Правила войны и систем

Владимир Геннадиевич Асташин

База знаний военно-политического планирования эпохи расцвета системотехники 60-х для реализации в масштабных промышленных средах знаний 70—80-х гг.

Редактор Владимир Геннадиевич Асташин

ISBN 978-5-4498-8386-5

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Правила системотехники

Дружинина и Канторова

[7Т] Системотехника. В. В. Дружинин, Д. С. Канторов // «Радио и связь» М1985

Чувствительность, параметры, поле

Druzhynin_4

Законы физики диктуются природой и формализуются наукой при помощи констант, определяющих причинно-следственные связи между разнородными явлениями. [30]

Druzhynin_5

Системные константы формализуют принцип физичности. Минимальное число системных констант определяет автономные законы сохранения, а их адекватная геометрическая интерпретация автономную метрику. [31]

Druzhynin_1

Чем выше класс и сложность сиcтемы, тем сильнее реагирует она на тонкие и слабые полевые эффекты. [30]

Druzhynin_2

Изменение функции непосредственно и немедленно ведет к изменению поля системы (хотя подсистемы и связи еще сохраняются), следовательно — к изменению морфологии системы в широком смысле. [30]

Druzhynin_3

Одна или несколько, даже множество связей (из общего грандиозного их числа) могут повлиять только на незначительную часть поля, изменение же поля, какие бы они не были, влияют сразу на все связи, на все подсистемы и на всех уровнях. [30]

Druzhynin_14

С точки зрения устойчивости по отношению к флуктациям запаздывание аргумента является стабилизирующим фактором. [55]

Druzhynin_58

Возбуждение может перейти в торможение и наоборот при изменении уровня стимула и состояния системы, поэтому априорная оценка характера воздействия затруднительна. [130]

Druzhynin_49

Один из способов экономии переменных состоит в представлении проблемы или системы при помощи трех описаний: морфологического, функционального и информационного. [90]

Druzhynin_55

Математика имеет дело с конечным множеством неизменных предметов (числами, математическими символами, обозначениями) и однозначными контекстно-свободными определениями. Реальный мир, интеллект и естественный язык содержат неограниченное множество изменяющихся предметов, определение которых неоднозначно и контекстно связано. [112]

Druzhynin_51

В сложных и неопределенных ситуациях, когда требуется принимать ответственные решения, вскрывать и преодолевать противоречия и практические трудности, связанные с нагроможддением альтернатив, применение физически измеримых критериев может дать выдающийся результат. Однако, если модель составлена неудачно, прагматизм физических критериев может оказаться иллюзорным, а результаты — неверными, такая опасность реально существует и нисколько не уменьшается от обилия удачных примеров. [102]

Druzhynin_61

Наиболее конкретная и удобная для разработки технических систем форма информационного описания — система неравенств с нечеткими ограничениями. [163]

Druzhynin_50

Понятие эффективности является внешним по отношению к системе, т.е. никакое описание системы не может быть достаточным для введения эффективностной меры. Эффективность это атрибут системы, с другой стороны, оценка эффективности опирается на свойства надсистемы. [95]

Druzhynin_71

Критерий эффективности должен быть физически измеримой величиной, через которую можно выразить экономию времени. [186]

Связи, входы

Druzhynin_15

Поскольку свободных выходов и входов не должно быть, всякому образованию новой связи должно сопутствовать разрушение старой и наоборот. [66]

Druzhynin_33

Включенные в гомеостаз новые связи должны усилить благоприятные и ослабить неблагоприятные тенденции поведения системы, сохранив и укрепив ее целенаправленность, но ориентируя ее на интересы надсистемы. [79]

Druzhynin_16

При разрушении/образовании связей не должны возникать изолированные элементы и группы. [66]

Druzhynin_22

После охвата связями глубинных процессов и лишения их независимости (взаимной синхронизации), т.е. достижения еще более высокого уровня сложности организации, неопределенность и случайность уступает более высокой форме детерминизма — целенаправленному выбору. [73]

Druzhynin_60

Обратные связи являются основными системными факторами и играют решающую роль в развитии процесса разработки системы. [157]

Druzhynin_12

Стабильные системы обязательно имеют обратные связи (положительные или отрицательные). [52]

Druzhynin_13

Кумулятивные обратные связи удаляют систему от состояния равновесия. Такие системы нестабильны. [52]

