Текст книги "Введение в теорию риска (динамических систем)"

1.2. Основополагающие принципы структуры иерархической системы

Бытие – это философское понятие, назначение которого – ввести понятие о сущем вообще, о наличии явлений и предметов. При этом бытие однозначно и синонимично реальности вообще, взятой без разграничения на типы, это всеобъемлющая и первичная категория, объединяющая все во внешней среде, куда помещен человек.

Бытию как первичному ставится в соответствие вторичное – реальность, ее типы, что позволяет вводить понятие единства мира.

Сегодня в качестве единой основы мира философы рассматривают:

– либо материальное как начало бытия;

– либо духовное как начало бытия.

Первые названы материалистами, вторые представляют идеалистический монизм.

Существуют различные классификации типов реальности, введенные философами [5, 60], религиозными философами, философами на духовном уровне. Среди конкретных типов или сфер бытия выделяют следующие:

1) физический (механический);

2) химический;

3) биофизический;

4) социальный.

В рамках этих типов имеется неисчислимое множество более конкретных форм, определений вплоть до единичных форм бытия. Переход к чуть более абстрактному уровню, даже для материальных объектов и процессов, рождает проблемы.

С позиции философской теории исключительно важно обосновать и описать иерархию типов реальности хотя бы для материального и психического бытия. Это пока никем еще не сделано ни в одной области знания. Так, в физике крайне существенно найти иерархию типов физической реальности. Эта же проблема имеет место в химии, биологии, геологии, науках об обществе. Так, например, виды биофизической (биологической) реальности, строгая классификация психической реальности требуют своего рассмотрения.

Обратимся к основным понятиям философской теории: материя, вещество, субстрат, субстанция, содержание.

Материя.

С позиции диалектики, материя есть объективная реальность – причина, основа, содержание и носитель (субстанция) всего многообразия мира.

Основные свойства материи:

– объективность существования;

– структурность;

– неуничтожаемость;

– движение;

– существование в пространстве и во времени;

– способность к отражению.

Это непроходящие свойства материи, без которых невозможно ее бытие. Все существующие конкретные материальные образования и есть материя в ее различных формах.

Структура материи.

Современная философия под структурой понимает: внутреннюю расчлененность целостности, закономерный порядок связи элементов в составе целого. При этом философы выделяют следующие структурные уровни материи:

1) субмикроэлементарный, полевая природа, из которой рождаются следующие уровни:

– микроэлементарный (элементарных частиц);

– ядерный уровень (ядра);

– атомарный уровень (ядра и электроны формируют атомы);

– молекулярный уровень;

– макроскопический (из молекул формируются агрегаты (тела – жидкие, газообразные, твердые));

2) органический;

3) биофизический;

4) социальный.

Понятие структуры распространяется не только на отдельные уровни, но и на материю в целом. Устойчивость основных структурных форм материи обусловлена существованием единой структурной организацией материи.

Различные структурные образования материи – это структурные образования разных степеней сложности. Одни из них, более простые, являются составными частями других, более сложных, и предшествуют их образованию. Их базовой основой являются различные виды частиц.

В своих крайностях мыслители, естественники и гуманитарии, в силу свойств своего психоэнергетического пространства, создали две основы бытия: дух и материю, между этими крайностями имеет место все остальное. Последнее совместно с духом и материей создает бытие, то есть реальность с набором ее свойств, обеспечивающее в движении развитие бытия, так как в статике нет развития, следовательно, нет эволюции бытия.

Изучая бытие как дух либо как материю, мы лишаем наши знания достоверности, объективности. Можно, конечно, ограничиваться одной стороной бытия. И то, что мы идем таким путем, это не прихоть кого-то, это закон развития эгосферы – сначала душа, потом дух и только потом аналитический ум [26, 59].

В античной древности по Аристотелю [2] бытие понималось как живая субстанция, характеризуемая следующим:

1) принципом материальности или фактической данности объекта;

2) тем, что каждый объект обладает структурой, части которой соотнесены друг с другом (концепция активной формы);

3) каждый объект указывает на свое происхождение (принцип причинности);

4) каждый объект имеет свое определенное назначение (принцип цели).

