WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 47 | 48 || 50 | 51 |   ...   | 56 |

Все дело в том, что языки логическогопрограммирования в большей степени ориентированы на описание имеющих место бытьфактов, правил поведения и целей, которые есть у создателя программы. Но связимежду элементами подобных программ спрятаны от зрителя. Они есть, они как бызаново рождаются каждый раз по определенным законам при активизация программы,а при достижении цели опять умирают. Получается, что Процесс как бы порождаетСтруктуру, будит ее, заставляет ожить, заиграть всеми своими лабиринтами впоисках пути к поставленной цели; а наигравшись, засыпает сам и вместе с собойуносит очарование поиска цели в растворяющейся паутине дорог.

Программа — это способ представления знанияо том. что и как надоделать. Иногда, в случае языков логическогопрограммирования остается только «что», потому что «как» скрыто на уровнетранслятора или интерпретатора.

И если мы в своей жизни к чему-тостремимся, чего-то желаем, но не знаем как этого достичь, то это совсем незначит, что этого не знает тот интерпретатор, который переводит наши цели в мирнаших действий. Было б, как говорится,желание.

О том как подобный интерпретатор можетработать - это отдельный разговор. Сейчас важно отметить, что ничто не мешаетподобному интерпретатору существовать либо в области коллективногобессознательного в "структуре структур" человечества, либо в областииндивидуального бессознательного, в хаосе стремящихся к независимости структурсобственного подсознания.

В свете сказанного любопытно наблюдать заразвитием в мире программного обеспечения текстовых процессоров. Текстысоздаваемые ими, становятся все более активными, приобретая спосбность влиятьна окружающую их среду.

Глава 31 (3). Мир подобных структур

Несмотря на бесконечность многообразия икрасочности внешних форм Проявления и свойств отдельных частностей, в ихсущности продолжает оставаться нечто перманентное, только в различных условияхдающее себя различно чувствовать и различно проявляющееся во вне.

В.Шмаков

До сих пор в данной работесамозарождающиеся и саморазрушающиеся структуры рассматривались лишь исходя извозможности их применения в качестве самообучающихся систем. А для этогоисследовались алгоритмы самомодификации, позволяющие осуществить аккумуляцию врезультирующей структуре знания об окружающем мире на базе входной обучающейвыборки.

При этом в стороне осталась задача поиска уподобных структур каких-либо интегральных характеристик. В частности, интересенвопрос о том, какими количественными или качественными параметрами можноохарактеризовать структуры:

—обладающиенаибольшей устойчивостью к окружающему воздействию (речь идет именно оструктуре, а не о ее элементах);

— внаибольшей степени тяготеющие к саморазрушению или самовозрождению;

—обладающие максимальным или минимальным знанием. Но и кроме того, хотелось быполучить ответ на вопрос: «А что могут означать понятия: «минимальное знание» и«максимальное знание»

В качестве основного постулата былопринято, об этом шла речь в предыдущих главах, чтознание информационной системы выражается через ееструктуру. Тогда для оценки количества воспринятой системой информации логичноиспользовать такое понятие как степень модификации структуры входными данными.Изменились весовые коэффициенты нейронных связей одна информация, погибли илипоявились новые элементы— другая информация.

При этом было показано в первой частиработы, что истинность знания определяется жизненной силой его носителей, т.е.жизненной силой элементов структуры (жизненная сила— показатель способности элементапротиводействовать внешней силе, т.е. новому знанию).

Прежде чем сделать следующий шаг. вздохнемглубже и еще раз повторим — носителем знания являетсяструктура.

Чем можно охарактеризоватьструктуру

В качестве характеристик структурпредлагается определить:

1) количество элементов;

2) общее количество связей междуэлементами;

3) распределение связей междуэлементами:

4) «жизненная сила» элементовсистемы;

5) операции, выполняемые элементами(алгоритмы функционирования элементов).

Как можно записать информацию о структуреПредлагается следующая форма описания структуры сименем А:

A:{a1(ai,aj, ak,..),a2(), a3(),...an(),...(1)

a1:: =<операции, выполняемые первым элементом, — алгоритм, записанный на одном изизвестных языков программирования>

ai:: =<операции, выполняемые i-ым элементом, — алгоритм, записанный на одном изизвестных языков программирования>

an:: =<операции, выполняемые n элементом, — алгоритм, записанный ва одном из известных языковпрограммирования> здесь:

ai — номерэлемента;

n — общее количествоэлементов;

i≤n, j≤n, k≤n;

в круглых скобках перечислены номераэлементов, с которыми Дивен тот элемент, чей номер записан перед открывающейсяскобкой.

