Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Самоорганизация , процесс , в котором некоторая форма общего порядка возникает из локальных взаимодействий между частями первоначально неупорядоченной системы, была обнаружена в кибернетике от William Ross Ashby в 1947 году [1] [2] В нем говорится , что любой детерминированной системы динамического автоматически переходит в состояние равновесия, которое можно описать с помощью аттрактора в бассейнеокружающих государств. Оказавшись там, дальнейшая эволюция системы ограничивается тем, чтобы оставаться в аттракторе. Это ограничение подразумевает форму взаимной зависимости или координации между его составляющими компонентами или подсистемами. С точки зрения Эшби, каждая подсистема адаптировалась к среде, образованной всеми другими подсистемами. [1]

Кибернетик Хайнц фон Ферстер сформулировал принцип «порядок от шума » в 1960 году. [3] Он отмечает, что самоорганизации способствуют случайные возмущения («шум»), которые позволяют системе исследовать множество состояний в своем пространстве состояний. Это увеличивает вероятность того, что система попадет в область «сильного» или «глубокого» аттрактора, откуда она затем быстро попадет в сам аттрактор. Биофизик Анри Атлан разработал такую ​​концепцию, предложив принцип « сложность от шума» [4] [5] ( французский язык :le principe de complexité par le bruit ) [6] впервые в книге 1972 г.L'organisation biologique et la théorie de l'information [7], а затем в книге 1979 г. Entre le cristal et la fumée . [8] Термодинамик Илья Пригожин сформулировал аналогичный принцип как «порядок через флуктуации» [9] или «порядок из хаоса». [10] Он применяется в методе имитации отжига для решения задач и машинного обучения . [11]

Винер считал автоматической последовательной идентификации в виде черного ящика и его последующее воспроизведение (копирование) в качестве достаточной для выполнения условия самоорганизации. [12] Важность фазовой синхронизации или «притяжения частот», как он это называл, обсуждается во 2-м издании его « Кибернетики ». [13] Дрекслер рассматривает самовоспроизведение (копирование) как ключевой шаг в нано- и универсальной сборке . [14] В более поздних работах он пытается уменьшить это ограничение. [15]

В противоположность этому , четыре параллельно соединенных гальванометра У. Росс Эшби гомеостат охоты , когда возмущенные, сойтись на одной из многих возможных состояний стабильных. [16] Эшби использовал свою меру подсчета состояний разнообразия [17] для описания стабильных состояний и создал теорему « Хороший регулятор » [18], которая требует внутренних моделей для самоорганизованной выносливости и стабильности (например, критерий устойчивости Найквиста ).

Уоррен McCulloch предложил «Избыточность Потенциального командования» [19] , как характеристика организации головного мозга и нервной системы человека и необходимое условие для самоорганизации.

Хайнц фон Ферстер предложил избыточность, R = 1 -  H / H max , где H - энтропия . [20] [21] По сути, это означает, что неиспользованная потенциальная пропускная способность канала связи является мерой самоорганизации.

В 1970-х Стаффорд Бир считал это условие необходимым для автономии, которая определяет самоорганизацию в устойчивых и живых системах. Он применил свою модель жизнеспособной системы к менеджменту. Он состоит из пяти частей: мониторинг выполнения процессов выживания (1), управление ими путем рекурсивного применения регулирования (2), гомеостатический операционный контроль (3) и разработка (4), которые обеспечивают поддержание идентичности (5) в условиях окружающей среды. возмущение. Приоритет внимания уделяется предупреждающей обратной связи «альгедонической петли»: чувствительности как к боли, так и к удовольствию, возникающей из-за недостаточной или избыточной производительности по сравнению со стандартными возможностями. [22] [ требуется полная ссылка]

В 1990-х годах Гордон Паск указал на то, что H и Hmax фон Ферстера не являются независимыми и взаимодействуют посредством счетно бесконечных рекурсивных параллельных спиновых процессов [23] (он предпочитал интерпретацию Бома ), которые он назвал концепциями (свободно определяемыми в любой среде, «продуктивными и, кстати, репродуктивная "). Его строгое определение понятия «процедура для установления отношения» [24] позволило его теореме «Подобные концепции отталкивать, в отличие от концепций притягивать» [25], чтобы сформулировать общий принцип самоорганизации, основанный на спине . Его указ, принцип исключения "Нет двойников »[26] [23] означает, что никакие две концепции не могут быть одинаковыми (все взаимодействия происходят с разных точек зрения, что делает время несоизмеримым для акторов ). Это означает, что по прошествии достаточной продолжительности, как утверждают различия, все концепции будут притягиваться и сливаться по мереувеличения розового шума и энтропии (и см. Большое сжатие , самоорганизованная критичность ). Теория применима ко всем организационно закрытым или гомеостатическим процессам, которые производят устойчивые и согласованные продукты (где спины имеют фиксированное среднее фазовое соотношение, а также в смысле Николаса Решератеория истины с условием, что множества и их члены проявляют силы отталкивания на своих границах) посредством взаимодействий: развития , обучения и адаптации .