Свое рассуждение о причинах, которые в качестве первоначальных являются предметом первой философии, Аристотель резюмирует так: «О причинах речь может идти в четырех смыслах: одной такой причиной мы признаем сущность и суть бытия… другой причиной мы считаем материю и лежащий в основе субстрат, третьей – то, откуда идет начало движения; четвертой – причину, противолежающую только что названной. А именно «то, ради чего» [2].

Подытоживая учение Аристотеля о четырех причинах, скажем, что таковыми являются:

1) материальная причина;

2) формальная причина;

3) движущая причина;

4) целевая причина.

Первая отвечает на вопрос «Из чего?», вторая – «Что это есть?», третья – «Откуда начало движения?», четвертая – «Ради чего?». При этом три последние причины Аристотель сводит в одну: «Что именно есть» и «Ради чего» – одно и то же, а «откуда первое движение» – по виду одинаково с ними».

Используя мысли Аристотеля, осуществляя синтез структуры бытия (субстанции), получим динамическую систему со структурой, изображенной на рис. 1.7.

Субстанция как предельное основание всего сущего не является таковой, если в ней отсутствует одна из компонент. Каждая из указанных частей имеет место как реальная абстракция, в смысле выделения одного из состава целого.

В новое время бытие осмысливается как нечто телесное, вещественное, как объективная реальность, противостоящая человеку и его разуму. Здесь природа – это механизм, Вселенная – это машина. При этом характерен субстанциальный подход: есть субстанция (неуничтожаемый и неизменный субстракт бытия, его предельное основание) и есть ее акциденции (свойства), производные от субстанции, преходящие и изменяющиеся.

Рис. 1.7

Гегель наиболее ярко выделил бытие как процесс – как вечное движение. Ранее бытие наделяли статической трактовкой как одной абстрактной всеобщности, неподвижной субстанции и безразличной объективности.

Приведем наиболее известные иерархии типов реальности.

I. Философская – из средневековых традиций:

– эмпирическая;

– трансцендентальная;

– трансцендентная.

II. Созданная религиозными философами:

– реальность творящая – Бог;

– реальность тварная;

– внутри трансцендентного сущего.

III. Современная (Поппер):

– материальное бытие вне нас;

– мир психики как субъективное бытие;

– мир объективного духа (надличностное).

IV. Духовно-энергетическая реальность [18, 21, 23, 32].

С учетом сказанного, проблемы бытия связаны со следующим: что понимать под основой бытия – то, что уже сотворено, то, из чего оно создано, либо творение, его процесс? Для решения этой проблемы воспользуемся гипотезой, признанной философами: быть значит двигаться, изменяться – иметь структуру. А посему мы будем рассматривать бытие как движение прежде всего материи, духа. Таким образом, движение есть первичное для бытия.

Бытие как движение материи и духа невозможно вне структурной организации (рис. 1.8). В итоге мы утверждаем: реальность, отражающая бытие, включает в себя: материальные структуры, духовные структуры, духовно-материальные структуры систем и объектов. В дальнейшем бытие мы будем отождествлять и характеризовать иерархией динамических систем (рис. 1.8).

Понятие динамической системы связано со структурой и движением.

Определение 6. Динамические системы – это различные структурные образования, обладающие свойством движения к заданной цели от бытия.

Учитывая, что источником движения в современном понимании является энергия, а для целенаправленного движения необходима информация, сформулируем

Определение 7. Бытие – это иерархия динамических систем со структурой, обладающих энергией, информацией, материей.

На рис. 1.8 отображена структура бытия как иерархия управляемых динамических систем, где подсистема (1) представляет собой структуру, функциональным назначением которой является целеполагание – формирование цели, используя принципы организации.

Рис. 1.8

Подсистема (2) представляет собой духовно-материальную структуру, функциональным назначением которой является формирование способов и методов достижения цели, в том числе типов динамических систем, их количества и т. п.

Подсистема (3) представляет собой среду из материальных динамических систем, производящих динамические системы, энергию и информацию.

Подсистема (4) представляет собой духовно-материальную структуру, функциональным назначением которой является формирование: оценки достижения цели; областей допустимых и критических состояний.

В динамических системах справедлив принцип триединства. Этот принцип обозначает единство: энергии Е, информации J, массы m для объектов бытия в целом. Здесь ситуация такая же, как при осмыслении Троицы. Может ли Бог быть в одном лице: Святого Духа, Отца или Слова? Нет. Посему бытие как динамическая система должна содержать энергию E(t), информацию J(t), материю m(t) в своем единстве, т. е. потенциал θ = (E, J, m).