Druzhynin_28

Ограничения аксиоматического подхода к элементарному составу объекта (класса):

— В новом целом могут выявится новые свойства частей формирующих целое;

— Имея дело с новым объектом или с неизвестным, но попавшим в новую среду или ситуацию, полностью полагаться на априорное знание опасно;

— Типовой состав переменных, которые описывают свойства компонентов объекта может оказаться непригодным для целого объекта;

— В различных структурах может потребоваться различный состав переменных, а как определить их — неясно;

— Возникают трудности при установлении связей между переменными, поскольку число возможных связей нарастает комбинаторно по отношению к числу переменных;

— Части целого описываются на различных языках (проблемно-ориентированных или семиотических) если и удается перевести эти описания на язык математики, то объединить эти описания в единую математическую структуру редко удается;

— Все эти трудности вытекают из игнорирования многосвязности и взаимоопределяемости свойств и понятий. [78]

Модель, теория

Druzhynin_39

Модель проще объекта моделирования, теория — в силу своей общности — всегда сложнее. [82]

Druzhynin_40

Любой достоверный факт, противоречащий теории, полностью опровергает её. [83]

Druzhynin_41

В моделирование можно включить неформальные, эвристические факторы, характерные для человеческого мышления. Строгие теории пока к этому не приспособлены. [84]

Druzhynin_42

Теория имеет дело с идеализацией реальности, модель — с самой реальностью. [85]

Druzhynin_68

Модель живет столько же, сколько живет система, вместе с ней рождается, растет, развивается и умирает. [170]

Druzhynin_56

Факторизация — выделение главных параметров и представление их в виде фактор матрицы. Если закономерности существуют, то после операции ортогонализации фактор-матрицы должны сохранится главные связи. [113]

Druzhynin_69

Обычно коллектив разработчиков системы после её ввода в строй переходит к решению другой проблемы, модель же переходит в ведение лиц, осуществляющих эксплуатацию и модернизацию системы. [170]

Druzhynin_7

Ввиду уникальности сложных систем подход к их исследованию неизбежно феноменологичен. [36]

Druzhynin_38

Создавать теории для каждой сложной системы немыслимо в силу практических ограничений по времени и ресурсам, это задача неблагодарная и непосильная. [81]

Сложность

Druzhynin_6

Размерность любой физически измеримой величины может быть выражена в виде [L_λ T_τ], λ+λ 3 (трехмерный мир, λ, λ — целые числа. [35]

Druzhynin_8

Начните описание структуры и взаимосвязей в сложной системе в кинематической системе единиц [L_λ T_τ], — пространство и время — имманентные факторы любой системы. [36]

Druzhynin_10

Категория сложности, как и следует ожидать на основании физических соображений, определяется такими физическими свойствами системы, как метрика, число степеней свободы, законы сохранения, память. [45]

Druzhynin_18

Целенаправленное развитие может использовать сравнительно простую малоемкую программу для функционирования в сложных средах и достижения сложных целей. При этом отнюдь не требуется программирование всего процесса развития во всех деталях. Вместе с тем, несмотря на различие сред, процессы развития получаются весьма сходными. [70]

Druzhynin_23

Влияние сложности системы на ее свойства порождает две конкурирующие тенденции: ослабление детерминизма (усиление неопределенности) и противоположную; сталкиваясь, они на определенных уровнях качественно изменяют поведение системы. [74]

Druzhynin_46

Начиная с некоторого уровня наращивания числа функций становится менее экономным, чем их усложнение. В процессе наступления «старости» решение системы уравнений, в которые входят функции ввиду их усложнения требует все более длительного времени, а область совместного решения сокращается. [89]

Druzhynin_47

Понижение класса системы при объединении систем происходит из-за влияния взаимных связей, ограничивающих свободу S₀-систем (высшего уровня). Именно благодаря этому эффекту усиливается управляемость человека в коллективе, формируется целеустремленность групп и сообществ людей и повышается рациональность индивидуального поведения. [90]

Развитие систем

Druzhynin_19

Основным средством целенаправленного развития является анализ, распознавание и отбор структур (подсистем) среды для наращивания как вещественно-энергетического ресурса системы, так и программ в соотвествии с целью системы, т.е. информационного ресурса системы. Именно наращивание программы за счет среды является особым свойством целенаправленного развития. [70]

