СИНЕРГЕТИЧЕСКИЕ
CИСТЕМЫ И ОРГАНИЗАЦИИ
ЧТО ТАКОЕ СИНЕРГЕТИКА?
Синергетика есть междисциплинарное
научное направление, исследующее
процессы
взаимодействия, кооперации,
эволюции
самоорганизации, сложных, открытых,
динамических систем.
Термин «синергетика» происходит от
слова «синергия», означающего
совместное действие,

ПОЧЕМУ ВВЕДЕН ТЕРМИН

«СИНЕРГЕТИКА»?

Г. Хакен – «отец синергетики»:
Введение термина «синергетика» для
обозначения
современной теории сложных, открытых,
самоорганизующихся систем оправдано по
двум причинам:

а) исследуются совместные действия многих
элементов развивающейся системы;
б) для отыскания общих принципов и
механизмов самоорганизации требуется
объединение усилий представителей
различных дисциплин.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СИНЕРГЕТИКИ:

?

?

Учение о взаимодействиях, ведущих
к появлению новых структур (Г.Хакен)
Общая теория самоорганизации = наука
о самоорганизации развивающихся

?

?
?

систем (Г.Хакен)
Наука о системах, далеких от положения
равновесия (И.Пригожин)
Теория образования новых качеств
Наука о нелинейных процессах
(C.М.Курдюмов)

?

Наука о неустойчивых процессах

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ
СИНЕРГЕТИЧЕСКОЙ МЕТОДОЛОГИИ
1. Принцип междисциплинарности
2. Принцип инженерии взаимодействий (принцип
первичности взаимодействий и вторичности
структур)
3. Принцип целостности (неаддитивности)
4. Принцип дополнительности и взаимной
компенсации
моделей
5. Принцип разнообразия путей развития (сочетание
различных стратегий эволюции, волновая эволюция)
6. Принцип спонтанного возникновения И.Пригожина
7. Принцип соответствия (язык описания системы
должен соответствовать характеру располагаемой о
ней информации)
8. Принцип учета множества НЕ-факторов

СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
- «МОСТ» МЕЖДУ РАЗЛИЧНЫМИ
ТИПАМИ ПОСТТЕЙЛОРОВСКИХ
ПРЕДПРЯТИЙ

?

?

?

Виртуальное предприятие - синергетическая
организация и совместное использование
удаленных друг от друга ресурсов;
Интеллектуальное предприятие совместное создание, пополнение и
использование знаний в корпоративных сетях
Самообучающееся предприятие - синергия
процессов управления организационными
знаниями и формирования организационных
навыков, симбиоз индивидуального и
коллективного обучения

ОСНОВА СИНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
ОРГАНИЗАЦИИ – КООПЕРАЦИЯ
АГЕНТОВ

Синергетическая организация - открытая, интегрированная
(или гибридная), развивающаяся организация, в которой
исходные организации-партнеры (агенты), работающие в
сложной, динамической, неполностью определенной
конкурентной среде (т.е. находящиеся вблизи критических
точек бифуркации и способные под воздействием самых
незначительных факторов сильно изменять свое состояние),
кооперируют, формируя новые, быстро меняющиеся
организационные структуры.
Возникающие в этих структурах нелинейные связи между
партнерами обеспечивают взаимную компенсацию их
недостатков и усиление достоинств, т.е. супераддитивность
общего эффекта при совместных действиях.

СИНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
ОРГАНИЗАЦИИ:

ОБЪЕДИНЕНИЕ СВОЙСТВ ОБУЧАЮЩИХСЯ,
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ, СЕТЕВЫХ,
ВИРТУАЛЬНЫХ
1. Единица СО: целостная,
неоднородная, неравновесная единица.
ОРГАНИЗАЦИЙ
2. Структура СО: открытая, гибкая, динамическая, неустойчивая
развивающаяся сеть обучаемых интеллектуальных агентов как
главная форма коллективного интеллекта.
3. Взаимодействия в СО: процессы кооперации, координации,
интеграции, гибридизации, слияния .
4. Связи в СО: эмергентные, гибкие, переменные, нелинейные .
5. Управление: комбинированное (сочетание различных стратегий
управления и самоуправления).
6. Формирование СО: сочетание организационного проектирования
и самоорганизации в русле агентно-ориентированной методологии.
7. Обучение в СО: перманентное, сквозное, многоуровневое.
8. Развитие СО: эволюция через бифуркации, стремление к
состояниям-аттракторам, симбиогенез (слияние геномов разных
видов);

эволюция на базе горизонтального переноса генетической
информации

?
?
?