Динамических систем, в которых нет хотя бы одной из указанных компонент, не существует.

Учитывая, что энергия – источник движения (информация – организатор), можем полагать, что она есть базовая основа или первоисточник бытия. Обязательным условием существования динамических систем служит наличие свободной энергии. Отсутствие свободной энергии, когда динамическая система тратит все на компенсацию возмущающих факторов, является предкритической ситуацией. Так, эгосфера как динамическая система, согласно своей генетический программе, всегда откладывает до 20 % от полученной пищи, даже если она на пайке концлагеря. Биосфера имеет свободную энергию [18]. Во всякой экономической системе, в том числе банке, обеспечивается запас.

Примем в качестве базового понятия меру состояния динамической системы, необходимую при разработке математической модели показателей риска и безопасности динамической системы. В качестве меры состояния динамической системы примем ее ресурсный потенциал θ(t) = (E(t), J(t), m(t)), где E(t), J(t), m(t) – энергия, информация, масса соответственно. Энергия E – это характеристика способности носителя (вещества) совершать различные работы в различных пространствах состояния динамической системы. Информация J – это характеристика системы, отражающая ее структурно-функциональные свойства как динамической системы. Масса т – мера запаса энергии данной динамической системы, ее потенциально-энергетическая характеристика.

Основная проблемы бытия – проблема его реальности, критерий реальности бытия несводим к чувственной достоверности. Отметим, что достоверное знание об объектах бытия имеет место в ограниченных областях бытия, однако эти знания утрачивают истинность за их пределами [21].

Для изучения системы, представляющей собой иерархическую динамическую систему, введем ряд понятий, обусловленных взаимодействием динамических систем иерархии, включающим в себя:

– взаимодействие между различными уровнями;

– взаимодействие между уровнями одного порядка двух различных динамических систем.

Каждое такое взаимодействие должно быть описано своим типом энергии из общей совокупности.

Определение 8. Обобщенная энергия Е* системы – это способность системы совершать обобщенную работу А*.

Определение 9. Обобщенная работа A* = {GL*} в пространстве состояния иерархии систем – это взвешенное с помощью весовой функции G движение L*, совершаемое системой.

Определение 10. Обобщенная свободная энергия Е*_с системы иерархии характеризует ту часть Е*, которую она может отдать в среду, не нарушая своих функциональных возможностей, обусловленных падением энергетики как семантической сети.

Определение 11. Энергетика – это семантическая сеть, представляющая собой вектор-функцию времени в пространстве состояния иерархической системы, структура которой соответствует энергетическим потокам иерархической системы.

Определение 12. Семантическая сеть – обобщение графа, ее структура содержит совокупность узлов и дуг различного типа.

Например, каждый человек как динамическая система обладает энергией Е_i, информацией J_i, массой т_i, т. е. потенциалом θ_i = (E_i, J, m_i). На рис. 1.9 обозначено n_i – количество людей, обладающих значением потенциала θ_i; θ_э, θ_и – энергетический и информационный потенциалы соответственно. Отличия θ_i несомненны и всем известны. Каждая динамическая система, созданная человеком, обладает энергией Е_i, информацией J_i, массой т_i, т. е. потенциалом θ_i = (E_i, J_i, m_i). При этом, например, автомобили различных марок отличаются энергетическим потенциалом, массой и информационными возможностями, заложенными создателем.

Каждая динамическая система бытия человека обладает определенным потенциалом, благодаря которому реализуются ее функциональные возможности: движение согласно Е, реализация цели функционирования согласно J при обязательном наличии массы m ≠ 0.

Рис. 1.9

Энергетика планеты порождает различные объекты бытия с различной энергией, создавая энергетику материального и духовного мира.

При этом θ обладает либо только энергетическим потенциалом θ_э, т. е. θ_э = (Е, 0), где J = 0, либо только информационным θ_и, т. е. θ = (0, J), где Е = 0, либо тем и другим одновременно.

С учетом сказанного, осуществим синтез на структурно-функциональном уровне функциональных свойств подсистем иерархии динамических систем, который представлен на рис. 1.10.

