WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 49 | 50 || 52 | 53 |   ...   | 56 |

В дальнейшем при употреблении термина«степень устойчивости» понимается именно первая степень устойчивости.

Структура является устойчивой, если степеньустойчивости стремится или равна 1. Это понятно, удаление любого из элементовотражается только на этом элементе и в меньшей степени на структуре, т.е.оставшаяся структура «страдает» от потери только одного этогоэлемента.

Степень устойчивости всегда меньше либоравна 1.

Система максимально устойчива тогда, когдаV=1.

Степень устойчивости минимальна, еслиизъятие любого из элементов приводит к полному разрушению системы. Наиболееблизкий пример подобной структуры— звездообразная форма. Уничтожение центрального элемента приводит кгибели всей системы.

Степень устойчивости структуры, имеющейзвездообразную форму, стремится к 1/2.

Аналогичный в смысле определений подход пооценке устойчивости структур можно найти в существующих исследованияхматематических моделей в экологии, в частности, Ю.М.Свирежев, анализируяустойчивость как меру флуктуации численности видов в сообществе, отмечает [83]:«Сообщество максимально устойчиво в том случае, когдачисло трофических связей в нем Равно максимально возможному и интенсивностьвзаимодействий между различными видами одинакова. Другими словами, максимальноустойчивым является сообщество без иерархической структуры».

Глава 35 (7). Проблема проектирования устойчивых информационныхсистем

И ответила Тень: "Где рождается день,Лунных Гор где чуть зрима громада. Через ад, через рай, Все вперед поезжай,Если хочешь найти Эльдорадо! "

Э.По (К.Бальмонт)

После введения понятий «мера хаоса впринятии решения» и «устойчивость» возникает резонный вопрос: Какая и для когоот них может быть практическая польза

Представляется, что введенные интегральныехарактеристики струк­тур станут тем показателем, который сопровождает процесспроектирова­ния сложныхинформационных самообучающихся систем, обреченных на информационноепротивоборство друг с другом. Это относится к коммерче­ским фирмам, выпускающим илипродающим функционально близкую продукцию, к политикам, сражающимся за голосаограниченного контин­гента избирателей, к государствам, облегчающим жизнь своего народаза счет практической реализации выгодных геополитических решений,вычис­лительныминформационным системам, решающим функционально близ­кие задачи.

Более того, «устойчивость» и «мера хаоса впринятии решения» во многом характеризуют естественные эволюционные процессы,направленные на модификацию структур — носителей знания.

35 (7).1. Эволюция знания

Доброе так же легко превращается в злое,как и злое в доброе.

Я.Беме

Наша реальная жизнь проходит и окруженииструктур и любой человек неизбежно является элементом нескольких структур, гдеи выполняет свои функциональные обязанности: в семье, на работе, на отдыхе.Есть и более общие структуры: страна, человечество, куда человек входит либокак самостоятельная единица, либо как элемент подструктуры, которая сама в иноммасштабе может рассматриваться как элемент.

В этой связи интересно исследовать процессыизменения структур и попытаться понять, какие причины стоят заними.

Понятно, что если все предприятие состоитиз двух человек, то эти двачеловека попутно реализуют и все функции, связанные с обеспечениембезопасности. При этом данная структура, как было показано выше, является идеальной, так как в нейудастся сочетать одновременно максимальную структурную устойчивость сминимальной мерой хаоса в принятии решения. Оба сотрудника знают работу друг друга и волей-неволейосуществляют осознанно, а чаще неосознанно контроль друг друга и окружающегомира, принимая при этом устраивающие друг друга решения.

Почему же, данное предприятие вдругначинает разрастаться и всегда ли это происходит Объяснение этому достаточнопростое. Если среди задач организации присутствуют такие, которые не всостоянии выполнить два человека, например, поднять на двенадцатый этаж рояль,то структура неизбежно будет расширяться. То же относится и к информационнымсистемам. Если требуется в процесс обработки входных данных ввести операциюлогарифмирования, то проще добавить дополнительный элемент (подпрограмму),реализующий эту операцию.

Увеличение количества элементов (людей вконторе, элементов в схеме) приводит к тому, что подобная структура приобретаетновые функциональные возможности, т.е. способность решать задачи более широкогоспектра по сравнению с более примитивными системами, что, естественно, повышаетее шансы на выживание и процветание.

Разрастание структуры первоначальноведется, как правило, засчет соединений каждый с каждым. Эта схема соединений позволяет максимальноучесть возможности каждого включаемого в систему элемента.