РАЗВИТИЕ ЭВОЛЮЦИОННЫХ
ПОДХОДОВ В CИСТЕМНОМ
АНАЛИЗЕ, ЭКОНОМИКЕ И
МЕНЕДЖМЕНТЕ
Теория эволюционной экономики
Эволюционный менеджмент.
Эволюционное проектирование организаций.
Моделирование «экобиологических организаций»
на основе
подходов искусственной жизни.

Эволюционные подходы к проектированию и управлению
организационными сетями предполагают, что подобная сеть
не
конструируется априори и не имеет жесткой, фиксированной
структуры, а представляет собой гибкое, многоструктурное
образование, находящееся в постоянном развитии.
Характерной особенностью таких локально организованных
систем, у которых нет единой цели и единого разработчика,
является
децентрализованное управление .

СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД
В ТЕОРИИ ОРГАНИЗАЦИЙ:
ЭВОЛЮЦИОННОЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Различные концепции эволюционного проектирования
1. Эволюционное проектирование как проведение изменений в
организации, осуществляемое в процессе ее функциональноструктурной адаптации к среде, при переплетении процессов
функционально-структурного синтеза и структурно-функционального
анализа
2. Эволюционное проектирование как формирование и развертывание
генотипа и фенотипа организации (единство внутренней и внешней причин
эволюции). Генотип организации соответствует всей наследственной
(генетически обусловленной) информации , а фенотип – это
организационные структуры, которая возникают в результате развития
генотипа в определенной среде
3. Эволюционное проектирование как использование при решении
задач проектирования и оптимизации систем семейства компьютерных
моделей эволюции (генетические алгоритмы, эволюционные стратегии,
генетическое программирование, эволюционное программирование)
и гибридных эволюционных моделей (например, моделей мягких
вычислений, нечетких генетических алгоритмов )

УЧЕТ И МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕФАКТОРОВ
В СЛОЖНЫХ СИСТЕМАХ
Термин «НЕ-факторы», введенный А.С.Нариньяни (1980), служит для
обозначения комплекса факторов, которые выражаются словами,
имеющими негативные оттенки в естественном языке, слабо отражены в
классической математике, но оказываются неотъемлемыми
характеристиками человеческих знаний.
НЕ-факторы лексически и содержательно отрицают одно из свойств
классических моделей знаний, например, классической логики предикатов
1-го порядка: определенность, полноту, непротиворечивость,
точность, однозначность, замкнутость, монотонность, и пр.
Сегодня моделирование как отдельных НЕ-факторов, так и взаимосвязей между
ними становится одной из ключевых задач теории сложных систем, в особенности,
теории агентов и многоагентных систем.
Разработка проблематики НЕ-факторов уже не ограничивается промежуточной
областью между знанием и незнанием, «наивную топографию» которой очертил
А.С.Нариньяни, а охватывает куда более обширную сферу построения сложных
систем новых поколений, включая моделирование интенций, процессов
коммуникации, кооперации, координации, переговоров и др.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ НЕ-ФАКТОРЫ
НЕ-ФАКТОРЫ

НЕПОЛНОТА

ПРОТИВОРЕЧИВОСТЬ

1.
2.
3.
4.

НЕТОЧНОСТЬ

НЕОДНОЗНАЧНОСТЬ

НЕЧЕТКОСТЬ

Неполнота информации – локальное восприятие среды.
Неточность – интервальное ограничение по точности восприятия.
Противоречивость информации, поступающей из разных источников.
Неоднозначность предполагает наличие некоторого распределения
информации (вероятности, возможности, правдоподобия,
уверенности и пр.).
5. Нечеткость. Нечеткое значение приписывается лингвистическим,
качественным оценкам.