Рис. 1.10

При этом

– подсистема 1 иерархической динамической системы создает необходимую энергию для создания объектов бытия;

– подсистема 2 создает необходимый потенциал θ* = (E*, J*) для реализации цели от подсистемы 1;

– подсистема 3 создает обобщенную энергетику посредством необходимых объектов, создающих необходимую семантическую сеть;

– подсистема 4 совершает анализ созданного обобщенного потенциала, необходимого для устойчивого развития свободной энергии.

В простейшем случае, когда рассматриваются энергия и работа, совершаемая в рамках экономической системы, структура рис. 1.10 будет иметь вид, представленный на рис. 1.11.

Рис. 1.11

В дальнейшем мы ограничимся рассмотрением бытия человека, то есть всего, что оказывает влияние на человека. При этом иерархии типов реальности бытия мы поставим в соответствие иерархию динамических систем, творящих реальность человеческого бытия и наполняющих ее. Этот путь согласуется с общепринятой концепцией: быть значит быть в движении, изменении, в силу того, что движение – это способ существования сущего. Способностью к движению обладают только динамические системы.

Формы и виды движения многообразны. Они соответствуют уровням структурной организации сущего, реализуемого посредством динамической системы. Каждой форме движения присущ определенный носитель – субстанция. Субстанция (в философии) – нечто относительно устойчивое, то, что существует само по себе. В качестве субстанции мы в дальнейшем будем рассматривать динамические системы различных уровней.

Иерархия динамических систем – это субстанция, нечто относительно устойчивое, то, что существует само по себе, обладает структурой. В пределах бытия человека для введенных в философии основополагающих понятий осуществим структурно-функциональный синтез системы, которая реализует различные формы и виды движения. Итоги такого синтеза, с учетом результатов работы [2] и введенных там понятий субстанция, субстрат, представлены на рис. 1.12.

Функциональные свойства подсистем синтезированной структуры следующие.

Подсистема (1) формирует структуру иерархии динамических систем, в совокупности своей представляющих субстанцию. Это идеолог бытия, он закладывает основополагающие принципы, цели, т. е. реализует целеполагание.

Рис. 1.12

Подсистема (2) формирует функциональные свойства подсистем динамических систем для достижения целей, сформированных подсистемой (1). При этом реализуется принцип цели каждой подсистемы, служащий общей основой всех процессов и явлений на уровне структурно-функционального единства.

Подсистема (3) основана на принципе материальности или фактической данности объектов, т. е. формируется среда, в которой осуществляется целесозидание.

Подсистема (4) реализует оценку созданных систем и объектов, их способность осуществлять цель иерархии динамических систем, т. е. оценивает состояние среды.

Каждая система, объект иерархии в подсистеме (3) представляет собой на различном уровне элемент базиса бытия. Базисная структура систем и объектов бытия (см. рис. 1.13) обладает соответствующими функциональными свойствами, которые реализуют заданные (соответствующие) энергетическо-информационные процессы и поля. При этом каждая динамическая система включает в себя подсистемы, поддерживающие и развивающие: свою структуру; процессы и поля, создаваемые системой; ресурсы; состояние ресурсов (контроль).

Движения многообразны: в организмах животных и людей (например, движение крови), в экономике, политике, культуре. Движения обусловливают развитие и обновление. Движение противоречиво: оно включает изменчивость и устойчивость. Так, любые изменения структурных элементов, свойств, отношений в динамических системах (субстанциях) осуществляются при сохранении внутреннего движения, а каждое сохранение происходит только через движение. На рис. 1.13 обозначено: А^* – измеренное значение А обобщенной работы.

Рис. 1.13

Движение совершает энергия. Носителем энергии является поле или вещество. Так, у человека кровь как вещество является одной из разновидностей носителей энергии, создавая эгоэнергетическое поле.

Энергия характеризует одно из потенциальных свойств вещества совершать различные работы (механическую, тепловую, электрическую, магнитную, гравитационную). Различные носители (вещества) имеют различные энергии. Количество энергии характеризует состояние вещества: полевое либо твердое. Информация характеризует структуру вещества. Структура – основа всякой динамической системы. Энергия – одна из основных характеристик состояния:

– вещества от материального до полевого;

– живого вещества;

– духовной жизни (духа).

Всякая динамическая система (материальная, биофизическая) со структурой имеет области допустимых и критических значений энергетического потенциала как во внутренней, так и во внешних средах.