Однако, увеличение элементов в подобнойструктуре (каждый с каждым) неизбежно приводит к тому, что система начнеттерять оперативность реагировании на поступающие входные данные. От всевозрастающего Потока входных данных, направленного на каждый элемент, будетстрадать специализация этого элемента — все его время будет уходить наобработку входной информации. Таким образом, подобный процесс расширениянеизбеж­но приводит кувеличению в системе меры хаоса в принятии решения, что снижает ееконкурентноспособность и жизнестойкость.

Из сказанного следует необходимостьструктурной перестройки. Должно появиться лицо, принимающее решение (ЛПР), и,соответственно, возникнуть структура, близкая к звездообразной. Способности ЛПРхотя и различны, но не небезграничны. Поэтому дальнейшее расширение спектрарешаемых задач и увеличение количества элементов опять потребует структурнойперестройки —структура изменится на древовидную.

Любая древовидная структура уже серьезнострадает структурной неустойчивостью. С ростом элементов и подструктурструктурная неустойчивость будет возрастать. Это не опасно до тех пор, пока непоявится умный внешний агрессор и не нанесет удар по наиболее уязвимым точкамсистемы с целью поглотить ее наиболее ценные части, которые агрессор всостоянии встроить в собственную структуру. Когда-то давно, когда примитивныенароды сражались друг с другом более примитивным оружием этими «ценнымичастями» для захватчиков были женщины, рабы, как грубая мужская сила, а сегодня— дешевые полезныеископаемые, сырье, ученые — интеллектуальная сила, которые, если покупаются, то становятсятеми же рабами, только вид, как говорится, с боку.

Не по такой ли схеме работает системасаморегуляции планеты М.И.Дорошин отмечает [26]: «Система саморегулирования работает таким об­разом, что причина или фактор,приводящие в состояние неустойчивости одну или несколько земных подсистем, своедействующее значение постепенно утра­чивали. Но результатом этогопроцесса всегда был законченный цикл в форми­ровании флоры и фауны сэкологической катастрофой в конце. И получается, что экологическая катастрофа,а как еще можно назвать смену растительно­го и животного мира на огромныхтерриториях планеты, является важнейшим и многократно апробированным элементомформирования земной биосферы"

Выше были рассмотрены основные этапымодификации структуры в процессе функционирования систем, но остался рядвопросов. Изложенное магистральное направление изменения структур в реальнойжизни не всегда соответствует приведенному здесь сценарию. Иногда системанаоборот уменьшает количество своих членов, но при этом возрастаетэффективность ее функционирования. Кроме того, существуют предприятия, которыегодами не расширяются и не уменьшаются — просто на место погибшегоэлемента встает вновь пришедший. Выходит для подобных систем законы неписаны

Законы писаны для всех систем. Как ужеговорилось, если выполняемые системой функции не расширяются, например, фирмаотвечает за уборку одного того же здания, то и расширяться ей нет надобности.Более того, с появлением технических средств автоматизации численностьсотрудников можно постепенно уменьшать, если функции системы, а значит и еезнание, не возрастают.

Эволюцию знания можно попытатьсярассмотреть и с другой точки зрения — с позиции эволюции системызащиты, ибо эволюция любой системы это и есть эволюция ее системызащиты.

Система жива до тех пор пока хватает силзащищаться. Эволюцию жизни вполне можно трактовать какэволюцию системы защиты в силу того, что любой живой объект является живым дотех пор, пока его собственная система защиты адекватно прогнозирует и реагируетна внешние и внутренние угрозы. При этом жизнь, чтобы защищаться приобретаетвсе новые и новые способности: первоначально— оболочку, как средство выделениясебя из окружающего хаоса, затем — возможность перемещаться в пространстве и во времени, умениеуничтожать потенциальные опасности, способность к самомодификации и модификацииокружающей среды и уже на одном из последних этапов логическим продолжениемэволюции системы защиты для наиболее сложных биологических форм жизнистановится способность к прогнозированию возможныхугроз.

Одним из инструментов решения задачпрогнозирования являетсяестественный, а затем уже искусственный интеллект.

Этапы эволюции системы защиты:

1) выделение из окружающего мира— возникновениеоболочки;

2) перемещение в окружающемпространственно-временном континууме — возникновение средствперемещения;

3) уничтожение потенциальной опасности— возникновениесредств нападения;

4) самомодификация и модификация окружающейсреды — возникновениеспособности к активному влиянию на собственное тело и объекты окружающейсреды;

5) дистанционное информационное воздействиедруг на друга —воз­никновение«языковой» (информационной) среды. Иногда крик о помощи является единственнымреальным способом защиты. Именно в подобной возможности защищаться и быликогда-то заложены семена современных информационных войн.

6) прогнозирование угроз — возникновение способностисамообучению, т.е. к активному влиянию на собственный внутренниймыслительно-психический мир.

