Материал: Методы и технологии генерации системного знания

представление систем в виде характерных математических моделей нелинейной динамики, способных проявить сложное поведение систем;

взаимосвязь хаоса и порядка, существование законов возникновения устойчивых структур в диссипативных системах;

глубокая связь самоорганизации с симметрией систем.

Творческие активы синергетики образуют физика и математика. Присущая системе сложность воспринимается через сложность движения. Системы для синергетики – это математические динамические модели непрерывного или дискретного времени (обыкновенные дифференциальные уравнения или точечные отображения с параметрами).

Свойство «открытости» системы синергетика воспринимает как принцип. Открытая система оформляется в синергетике как математическая динамическая модель. На нее переходит присущая системе сложность, воспринимаемая через движение. В отрыве от математической модели понятие открытой системы для синергетики не существует.

Синергетика глубоко осознает роль междисциплинарного взаимодействия в решении природных, общественных и техносферных проблем. В ее понимании перспектив устранения технологических барьеров первое место отводится решению вопросов сложности на фундаментальном уровне. Предполагается, что такие решения позволят создать математический язык понимания и объяснения сложности систем в самых разных формах ее проявлениях. На базе этого языка может быть создана платформа системной интеграции информационных технологий частных научных парадигм, совместное развитие и применение которых приведет к формированию глобального системного знания.

Статистический подход. Экспериментальной наукой созданы и продолжают создаваться с нарастающим темпом огромные объемы эмпирических данных о системах. Эмпирический материал об открытых системах не только велик по объему, но и неоднороден по своей природе. Данные об открытых системах ждут анализа. До настоящего времени они мало востребованы наукой о системах и в основном используются в рамках статистического подхода, имеющего в таких применениях низкую продуктивность, выступающего в роли «техники работы с незнанием» [1]. Статистические методы эффективны в тех случаях, когда удается на основе опытных данных сформировать адекватную систему статистических гипотез, для проверки которых

20

можно предложить определенную последовательность математических методов решений.

1.6. Данные. Информация. Знание

Данные. Новые методы сбора данных дают богатые возможности для работы с эмпирическим материалом об открытых системах. Необходимо представить исследуемую систему эмпирическим описанием, способным проявить вовне ее сущность. Эмпирическое описание представляет открытую систему в ее состояниях в условиях и ограничениях внешнего окружения. Каждое состояние системы задается набором показателей. Условия и ограничения среды, при которых наблюдались состояния системы, также представляются набором показателей.

Эмпирическое описание характеризуют его полнота и представительность. Полнота описания означает проявление в нем всей совокупности свойств системы, представительность – отражение в нем всех типических и особенных состояний системы.

Эмпирическое описание является ограниченным представлением открытой системы. Ограниченность описания обусловлена конечным набором доступных показателей, а также конечным числом доступных для наблюдения состояний системы. В эмпирическом описании система и среда обособлены. Значения всех показателей в эмпирическом описании получены в результате наблюдений и измерений реальности. Поэтому система, открытая в действительном мире, сохраняет это свойство в эмпирическом описании.

Информация. Вопрос о научном определении информации остается открытым. Информация – не материя, не энергия и не энтропия. Информация означает порядок и создание порядка, выражает объективное содержание связи между взаимодействующими материальными объектами, проявляющееся в изменении состояний этих объектов. Информация является инвариантной частью отражения реальности, поддающейся определению, объективации, передаче [14].

Информация делится на безусловную (о реальных событиях) и условную (теоретическую). Исследование открытых систем содержит два необходимых элемента: рецепцию (прием) безусловной информации; генерацию условной (теоретической) информации. Процесс познания конкретной системы применяется к реальным данным ее эмпирического описания – носителя безусловной информации о состояниях системы. Познание системы основано на ме-

21

тодологии, которая рассматривает систему как идеальный объект теории и задает ее тезаурус.

Условная информация задает соответствие между условными символами и реальными объектами. Методология познания воплощена в технологии. Применение технологии конкретизирует идеальный объект в нормативных форматах методологии познания, конкретный вид которых порожден эмпирическим описанием системы. В процессе познания возникает условная информация об исследуемой системе, фиксирующая факты соответствия и расхождения конкретных и нормативных форматов. Количество, ценность и осмысленность генерируемой информации обусловлены выбором носителя состояний системы, полнотой и представительностью ее эмпирического описания.