Отметим несколько форм бытия (рис. 1.14). Область Ω₁ содержит формы бытия, нами не осознанные, энергия E₁ которых близка к нулю; область Ω₂ содержит формы бытия в виде вещества, нами осознанные, но, как правило, с ошибками; область Ω₃ содержит полевые структуры с большой величиной энергии E₃. Таким образом, информация J, ощущаемая, вещественная позволяет сформировать наше сознание только о том бытии, которое создает Ω₂. В областях Ω₁, Ω₃ в силу особенностей энергетического потенциала объектов бытия (Ω₁ – статика, Ω₃ – сильная динамика, близкая к хаосу) информационные потоки, доступные сознанию человека, близки к нулю, т. е. Ω₁ и Ω₃ относительно J и E есть критические области познания человека.

Рис. 1.14

Область Ω₂, достаточно малая по размерам, имеет доступные восприятию человека энергию и информацию.

Энергия формирует в качестве носителей, например, магнитные и электрические поля. Изменяющееся магнитное поле порождается электрическим, и наоборот, изменяющееся электрическое поле сопровождается изменением магнитного. «Посредником» между электрическим и магнитным полями выступает механическая энергия, без нее указанные переходы невозможны.

Часто динамическая система формирует электрические поля внутри себя под действием магнитного поля внешней среды.

Введем основополагающие принципы функциональных свойств иерархии динамических систем, творящих единую цель.

I. Принцип максимального саморазвития или принцип триединства иерархии систем. Этот принцип обусловливает структурно-функциональную целостность иерархии путем формирования функциональных свойств подсистем структуры, созданных согласно принципу минимального риска.

II. Принцип минимального риска, согласно которому формируется структура, включающая четыре подсистемы, три из которых формируют основную («прямую») связь, а одна подсистема реализует обратную связь.

Принципы минимального риска и триединства (максимального саморазвития) в совокупности обеспечивают: целостность и полноту, т. е. холистическую систему.

III. Принцип функциональной подчиненности в рамках структуры на уровнях управляющих и управляемых подсистем обеспечивает подсистемы энергией, информацией, массой из области допустимых значений.

Последний принцип реализует единство целенаправленного движения иерархии динамических систем.

Выполнение указанных принципов обеспечивает эволюцию динамических систем, а отклонение от этих принципов – инволюцию. Выполнение принципа триединства подсистем структур динамических систем, согласно которому формируются функциональные свойства подсистем структуры, обеспечивает необходимое условие структурно-функциональной целостности.

Триединство систем бытия реализуется на следующих уровнях:

– материальном;

– духовном.

Триединство на материальном уровне формируется на основе взаимосвязи, взаимовлияния:

– информации;

– энергии;

– массы.

При этом энергия без информации и массы невозможна, масса обладает энергией и информацией, информация без энергии и вне массы не существует. Таковы основы принципа триединства в материальной сфере.

Триединство на уровне живого вещества или духовного формируется на основе:

– биосферы (организованной материи);

– этносферы;

– социосферы.

В рамках этих систем, только в их единстве, возможны единые цели и программы, включающие в себя ответы на вопросы: что творить, как творить, где и чем творить.

Для систем духовно-материального уровня проведен структурно-функциональный синтез, результаты которого представлены на рис. 1.15.

Данная триединая иерархическая система, включающая четыре подсистемы, обладающая динамическими свойствами, творит эволюцию человека, мира в котором он живет. Эволюция духовных систем бытия включает этапы: популяционный (хомосферный), теосферный, техносферный, или социосферный.

Рис. 1.15

Если идентифицировать структурно-функциональные свойства триединства духовной системы с позиции Библии, то следует утверждать:

Бог-Отец творит биосферу (энергию, массу);

Бог-Дух творит этносферу (информацию);

Бог-Слово творит социосферу, духовно-материальные ценности.

С учетом сказанного, теория риска посвящена следующим проблемам: разработке основ анализа, прогнозирования, управления рисками и безопасностью триединых иерархических систем бытия.

Теоретические основы риска включают структурно-функциональный синтез и анализ согласно принципу минимального риска (отрицательная обратная связь на рис. 1.15 обозначена как ) и принципу максимального саморазвития (положительная обратная связь на рис. 1.15 обозначена как ).