Приведем примеры описанияструктур.

Иногда требуется в описании структурыуказать «жизненную силу» ее элементов. Вэтом случае значения показателя «жизненная сила» проставляется в виде индексанад номером элемента, например:

треугольная форма — {11(2, 3), 22(1, 3), 3200(1, 2)}.

Легко показать, что при небольшойдетализации предлагаемая форма описания структуры и запись алгоритмов па языкахвысокого уровня станут эквивалентным. Введена была данная форма записиисключительно для удобства преобразования структур и поиска наиболее уязвимыхмест тех же алгоритмов и программ, составляющих базуинформационного оружия.

Существуют различные способы сравненияструктур.

Равенство структур. Две структуры будемназывать равными, еслиописание одной из них можно наложить на описание другой и они совпадут, вплотьдо совпадения значений «жизненной силы» элементов. При этом алгоритмы работысовпавших элементов являются равносильными.

Алгоритмы назовем равносильными, если поодинаковым входным даннымони будут выдавать совпадающие результаты.

Две структуры назовем почти равными, еслиописание одной из них можно наложить на описание другой и они совпадут, приэтом разница между значениями жизненной силы элементов, имеющих одинаковыеномера, не будет превышать некоторой наперед заданной величины. При этомалгоритмы работы совпавших элементов являются функциональноподобными.

Алгоритмы назовем функционально подобными,если одинаковое изменение входных данных приводит к одинаковому изменениюрезультатов работы.

Подобие структур.Две структуры назовем подобными, если описание Одной из них можно наложить на аналогичное описаниедругой и они совпадут (безучета значений «жизненной силы» элементов).

В основе алгоритма определения подобия иравенства структур лежитпереномерация элементов.

Покажемкак это может быть сделано. Например, надо проверитьподобны ли следующие две структуры А и В

Если в описании структуры В произвестизамену номеров в соответствии со следующим правилом:

2 -> 1,

3 ->2,

1 ->.

4 ->3,

то описания структур А и В совпадут. А этозначит, что структуры А и В подобны.

Ранее, особенно в первой части работы,неоднократно упоминалось понятие «информационная емкость». Попробуем обосноватьнеобходимость его введения и определить, что такое «информационная емкость».Значимость этого понятия вытекает из решения практических задач, в большинствекоторых важно суметь ответить на вопросы: «Как велик багаж знаний у конкретнойсистемы Способна ли эта система освоить дополнительно еще что-то Насколькобыстро она способна это сделать» Первый вопрос имеет отношение к текущемусостоянию системы, вторые два— к ее будущему. Поэтому предлагается для оценки текущего состоянияввести понятие «информационная емкость». Что же касается оценки возможностисистемы, то здесь определяющую роль играет не столько исходная структура,сколько входная/выходная информация (обучающая выборка). Отвечать на вопросы обудущих состояниях следует только с учетом прогноза событий, способныхзатронуть данную систему.

Так как знание понимается через структурнуюсложность системы, то представляется разумным определить«информационную емкость»пропорциональной количеству элементов структуры и числу связей междуними

E = s+ n, где

s — общее число связей междуэлементами;

n — количество элементов всистеме.

Глава 32 (4). Преобразование структур

Вот неделя, другая проходит, Еще пущестаруха одурилась;

Опять к рыбке старика посылает.

А.С.Пушкин

Считаем, что элементы структуры не способныподдерживать между собойсвязи, если сила внешнего давления превосходит их среднюю жизненную силу, умноженную на некоторыйкоэффициент ослабления, определяемый особенностями среды. Безусловно, можноввести любые другие правила,определяющие гибель связей, и зависящие от того.какой процесс предполагается моделировать. В данномслучае важно исследовать саму технологию преобразования структур без привязки кконкретным предметным областям. Например, в первой части работы, говоря оСР-сетях, предполагалось, что внешнее давление направлено в первую очередь науничтожение элементов, а не их связей, а вот гибель элементов уже приводит куничтожению связей. Понятно, что в каждом конкретном случае модель будетсвоя.

Исходя из сказанного, предлагается к выборуправил гибели элементов и их связей подойти несколько волюнтаристически,например:

1) элемент гибнет, если сила воздействияпревышает его жизненнуюсилу;

2) связь между элементами уничтожается,если сила внешнего воздействия на эту связь превышает силу сцепления,представляющую собой среднюю «жизненную силу» элементов, образовавших иподдерживающих эту связь, умноженную на некоторый коэффициент ослабления,который определяется условиями среды, типа: удаленность элементов друг отдруга, частота взаимодействия, относительный объем передаваемой информации ит.п.