Druzhynin_20

Вступая во взаимодействие со средой, сложные системы непрерывно изменяются: каждый акт взаимодействия удаляет систему от предыдущего состояния. Отсюда свойство уникальности и слабой предсказуемости: идентичные сложные системы помещенные в одинаковые условия будут развиватся по-разному в силу внутренней квазистохастичности (выход из направленного аттрактора будет неодинаков). [72]

Druzhynin_73

Для саморазвивающихся организаций — направленный аттрактор неизбежный компонент развития;

Для организаций управляемых сверху — направленный аттрактор немалое зло, с которым приходится бороться. [195]

Druzhynin_52

Определяющим фактором в разделении видов деятельности (помимо сферы компетентности) является область проявления инициативы. [110]

Druzhynin_59

Единственный реальный путь на всех уровнях разработки сложной технической системы состоит в создании систем способных к развитию. Только посредством развития и самоорганизации можно рассчитывать на целенаправленное устранение исходной неопределенности, выдвижение перспективных идей и их воплощение. [157]

Жизненный цикл

Druzhynin_64

При нормальном цикле разработки время жизни системы в пять-шесть или более раз превышает время ее создания. [166]

Druzhynin_65

Основой длительности срока жизни системы является ее своевременная и неоднократная модернизация, идеи которой закладываются на этапе создания системы. [166]

Druzhynin_66

Показателем успеха разработки является затухание колебаний и установление гомеостатического равновесия. Здесь существует опасность имитации стабилизации посредством внешнего давления, чего необходимо всемерно избегать посредством контроля эффективности, особенно в тех случаях, когда давление носит нормативный или престижный характер. [169]

Druzhynin_67

Строительно-монтажный цикл может выявить такие особенности системы (территориальные, гидрологические, метеорологичечские и другие) которые невозможно учесть при проведении разведки и разработки проекта. [169]

Druzhynin_62

Главная задача макетирования состоит в отработке устройств основанных на новых идеях. Этап макетирования является решающим и завершающим для творческой части разработки; далее начинается технологическая часть. [165]

Интеллект

Druzhynin_53

Интеллект — надсистема по отношении к любым абстрактным, логическим и математическим структурам и не может быть сведена к ним. [111]

Druzhynin_54

Мозг не мыслит формулами, а формализует результат своей деятельности, к которому приходит индивидуальными путями посредством моделирования реальной ситуации. [111]

Системотехника

Druzhynin_31

Для объекта, рассматриваемого как система, снимается проблема «что из чего состоит». Декомпозиция и композиция, анализ и синтез, познание частей через целое и целое через части выступают в единстве. [78]

Druzhynin_32

Главная практическая задача системотехники состоит в том, чтобы, обнаружив и описав сложность, обосновать такие дополнительные физически реализуемые связи, которе бы, будучи наложенными на сложную систему, сделали ее управляемой в требуемых пределах, сохранив при этом такие области самостоятельности (следовательно слабой предсказуемости), которые способствуют повышению эффективности системы. [79]

Druzhynin_34

Исследование системы:

1. Выделение проблемы: учесть все, что нужно и отбросить то, что не нужно;

2. Описание: выразить на едином языке разнородные по физической природе явления и факторы;

3. Установление критериев: определить, что значит «хорошо» и «плохо» для сравнения альтернатив;

4. Идеализация: ввести рациональную идеализацию проблемы, упростить ее до допустимого предела;

5. Декомпозиция: найти способ разделения целого на части не теряя свойств целого;

6. Композиция: найти способ объединения частей в целое не теряя свойств частей;

7. Решение: найти решение проблемы.

Процедура может быть многократной, циклической, но обязательно поэтапной. [79]

Druzhynin_35

Системотехника принимает как количественные, так и качественные оценки, однако отказывается от традиции поэтапного решения и существования последовательного (вычислительного либо невычислительного) алгоритма решения. Системотехника исходит из того, что для сложных систем такого алгоритма может не существовать, а человеческий разум предназначен для решения именно сложных проблем. [79]

Druzhynin_36

Системный подход состоит в многосвязности процесса решения на основе развития и уточнения исходной модели посредством взаимодействия ее составных частей. Подпроблемы рассматриваются совместно, во взаимосвязи и диалектическом единстве. [80]

Druzhynin_37

При системном подходе, т.е. совместном решении подпроблем они взаимно ограничивают области возможных решений, отсекая большинство неперспективных альтернатив. Это не только перспективно, но и экономно, так как упрощение может оказаться более значительным, чем усложнение за счет работы с семью подпроблемами см. пр. 34 [81]