НЕ-ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ
НЕ-ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ
НЕОБРАТИМОСТЬ

НЕРАВНОВЕСНОСТЬ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ НЕЛИНЕЙНОСТЬ

1. Необратимость – направленность эволюции (во времени)
Необратимость выступает как всеобщая асимметрия природы, как процесс
постоянного нарушения симметрии при развитии.
Необратимость ? Кооперативность
2. Неравновесность – порождение порядка из хаоса, причина спонтанного
структурогенеза в системах
Неравновесность ? Упорядочение
3. Неустойчивость – несохранение близости состояний системы в ходе ее эволюции.
Неустойчивое состояние системы – необходимое условие ее развития.
Связь неустойчивости и эволюции через бифуркации
Неустойчивость ? Самоорганизация
4. Нелинейность – нарушение аддитивности в процессе развития системы
(принцип суперпозиции не работает)
Нелинейность ? Интеграция

ВАРИАНТ КЛАССИФИКАЦИИ НЕ-ФАКТОРОВ
В СЛОЖНОЙ СИСТЕМЕ
НЕ-ФАКТОРЫ
НЕ-ФАКТОРЫ
СРЕДЫ

НЕ-ФАКТОРЫ
УПРАВЛЕНИЯ

НЕ-ФАКТОРЫ
НЕ-ФАКТОРЫ
ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ
(ЦЕЛЕЙ, ЗАДАЧ, РЕСУРСОВ)

НЕ-ФАКТОРЫ НЕ-ФАКТОРЫ ИНФОРМАЦИОННЫЕЭВОЛЮЦИОННЫЕ
НЕ-ФАКТОРЫ
НЕ-ФАКТОРЫ
МАКРОСРЕДЫ МИКРОСРЕДЫ
НЕ-ФАКТОРЫ ВЫБОРА РЕШЕНИЙ

ТИПИЧНЫЕ МОДЕЛИ НЕ-ФАКТОРОВ
?
?
?
?
?
?
?
?
?

Интервалы
Распределения
Вложенные множества
Недоопределенные множества
Переопределенные множества
Приближенные множества
Мультимножества
Нечеткие множества
Лингвистические переменные

ПРИМЕРЫ СИНГУЛЯРНЫХ И
ГРАНУЛЯРНЫХ ЗНАЧЕНИЙ

НЕКОТОРЫЕ ВИДЫ
ОБЫЧНЫХ МНОЖЕСТВ
Неполностью (избыточно) определенные множества
X = ? X +,X ?,X 0 ? , где X += {x? x? X }, X ?={x? x? X }, X 0= {x? x ?
X },

1. Переопределенное множество – это множество
с избыточной и противоречивой информацией
относительно принадлежности его элементов
+1, если x? A;
А = {x? xi? А, xj? А, xk(??? )А} ? f(x) = 0.5, если x(??? )А;
0, если x? А.
2. Недоопределенное множество – это множество с
неполной
информацией относительно принадлежности его элементов
+1, если x? A;
А = {x? xi? А, xj? А, xk (? ?? ? ? )А}? f(x)= 0.5, если x(? ?? ? ? )А;
0, если x? А.

НЕДООПРЕДЕЛЕННОЕ
МНОЖЕСТВО

Недоопределенное множество (по А.С.Нариньяни)
есть
четверка
_
UndS = ? X +, X ? , P, P ? ,
где
X + = {x ? x? X }, X ? = {x ? x? X },
_
_
P = ? X ? – верхняя оценка мощности множества X,
P = ? X ? – нижняя оценка мощности множества X,
_
P ? P ? P.

ПРИБЛИЖЕННОЕ МНОЖЕСТВО
Павляк З. Приближенные
множества – основные
понятия// Логические
исследования. Вып.1. – М.:
Наука, 1993. – С.6-19.

Пусть Х – множество, а R ?  X?X – отношение
неразличимости (эквивалентности).
Тогда пара? = (Х, R) образует пространство приближений.
Классы эквивалентности по отношению R называются
элементарными множествами в пространстве
приближений
?, а любая совокупность элементарных множеств образует
составное множество в ?.
Произвольное подмножество A? X можно точно
определить
на основе имеющейся информации, т.е. классов
эквивалентности.
Вместо этого каждое множество заменяется двумя множествами,
которые называются нижним приближением RХ = {x? ?x?R? X}
(наибольшее составное множество, содержащееся в Х)
и верхним приближением RХ = {x? ?x?R?X} (наименьшее составное
множество, содержащее X) соответственно.

