31 Окт

ТЕКТОЛОГИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Важность увеличения отношения качества предмета к его стоимости сознавалась давно и научная мысль всегда стремилась к наиболее полному и простому решению этой задачи. Однако, когда необходимо создать продукт, обладающий рядом взаимно независимых свойств, характеристик, параметров, структурных элементов, ее решение до сих пор встречает заметные трудности. Как, например,  распределить ограниченные средства, выделенные на создание коттеджа, между статьями расходов на решение таких задач, как обеспечение безопасности проживания в коттедже, обеспечение удобств проживания в нем и эффективность принимаемых решений? При создании крупной автоматизированной системы управления (АСУ) возникла похожая проблема. Необходимо было оптимально (по критерию качество/цена) распределить направляемые на ее создание ограниченные средства между двумя структурами, осуществляющими создание сил связи и сил управления. Не вызывало сомнений, что если все средства направить только на создание одной из этих составляющих, то АСУ не родится. Очевидно, что имеется некоторое соотношение размеров ресурсов, направляемых указанным структурам, при котором эффективность используемых на создание АСУ средств будет максимальна.

Эта проблема имеет отношение и к надежности и коэффициенту готовности различных систем, причинами многих широко известных ужасных и очень дорогих аварий которых являются отказы казалось бы малозначащих элементов продукта – отсутствующая шпилька болтового соединения, забытые техником плоскогубцы в кабине пилота самолета, недостатки организации  необходимого контроля качества комплектующих механизма на разных периодах их жизненного цикла и т.п.. Особый интерес представляет поиск наиболее эффективного использования ресурсов, обеспечивающих жизненные циклы систем, элементом которых является человек. Как определить и учесть необходимые и достаточные качества работника в качестве продукта с участием человека?  Какие ресурсы и куда надо выделить для достижения у работника необходимой величины указанных качеств?

Оценки многих специалистов положения дел в области структурно-функционального анализа сложных систем не вызывают оптимизма. Как пишет А. Тахтаджян [1], «Новые достижения мировой науки и техники, интуитивное предчувствие единства мира, его организации, жизни и развития вынуждают искать правила, законы этого единства. Человеческое знание, раздробленное специализацией, вновь начинает объединяться. Поэтому для передового фронта современной науки характерен все усиливающийся интерес к поискам принципиальной структурной общности самых разнородных систем и общих механизмов самых различных явлений». Необходимость создания общей теории любых структур и систем вытекает из самой логики развития науки и выдвигается на повестку дня также современной техникой. По мнению М. Месаровича [2], эта теория вызывает не один только чисто научный интерес: «Привлечение такой теории необходимо для решения некоторых важных с практической точки зрения задач. В связи с этим построение такой теории стало делом первостепенной важности». Как пишет И. Блауберг [3], «философские категории части и целого имеют многовековую историю, в ходе которой существенно трансформировалось их содержание и их методологическое значение для развития научного познания. Как нам представляется, именно методологические трудности познания и конструирования сложных целостных объектов, с которыми во второй половине ХХ в. непосредственно столкнулось конкретно-научное и техническое знание, и вызвали к жизни системный подход. Взятые как философские категории, часть и целое выражают отношение между совокупностью предметов и связью, которая объединяет эти предметы и приводит к появлению у совокупности новых (интегративных) свойств и закономерностей, не присущих предметам в их разобщенности». Как отмечает философ Щедровицкий Г. П. [4],  «Рациональное управление экономикой в целом и отдельными ее отраслями, даже отдельными предприятиями требует целостного представления о системе, включающей в себя производство и его организацию, сложную сеть коммуникаций различного рода, организацию снабжения и сбыта и т.п.. … Нынешние достижения человечества в решении этих проблем, несмотря на все их практическое и теоретическое значение, еще очень и очень незначительны… именно из-за того, что в исследовании объектов как систем и структур мы сталкиваемся сегодня со значительными трудностями и природа этих трудностей оказывается в принципе одинаковой в разных областях, необходимо всемерно развертывать специальные логико-методологические исследования. Их задача состоит в том, чтобы сформулировать систему общих принципов и правил, в соответствии с которыми можно было бы строить системно-структурное исследование частных объектов».

О соотношении размеров формы и содержания предмета за последние две тысячи лет написано и рассказано много. Оно представляет особенный интерес в силу похожести поведения с соотношением сил связи и сил управления в АСУ, сил производства и сил его инфраструктуры в промышленности.  Соотношение размеров формы и содержания предмета с древности находится в центре внимания эстетических учений. Великий философ Франции Декарт высшим принципом искусства признавал гармоническое сочетание частей в художественном произведении.

Эффективность слияния формы и содержания произведения искусства и других предметов до сих пор определяется экспертным путем. Как измерить эффективность слияния формы и содержания таких предметов, как наручные часы, жилое или производственное строение, самолет, авианосец, система управления войсками и оружием, правительство государства?

Таким образом, не удалось найти в науке способ раскрытия потенциала сложной эргатической системы, потенциалы элементов которой и потенциал предмета связаны конкретной математической зависимостью, не удалось найти и приемлемое представление потенциала сложного многофункционального предмета.

Как уже отмечалось, лишь некоторое промежуточное между крайними (нулевыми) значение распределения ограниченных средств между структурами, создающими силы управления и силы связи, даст искомый максимум эффективного использования ресурсов, направляемых на создание АСУ. Как найти такое распределение средств, как меняется потенциал такого предмета при отклонениях от оптимального распределения средств? Как влияют на потенциал предмета изменения распределения средств между элементами сил управления и сил связи? Что представляют собой эти элементы и сколько их?