Druzhynin_63

В проекте нет места для сомнительных вопросов: проектирование должно опиратся на полную информацию и решает только инженерные (в широком смысле слова) задачи. [165]

Druzhynin_27

Задача системотехники — познать сущность сложной системы через проявления и путем наложения дополнительных связей усилить ее прагматические свойства, по возможности элиминировав остальное. [76]

Druzhynin_17

Выделение подсистем в ходе целенаправленного развития:

— лидирующие подсистемы — «подсистемы власти», способные переформатировать программу и повести процесс по иному, не предусмотренному первоначальной программой пути;

— «подсистемы идеологи» — способные вырабатывать адекватные критерии эффективности на основании более общей системы ценностей (например выживание системы);

— «подсистемы-пророки», моделирующие весьма отдаленные процессы в системе и среде и на этом основании видоизменяющие структуру системы ценностей, доведя ее до рабочей программы. [70]

Druzhynin_45

Ограничение размеров задачи достигается за счет целенаправленности системы или целевой функции исследователя, которого интересуют не все свойства системы, а только те, которые связаны с непосредственной задачей. Практически это означает возможность укрупнения структурной матрицы, т.е. замены входящих в ее состав субматриц некоторыми обобщающими функциями, причем число таких функций может быть небольшим. [88]

Прочее

Druzhynin_9

В сложных системах могут возникать временные интервалы, теряющие свою силу в процесcе функционирования системы, и существует опасность принять их за истинные константы. Такие ошибки искажают прогнозные оценки. [37]

Druzhynin_11

Образование стохастической системы из детерминированных элементов при увеличении степеней свободы (числа элементов) — фундаментальное физическое явление, которое лежит в основе сложности. [50]

Druzhynin_21

Вероятность крупномасштабной флуктации растет с увеличением масштаба системы. [73]

Druzhynin_48

Описание на уровне элементов позволяет построить системную модель скачка в развитии феномена возникновения нового свойства, автономной пространственно-временной метрики и системного гомеостаза. [90]

Druzhynin_26

Случайность сложных систем — не препятствие, а средство реализации целенаправленности. [76]

Druzhynin_24

Взаимодействие системы со средой и стойкость по отношению к внешнем воздействию определяется свободной энергией, способность управлять которой зависит от структурной энергии. [74]

Druzhynin_25

Детерминизм высшего уровня не означает предсказуемости: это возможность самоуправления. [74]

Druzhynin_30

Решение современных проблем требует групповой и общественной деятельности, необходима четкая дефиниция понятий, без которой невозможно взаимопонимание и количественное описание процессов. [78]

Druzhynin_43

Одинаковые по морфологии системы оказываются отнюдь не тождественными, поскольку их предыстория различна. [88]

Druzhynin_57

Морфология и функциональная деятельность системы не взаимоопределимы. [129]

Druzhynin_44

Если вещественные и энергетические воздействия на входе системы могут (по крайней мере в принципе) строго контролироваться, то об информационном воздействии этого сказать нельзя, поскольку существующие методы анализа информации далеки от точности и совершенства (в определенной степени это объясняется тем, что физические законы не охватывают информационых аспектов). Тем более невозможно учесть, проанализировать, описать всю динамическую информацию, циркулирующую внутри системы, и прогнозировать последствия ее влияния на поведение системы. Это фактор, препятствующий созданию адекватной теории сложных систем. [88]

Druzhynin_70

Принцип бочкообразности: декларативное определение сжато, узко, но неопределенно; лингвистическое описание подробно, математическое определение сжато и лишено избыточности.

Например: Вначале дается общая декларативная формулировка: «создать то-то»; затем развивается проблемно-ориентированный язык, на котором критерий выбирается итеративным путем. Лингвистическое описание на этом языке открывает путь к структуризации и формализации.

Математическая формулировка критерия интегрирует предыдущий действия. [162]

Druzhynin_72

Недостаток программного управления: неспособность реагировать на случайные изменения среды и внутренние флуктации в системе.

Нормативное (ориентированное на целевую функцию) управление: способно справится с довольно сложными задачами. Запаздывание создает существенные ограничения.

Адаптивное управление: высокие стабилизирующие возможности, что особенно проявляется при больших дисперсиях. Недостаток — слабая прогностичность. [194]