ПРИБЛИЖЕННОЕ МНОЖЕСТВО
(продолжение)
Приближенное множество расположено
между этими двумя приближениями
RХ ? Х ? RХ
Для каждой пары приближений
различаются
три различных области:
1) POSR (Х) = RХ (R – положительная
область X, в которой все объекты
определенно принадлежат множеству
X);
2) NEGR (Х) = U \ Х (R – отрицательная
область X, в которой все объекты
определенно принадлежат
дополнению X' к множеству X);
3) BNDR(Х) = Х \ RХ (R-пограничная
область X, где содержатся все
объекты, которые не могут быть с
определенностью отнесены ни к X, ни к
его дополнению X'.
В приближенных множествах пограничная
область позволяет моделировать
неточность,
а повышение точности означает
уменьшение

СВЯЗЬ МЕЖДУ ПРОСТЫМИ ОНТОЛОГИЯМИ
И ЛОГИКОЙ АРИСТОТЕЛЯ
Связь между простыми онтологиями и логикой Аристотеля наглядно
продемонстрировал Г.С. Плесневич.
Простейшими онтологиями являются таксономии, состоящие из имен
понятий
(классов) и бинарных отношений isa и disj между этими именами.
Здесь предложение A is a B понимается как «А есть подкласс B», т.е. A ?B, а
A disj B означает «классы А и B не пересекаются», т.е. A ? B = ?.
Естественно также рассматривать отрицания бинарных отношений is_a и disj

соответственно ? (is_a) и ? disj, для которых A \ B ? ? и A ? B ? ?.
Таким образом, простая онтология состоит из конечного множества
предложений вида
A is a B, A disj B, A ? (is_a) B, A ? disj B.
Фактически любая онтология включает простую онтологию, если
абстрагироваться от атрибутов и более сложных отношений.
Имеется непосредственная связь между простой онтологией и логикой Аристотеля.
В этой логике предложениями являются так называемые категорические
высказывания, которые обычно записываются в виде
A a B – «все A есть B»,
A i B –«некоторые A есть B»,
A e B – «никакое A не есть B»,
A o B – «некоторые A не есть B»,
где A и B – имена классов, а a, i, e, o – кванторы (связки), которые интерпретируются
так
же, как и отношения is_a, disj, ? (is_a), ? disj в простых онтологиях.

СВЯЗЬ МЕЖДУ ПРОСТЫМИ ОНТОЛОГИЯМИ
И ЛОГИКОЙ АРИСТОТЕЛЯ (продолжение)
Таким образом, для онтологий можно
A is a B,
решать следующие задачи:
? проверять, не является ли данная
онтология ONT логически
противоречивой (невыполнимой), т.е.
во всякой ее интерпретации некоторое
предложение из ONT ложно;
? в предположении непротиворечивости
(выполнимости) онтологии ONT
выяснить, является ли данное
предложение A ? B, ? ? {a, i, e, o}
логическим следствием предложений
из ONT;
? в предположении непротиворечивостиA disj B
онтологии ONT найти все предложения
A ? B, которые логически следуют из
ONT.
Так, например, если онтология ONT включает пару
предложений A a B и A o B, т.е. A is a B и A ? (is_a) B,
то она явно противоречива.
Также явно противоречивой является и онтология,
содержащая предложения A i B и A e B.

A ? (is a) B,

A ? disj B

ОТ ЛОГИЧЕСКОГО КВАДРАТА К
ЛОГИЧЕСКОМУ ТРЕУГОЛЬНИКУ
Н.А.ВАСИЛЬЕВА

С помощью диаграммы типа «логический
В треугольнике Н.А.Васильева все пары сужденийквадрат» иллюстрируют:
противоположностей a и e, a и m, e и m подчинены
1) противоречия, контрадикторные одному-единственному правилу: они
суждения a и o, e и i (диагонали квадрата),
не могут быть одновременно истинными, но могут
которые не могут быть одновременно быть одновременно ложными.
истинными и ложными;
Между суждениями i и o нет противоположности:
2) противоположные, контрарные
они слиты в едином суждении m.
суждения a и e, i и o (горизонтали),
которые не могут быть одновременно
истинными, но могут быть одновременно
ложными.

