты могут быть структурированными и бесструктурными. Объекты, попадающие под выше приведенные определения системы, будем считать структурированными системами. Все остальные объекты являются бесструктурными и к системам не относятся. Это деление объектов, естественно, является чисто условным, так как отсутствие структуры есть тоже структура. Видимо наука еще не знает, как описать бесструктурные системы. Кроме того, в природе есть объекты, о структуре которых наука не может сказать что-то определенное. Это объекты микро– и мега– мира.

В настоящей работе речь идет только о естественных структурированных системах, об уровневых структурах, и о структурах процесса формирования систем. Но при употреблении терминов «структура блоков, уровней, системы» понимается иерархическая структура.

При формировании сложных объектов система может быть подсистемой системы более высокого уровня.

Рис. 1. Иерархическая структура. Служит для отображения иерархических отношений сверху вниз.

Рис. 2. Структура вложенная целевая. Служит для отображения отношений вложенности (в данном случае «матрешка»).

Рис. 3. Структура процесса формирования системы. Служит для отображения хода событий или последовательных шагов задачи или процесса.

2.3. Уровни, блоки и элементы системы

Уровни формирования системы – последовательные этапы формирования и усложнения системы. Характерны в основном для естественных систем, так как искусственные системы создаются проектированием. Уровень – фрагмент структуры процесса формирования системы.

Процесс создания системы (имеется в виду процесс самосоздания системы под действием внутренних факторов и внешних обстоятельств) идет этапами путем последовательного создания все более высоких уровней. Как это происходит в общем случае – мы не знаем, т. к. сама процедура перехода от одного уровня к другому более высокому определяется физической природой объекта и окружающей средой. Мы можем только предполагать, как устроены уровни, что между ними общего и в чем их отличие. Необходимо еще раз отметить, что:

промежуточные уровни могут не сохраняться или сильно видоизменяться при переходе к вышестоящим уровням системы;

уровневое представление процесса формирования системы является идеализацией процесса, но позволяет приблизиться к его лучшему пониманию.

Все уровни и блоки структурно подобны и отличаются друг от друга количеством элементов и их составом. В самом низшем (первом) уровне элементы и блоки совпадают. Структура уровней, блоков и системы в целом есть структурный инвариант.

Уровни формируются из блоков посредством операции «системного сложения».

Блоки уровней – это взаимосвязанные составные части уровней системы и системы в целом. Формирование блоков происходит посредством системной операции «системное сложение». Блоки – это фрагменты структуры уровней.

Элементы блоков – это составные части блоков. Все элементы блоков одного уровня различны, элементы блоков разных уровней также различны. Одинаковых элементов в системе нет. Среди элементов системы необходимо выделить первичные элементы, из которых формируется первый уровень и все элементы последующих уровней. Именно свойства первичных элементов определяют системные операции, при помощи которых формируются элементы блоков, сами блоки, уровни и система в целом.

Образование элементов каждого уровня производится из элементов предыдущего уровня и первичных элементов посредством операции «системного умножения». Связи между первичными элементами в первом уровне, между элементами в блоках, между блоками внутри уровней, между соседними уровнями и между блоками системы определяются одними и теми же операциями «системного сложения» и «системного умножения», а также матрицей влияния. Конкретнее о системных операциях и матрице влияния изложено ниже.

2.4. Устойчивость системы

Под устойчивостью понимается способность системы сохранять свою целостность и параметры при воздействии внутренних (для системы) и внешних факторов.

Под устойчивостью к внутренним факторам подразумевается способность системы сохранять свою целостность и свойства в связи с усложнением элементов и блоков при формировании все более высоких уровней. Примером неустойчивости к внутренним факторам является естественная радиоактивность, когда при некоторых соотношениях протонов и нейтронов ядро атома становится неустойчивым и распадается.

Под устойчивостью к внешним факторам имеется в виду способность системы сохранять свою целостность и свойства при воздействии факторов окружающей среды. Реальная система живет в пространстве и времени, насыщенными другими объектами и системами, не всегда благоприятно на нее воздействующими.