Есть Жизнь и Смерть, которые переплетаютсядруг с другом так, что порой становятся неотличимыми. Эти две противоположностиявляются инструментом познания, воспринимаясь как крайние, по недостижимыеточки в движении качелей, на которых раскачивается вся Вселенная.

Жизнь уверенноэволюционирует в направление создания абсолютной системы защиты.

Смерть уверенно эволюционирует внаправление создания абсолютной системы уничтожения. Но уничтожение— это всего-то один из способовзащиты и не более того.

И они переходят друг в друга, как деньпереходит в ночь.

Рождение и гибель являются средствамипознания в силу того. что они— инструмент для модификации структур— носителейзнания.

35 (7).2. Возможности системы через возможности по преобразованию ееструктуры

Невозможно найти истину и сохранить себя.

Древняя мудрость

Понятно, что одно и то же знание может бытьвыражено в разной структуре. Например, аналитическая зависимостьвида

z=x∙y+ y=y∙(x+ 1), может быть представлена вследующих двух вариантах:

Рис. 6.4. Вариант 2: Z = Х∙Y+ Y.

Рис. 6.5. Вариант 2: Z=Y∙(X+ 1).

Рассчитаем для каждого из представленныхвариантов меру хаоса в принятии решения S и степень устойчивости V

Вариант 1.

V1 = n / (∑ Ui) = 4/(1+1+ 2+ 1) = 0.8. S1 =log2 (s/(n-l)) =log2(4/3) =0.41.

Вариант 2.

V2 = n / (∑ Ui) = 4/(1+1+ 2+ 2) = 0.666... S2 =log2(s/(n-l)) =log2(3/3) = 0.

Видно, что первая структура являетсяносителем более устойчивого знания, но может проигрывать структуре второговарианта по времени на принятие решения. Какую из них выберет практик длярешения конкретных задач определяется тем, что для пего менее опасно: хаос впринятии решения или внешнее разрушающее воздействие; возможная гибель системыот того, что она медленно «соображает» или от того, что слишком «слабая». Издесь, в обеспечении безопасности, как и во многом остальном в жизни, главнойзадачей является постоянный поиск золотой средины.

Именно с этой целью и были введены такиепонятия, как: степень устойчивости структуры и мера хаоса в принятиирешения.

Осталось рассмотреть класс задач, длярешения которого они могут пригодиться

Задача 1.Оценка возможностей информационнойсистемы, например, пациента психоаналитика поструктуре его высказываний или оператора ЭВМ по структуре его поведения заклавиатурой.

Это одна из важнейших задач, решить которуюневозможно, не опираясь на знания о структурной устойчивости системы. Поэтомупути ее решения рассмотрим более подробно.

Возможное решение.

Исходная структура определяет чуть ли невсе в судьбе любой информационной самообучающейся системы. Ее анализ во многомпозволяя прогнозировать ожидаемые события.

Каким образом это можно сделать

В основу модели для возможного ответа напоставленный вопрос предлагается положить следующие утверждения.

1. Обучение любой системы осуществляется засчет изменения связей между элементами, гибели и рождения самихэлементов;

2. Все элементы разбиты на тритипа:

—цели;

—правила;

— факты;

3. Изменение связей, гибель и рождениеназванных типов элементов осуществляется в соответствии со следующимипринципами:

Цели устанавливают связи между собой,имеющимися правилами и фактами.

Цели ответственны за активизациюсоответствующих процессов по «превращению» целей в правила, т.е. в случаедостижения цели, она гибнет.

Существующие правила используются целямидля своей реализации. Правило может разрушиться в случае возникновения связи спрямо противоположным правилом. Кроме того, правило разрушается фактами, несоответствующими этому правилу.

В случае разрушения правила рождаются новыецели и факты.

Факты постоянно возникают в системеблагодаря поступлению из вне и разрушению существующих правил.

Теперь осталось ответить па вопрос: «Какподобное можно реализоватьна практике»

Достаточно просто. Первоначальная системазаполняется элементами разных типов, хаотически соединенных друг с другом. Навход данной системы транслируются входные данные от исследуемой системы. Этивходные данные образуют факты, которые и начинают модифицировать структуруизначально «черного ящика».

Через какое-то время процессприостанавливается. Начинается изучение полученных результатов.

Входе функционирования информационнойсистемы в соответствии с изложенными принципами, ее структура претерпеваетпостоянные изменения. Понятно, что если происходит резкий рост числа несвязанных между собой целей или цели вообще отсутствуют, то в этом случаесудьба системы предрешена.

Pages:     | 1 |   ...   | 49 | 50 || 52 | 53 |   ...   | 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.