a

e

i

o

a

e

m

ЛОГИЧЕСКИЙ ТРЕУГОЛЬНИК
Н.А.ВАСИЛЬЕВА
Х есть и не есть А одновременно

Х есть А

Х не есть А

ОППОЗИЦИОННЫЕ (ПОЛЯРНЫЕ)
ШКАЛЫ

СИСТЕМА ОППОЗИЦИОННЫХ ШКАЛ – ОБЪЕКТИВНАЯ ОСНОВА
ПОСТРОЕНИЯ ОБРАЗА МИРА (ПО А.Н.Леонтьеву)
ОЦЕНИВАНИЕ НА ПОЛЯРНЫХ ШКАЛАХ – ВАЖНЕЙШИЙ СПОСОБ
ФОРМИРОВАНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ЗНАНИЙ
В мышлении человека порядок создается из хаоса путем
формирования
системы оппозиционных (полярных) шкал и различения
некоторых
объектов с помощью набора оценок на этих шкалах.
У оппозиционной шкалы всегда есть два конца (полюса) и
середина
(нейтральная точка), которая делит всю шкалу на две части –
положительную и отрицательную
-1
A–

0

+1

A0

A+

В середине шкалы происходит переключение с одного типа оценок на
другой.

НЕКОТОРЫЕ ИНТЕРЕСНЫЕ
ПРОСТРАНСТВА E, СВЯЗАННЫЕ
С ОППОЗИЦИОННЫМИ ШКАЛАМИ
И МНОГОЗНАЧНЫМИ ЛОГИКАМИ
Пространство Лукасевича (Заде)
x

0

1

Пространство Чэна
x

–1

Пространство Де Клира
?

+1

Каноническое биполярное
пространство
(-1, +1)



0

+

(-1, 0)

(0, +1)
(0, 0)

«СЕРЫЕ» И «ЧЕРНО-БЕЛЫЕ» ШКАЛЫ
ПО Д.А.ПОСПЕЛОВУ
Д.А.Поспелов (1994) предложил две интерпретации нейтральной
точки биполярной шкалы :
1) точка перехода от положительного свойства к отрицательному и
наоборот (точка наибольшего противоречия, семантической
амбивалентности);
2) точка разрыва (точка полной неопределенности, семантического
провала оценки, перескока на другие шкалы)
АКСИОМАТИКА

«СЕРЫЕ» ШКАЛЫ
«ЧЕРНО-БЕЛЫЕ ШКАЛЫ»
а) A+ ? ? A? ? (взаимная компенсация
а*) A+ ? ? A? ?
между оценками A+ и A?)
б) A? = n (A+) (положительная и
б*) A? ? n (A+)
отрицательная оценки связаны между
собой отрицанием)
в) A0 есть (A+ = A?) (в нейтральной
в*) A0 есть ? (A+ ? A?)
точке обе оценки присутствуют
(нейтральная точка
отсутствует:
в равной степени)
ни то, ни се)

ОБОБЩЕННЫЕ ШКАЛЫ
Понятие неклассической (обобщенной) шкалы ввел
Д.А.Поспелов
(1994-1997).
В отличие от обычных шкал, где каждой точке соответствует
один-единственный объект, на обобщенных шкалах любой
точке
может с разными степенями соответствовать множество
объектов.
Кроме того, здесь можно выделить различные отношения
порядка:
1) порядок по силе (положительных или отрицательных) оценок;
2) порядок по степени определенности оценок;
3) порядок по степени противоречивости оценок.
Параллели между неклассическими логическими
семантиками и обобщенными шкалами
Семантика Белнапа:
1) Принцип бивалентности;
принадлежности;
2) Принцип однозначности.

Обобщенные шкалы:
отбрасываются
1*) Принцип

2*) Принцип различимости.

ПЕРЕХОД ОТ ОППОЗИЦИОННОЙ
К КОЛЬЦЕВОЙ ШКАЛЕ
Противодействи
е

-1

Безразличие
Содействие

0

+1

Новая интерпретация
решетки Скотта

Деформированная
оппозиционная) шкала
(-1,+1)=B
Переходы от противодействия
к содействию агентов и наоборот

-1 +1

+1 = T

-1 = F
0=N

0

ОППОЗИЦИИ:
ВАРИАНТ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
ВЗАИМОСВЯЗИ
ПОЛЮСОВ
В
МОДЕЛИ
«ИНЬ-ЯН»
?

Иллюстрация к методу «золотого
сечения»
x

a–x
a

a : x = x : (a – x ), откуда a2– a – x2 = 0; в результате получаем x? 0,62 a
В случае оппозиционной шкалы a = 2 и x ? 1,24. Расстояния от концов
шкалы 2 – 1, 24 = 0,76

Простейший вариант модели «Инь-Ян»
область гармонии

0,76

0,48
2

0,76


Случайные презентации

Файл
149552.pptx
Nanoelectronics.ppt
307852.pptx
196325.ppt
3.ppt




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.