Знание. Результат процесса познания конкретной исследуемой системы завершается построением ее теоретической модели. Теоретическая модель раскрывает сущность системы в форме законов, закономерностей, структур, состояний, масштабов и механизмов взаимодействия, параметров порядка, эмерджентных свойств, атрибутов частей и элементов. Такая модель представляет формализованное знание о системе.

Процесс познания сущности открытых систем осуществляется в рамках новой общесистемной методологии. В рамках этой методологии интегрированы принципы организации познания, разработанные в философии на уровне универсальных понятий и категорий, и принципы организации познания конкретных явлений реальности на основе физического подхода.

2. СИСТЕМОЛОГИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ФИЗИКИ СИСТЕМ

Наряду с философией, физикой и математикой системология становится ещё одной необходимой образующей естественной эволюции научного знания. Она несет в себе смыслы общего, свойственные всем наукам, является их другим измерением. Системология раскрывает общее в особенном, неизменное в изменяющемся, единое во множественном, организованное, упорядоченное и сопряженное в бесформенном, ноуменальное в феноменальном.

Триада фундаментальных наук и системология в совокупности и во взаимодействии образуют четырехчленную систему – кватернер (рис. 2.1).

Суть организации познания сложной системы составляют идеи, подобные тем, какие реализованы в физическом подходе, а именно:

22

основой всего являются постулаты фундаментального характера – аксиомы систем;

для задания системы как единого целостного объекта познания используются данные эмпирических наблюдений состояний системы;

существует набор наблюдаемых величин, способных через свою изменчивость отобразить все свойственные системе инварианты отношений порядка;

при разработке концепта системы решающее значение имеет применение принципа симметрии;

Системология Основополагающие закономерности системогенеза, базовые принципы системной организации

Рис. 2.1. Кватернер фундаментальных наук

проникновение в сущность систем сопровождается выявлением характерных типов системообразующих отношений, связанных с фундаментальными внутрисистемными взаимодействиями;

конечная цель познания системы – преодоление ее сложности, реконструкция её смысла, качественное описание и объяснение механизмов формирования её наблюдаемой изменчивости.

2.1. Конструктивное определение системы в физике систем

Понятие «Система» является предметом фундаментального исследования и продуктом познавательной деятельности, организующей понимание эмпирических фактов через постижение скрытых в этих фактах смыслов природы явлений и процессов. Данное понятие исходно возникает без определения. Разработка научного определения системы – фундаментальный вопрос системологии. Глубинной основой категории «Система» выступает понятие «Состояние».

23

Система проявляется в реальной действительности через множество носителей ее смысла, которые являются объектами действительного мира. Состояние носителя служит отображением какого-либо одного определенного смыслового среза системы.

Научное понимание и объяснение сущности системы во всех ее смысловых срезах связаны с определением множества состояний всех ее носителей.

Врезультате система получает свое оформление при определении множества

еесостояний.

Вфизике систем (ФС) понятие «Система» получает конструктивное оп-

ределение [18], [19] (рис. 2.2).

КМ

Оценка Слово

ФактСостояние

Рис. 2.2. Определение понятия «Система»: ОМ – онтологическое моделирование; КМ – коммуникативное моделирование; МС – моделирование состояний

На уровне общесистемного знания открытая система представлена триадой «Символ – Слово – Состояние». Эта триада передает смысловую организацию, смысловую активность, смысловые формы понятия «Система». Смысловая организация («Символ») раскрывает устроение многокачественного единства системы. Смысловая активность («Слово») проявляется через качества и свойства всех элементов и частей системной организации, порождающих язык системы. Смысловые формы («Состояние») определяют формальный синтетический образ (реконструкцию) системного единства, способный воплощаться в объектах реальности.

В действительном мире триада «Символ – Слово – Состояние» имеет свое отражение в триаде «Факт – Оценка – Носитель». Эта триада укоренена в наблюдаемой реальности («Факт»), соприкасается с реальностью через объекты действительности («Носитель»), устанавливает меры («Оценка»), выра-

24