Силой сцеплениядвух элементов ai(gi) иaj(gj) назовем величину (первая форма)zi,j = Gi,j (gi+ gj)/2 или (вторая форма) zi,j = Gi,j (gi/si+ gj/sj)/2 где

Gi,j —коэффициент ослабления, Gi,jменьше 1, когда i ≠ jи равен 1, если i = j gi— «жизненная сила» iэлемента;

si — числосвязей i элемента с остальными элементами данной системы,

Вполне допустимы и любые другие формызадания силы сцепления которые определяются исследуемой предметной областью ирешаемыми задачами.

Внешнее давление (напряжение) может бытьодинаково для все» элементов структуры, а может бытьцеленаправленным.

Предлагается первоначально рассмотретьпроцесс модификации структуры системы при постепенном увеличении внешнегоравномерно распределенного давления на систему. А затем попытаться ответить навопрос о том, что можно делать с системой в случае целенаправленного внешнегодавления.

Итак, дана структура А.

а: {11(2, 3, 5), 22(1, 4), 32(1, 4, 5), 43(2, 3, 5), 51(1, 3, 4)},

форма которой для наглядности представленана рис.6.1.

рис. 6.1.

Предположим, что коэффициент ослабленияодинаков для всех связей данной структуры и равен 1.

Пусть на структуру А оказывается внешнеедавление с силой в одну условную единицу. Под действием внешнего равномерногодавления структура А, в соответствии с введенными правилами, приобрететследующий вид:

а: {11(2, 3), 22(1, 4), 32(1, 4, 5), 43(2, 3, 5), 51( 3, 4)},

рис. 6.2.

Если давление будет усилено, то структурасистемы примет вид (внешнее давление соответствует двум условнымединицам):

А: {22(4), 32(4),43(2, 3)}.

рис. 6.3.

Дальнейшее увеличение внешнего давления, вслучае превышения двух услолвных единиц, приведет к тому, что системаперестанет существовать, хотя отдельные элементы еще будут «живы».

Как видно из приведенного примера,поэтапное усиление внешнего давления приводит к поэтапному изменению структурысистемы.

Первый этап: исходное состояние напоминаетхаос — каждый соединенс каждым ; второй этап: структура приобретает древовидную форму, начинаетсявыделение явного лидера, имеющего максимальную «жизненную силу»; третийструктура приобретает явно выраженную звездообразную форму; четвертый этап:система растворяется в окружающем мире.

Чем можно охарактеризовать состояниеструктуры системы на каждом из этапов Для ответа на этот вопрос хотелось быопереться на такое понятие как энтропия, но на сегодняшний день оно уж оченьтесно связано со статистической неопределенностью, с мерой хаоса. В нашем жеслучае аппарат

теории вероятностей и математическойстатистики не используется в силу того что исследуемые события являются вбольшинстве своем уникальными. Не бывает двух одинаковых информационныхвойн.

Действительно, как посчитать эту самуювероятность события, если любое событие в конечной человеческой жизни уникальнопо своей природе и совершенно непонятно, как вырезать его из всей тканисобытийного мира

Как рассчитать вероятность появлениясобытия в момент времени t если момент времени t уникален и в принципенеповторим, а поэтому говорить о статистических данных применительно кконкретному моменту вре­мени все равно, что после драки махать кулаками.

Глава 33 (5). Хаос в принятии решения

...Все дороги занесло! Хоть убей следа невидно, Сбились мы, что делать нам! В поле бес нас водит, видно, Да кружит посторонам.

А.С.Пушкин

Понятие энтропия в наше время как только неопределяют. Наиболее традиционно— это мера неопределенности, существовавшая до наблюдения случайнойвеличины, но она может быть и информационным расстоянием Кульбака-Лейблера,взятое с обратным знаком. Наиболее полно на сегодняшний день исследование данного понятия сделаноС.Д.Хайтуном [102].

Не претендуя на данный термин во всемего многообразии, попробуемпредложить собственную интерпретацию процессов, происходящих в структуре.

Известно, что скорость реагирования системыпропорциональна числу подсистем, с которыми согласуется решение и которые могутпринять участие в его реализации. Функциональная зависимость скоростиреагирования от числа подсистем может быть самая разнообразная в зависимости отрешаемых системой задач, сложности структуры, процедуры принятия решения ит.п.

Предположим, что исследуемая нами структурасостоит из n элементов иимеет вид соединений «каждый с каждым». При этом процедура принятия решениядаже в этой полносвязной структуре может быть различна.

Вариант 1.

Pages:     | 1 |   ...   | 47 | 48 || 50 | 51 |   ...   | 56 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.