Модель «жесткого панциря» Паска « Взаимодействие актеров » отражена в некоторых идеях возникновения и согласованности . Для этого требуется топология появления узлов, которая производит излучение во время взаимодействия с элементарной ячейкой , имеющей призматическую структуру тенсегрити . Лафлин «S вклад в появление отражает некоторые из этих ограничений. [27]

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Эшби, WR (1947). «Принципы самоорганизующейся динамической системы». Журнал общей психологии . 37 (2): 125–8. DOI : 10.1080 / 00221309.1947.9918144 . PMID  20270223 .
  2. ^ Эшби, WR (1962). "Принципы самоорганизующейся системы" , стр. 255–278 в Принципах самоорганизации . Хайнц фон Ферстер и Джордж В. Цопф младший (редакторы) Управление военно-морских исследований США.
  3. ^ Фон Ферстер, H. (1960). «О самоорганизующихся системах и их средах» , стр. 31–50 в самоорганизующихся системах . МС Йовитс и С. Кэмерон (редакторы), Pergamon Press, Лондон
  4. ^ См. Вхождения в Google Книгах .
  5. ^ Франсуа, Шарль , изд. (2011) [ 1997 ]. Международная энциклопедия систем и кибернетики (2-е изд.). Берлин : Вальтер де Грюйтер . п. 107 . ISBN 978-3-1109-6801-9. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  6. ^ См. Вхождения в Google Книгах.
  7. ^ [1] .
  8. ^ [2] .
  9. ^ Николис, Г. и Пригожин, I. (1977). Самоорганизация в неравновесных системах: от диссипативных структур к порядку через флуктуации . Вили, Нью-Йорк.
  10. Перейти ↑ Prigogine, I. and Stengers, I. (1984). Порядок из хаоса: новый диалог человека с природой . Bantam Books.
  11. ^ Ахмед, Фуркан; Тиркконен, Олав (январь 2016 г.). «Варианты моделирования отжига для самоорганизованного распределения ресурсов в сетях малых сот». Прикладные программные вычисления . 38 : 762–770. DOI : 10.1016 / j.asoc.2015.10.028 .
  12. ^ Винер, Норберт (1962) "Математика самоорганизующихся систем". Последние разработки в области информации и процессов принятия решений , Макмиллан, Нью-Йорк, и Глава X по кибернетике, или управление и связь между животными и машинами , MIT Press.
  13. ^ Кибернетика, или управление и коммуникация в животном и машине , MIT Press, Кембридж, Массачусетс и Вили, Нью-Йорк, 1948. 2-е издание, 1962 г. "Глава X" Мозговые волны и самоорганизующиеся системы ", стр 201–202.
  14. ^ Эрик К. Дрекслер "Двигатели творения" 1986
  15. ^ Двигатели создания 2 http://www1.appstate.edu/dept/physics/nanotech/EnginesofCreation2_8803267.pdf
  16. ^ Эшби, Уильям Росс (1952) Дизайн для мозга , Глава 5 Чепмен и Холл
  17. ↑ Эшби, Уильям Росс (1956) Введение в кибернетику , часть вторая Чепмен и Холл
  18. ^ Конант, Роджер С .; Росс Эшби, W. (8 марта 2007 г.). «Каждый хороший регулятор системы должен быть моделью этой системы». Международный журнал системной науки . 1 (2): 89–97. DOI : 10.1080 / 00207727008920220 .
  19. ^ Воплощения разума MIT Press (1965) "
  20. ^ фон Ферстер, Хайнц; Паск, Гордон (1961). «Прогнозирующая модель для самоорганизующихся систем, часть I». Cybernetica . 3 : 258–300.
  21. ^ фон Ферстер, Хайнц; Паск, Гордон (1961). «Прогностическая модель для самоорганизующихся систем, часть II». Cybernetica . 4 : 20–55.
  22. ^ «Мозг фирмы» Алан Лейн (1972) см. Также «Вне спора», Wiley, Stafford Beer, 1994, «Избыточность потенциального командования», стр. 157–158.
  23. ^ a b Паск, Гордон (сентябрь 1996 г.). "Самоорганизация Хайнца фон Ферстера, прародитель теорий разговора и взаимодействия". Системные исследования . 13 (3): 349–362. DOI : 10.1002 / (sici) 1099-1735 (199609) 13: 3 <349 :: aid-sres103> 3.3.co; 2-7 .
  24. ^ Pask, G. (1973). Разговор, познание и обучение. Кибернетическая теория и методология . Эльзевир
  25. ^ Грин, Ник (июль 2001 г.). «О Гордоне Паске». Кибернетес . 30 (5/6): 673–682. DOI : 10.1108 / 03684920110391913 .
  26. ^ Паск, Гордон (1993) Взаимодействие актеров (IA), теория и некоторые приложения .
  27. ^ Лафлин, РБ; Пайнс, Дэвид (4 января 2000 г.). «Теория всего» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (1): 28–31. DOI : 10.1073 / pnas.97.1.28 . PMC 26610 . PMID 10618365 .