Чтобы ответить на эти вопросы искалось решение из числа аналогичных задач с известными их решениями. В постановке таких задач, очевидно, должны быть условия: устремление к нулю потенциала каждого из элементов предмета устремляет потенциал предмета к нулю, изменения величины потенциала каждого элемента меняет величину потенциала самого предмета. Такие примеры нашлись. В их числе закон Архимеда, второй закон Ньютона, закон Ома, выражения площади прямоугольника и др.. Рассмотрение этих и ряда других примеров, подсказало, что окружающие нас предметы, которые мы видим, знаем, о которых думаем, имеют нечто их всех объединяющее! Все они состоят минимум из двух элементов, без любого из которых они не существуют. И в каждой из отмеченных пар все такие элементы взаимно независимы, ортогональны. Для выталкивающей силы, действующей на погруженное в воду тело, – это объем  погруженного в воду этого тела или удельный вес воды; для силы электрического тока через проводник – напряжение на его концах или его проводимость; для самолета – его двигатель или планер; для системы управления – силы управления или силы связи и так далее.

Анализ сути такого представления предметов позволил сформулировать правило I (тектологическую функцию): Если предмет может быть полностью и непосредственно определен (описан, охарактеризован) несколькими взаимно независимыми (ортогональными) элементами (свойствами, характеристиками), увеличение потенциала (величины) каждого из которых ведет к увеличению потенциала предмета, а стремление к нулю – лишает его смысла, предназначения, обращает в нуль, то потенциал предмета равен произведению потенциалов этих элементов

     ,                                                        (1)

где n – количество ортогональных элементов потенциала предмета, Ui – потенциал i-го элемента структуры потенциала предмета. Если такие элементы определяются другими элементами, а те своими и так далее несколько раз, и все они отвечают правилу I, то потенциал такого предмета (U0) равен произведению потенциалов элементов (Uk.i), завершающих раскрытие структуры потенциала предмета

       ,                                                       (2)

где  nу.к. – количество,  завершающих  раскрытие  всех  ветвей  структуры  потенциала предмета U0 и отвечающих требованиям правила I, Uk.i – потенциал i-го элемента, завершающего раскрытие структуры потенциала предмета.

Под  предметом  здесь  и  далее  предлагается  понимать  имеющее  определенные  свойства, одушевленное и  неодушевленное  материальное  (неорганической природы и живое),  абстрактное, материально-абстрактное,   любое из того,   что  нас  окружает,   что  нами  создается, что служит  объектом или  источником какой-либо деятельности,  какого-либо  состояния  или  отношения,  что  служит  содержанием  мысли,  речи.

Под потенциалом предмета предлагается понимать величину способности этого предмета выполнять заданные функции, соответствовать своему предназначению, степень возможного проявления какого-либо действия.

Потенциал предмета двумерной размерности можно представить в виде площади прямоугольника, стороны которого эквивалентны форме и содержанию предмета, или количеству и качеству предмета, или массе тела и ускорению его движения, если предметом является сила, действующая на него. Потенциал предмета трехмерной размерности представляется в виде объема параллелепипеда.  Потенциал более сложного предмета можно представить в виде своеобразного объема в гильбертовом пространстве, размер каждого ребра которого соответствует определенной характеристике предмета.

Правило Ι можно уточнить для случая, когда требование ортогональности элементов потенциала предмета не выполняется.  Тогда в выражениях 1 и 2 необходимо ввести дополнительный множитель:

,                                                         (3)

где mc – количество коэффициентов взаимозависимости fj всех пар элементов всех уровней структуры потенциала предмета. Коэффициенты  fj  могут принимать значения от нуля до единицы (при отсутствии взаимозависимости fj стремится к единице, при полной взаимозависимости — к  нулю). Выражение (3) переводит взаимозависимые элементы к их ортогональным проекциям.

Правило II: Если предмет может быть полностью и непосредственно определен (описан, охарактеризован) несколькими элементами (свойствами, характеристиками) (Uk) с одинаковой размерностью, увеличение потенциала (величины) каждого из которых ведет к увеличению  потенциала (величины) предмета, а стремление к нулю уменьшая потенциал предмета не меняет его смысл, предназначение и не обращает в нуль, то потенциал такого предмета (U0) равен сумме потенциалов всех таких его элементов

,                                                        (4)

где  m – количество элементов, отвечающих требованиям правила II.

Раскрываемая по правилам I и II структура потенциала предмета имеет вид, представленный на рисунке 1. На нулевом уровне этой структуры находится потенциал самого рассматриваемого предмета. На следующем (первом) уровне находятся потенциалы элементов, непосредственно и напрямую связанные с потенциалом предмета «вертикальными» связями. На втором уровне находятся потенциалы элементов, непосредственно и напрямую связанные «вертикальными» связями с потенциалами соответствующих элементов первого уровня. Таким же образом раскрывается  структура  потенциала предмета  от  2-го  уровня  к  3-му,  от  3-го  к  4-му и так далее.  Совокупность потенциалов элементов, связанных «вертикальными» связями, образует ветвь структуры. Структура некоторых предметов может иметь в своем составе одновременно элементы, отвечающие требованиям как правила I, так и правила II. Элементы, отвечающие требованиям правила I, и коэффициенты взаимозависимости предлагается изображать на схеме прямоугольниками, а элементы, отвечающие требованиям правила II, — овалами.

 

Рисунок 1. Вид структуры потенциала предмета.

Целью работы по раскрытию структуры потенциала предмета является достижение ситуации, когда каждый элемент этой структуры в конце процесса ее раскрытия будет иметь единичную размерность.

Одним из основных следствий из тектологической функции [5] является правило оптимального использования ограниченных ресурсов (средств), используемых на обеспечение создания, развития, функционирования и утилизации предмета. Правило IIIЕсли  коэффициенты ki не зависят от  величины  средств,  выделяемых   элементам предмета,  когда  эти  средства  близки  к  оптимальной  величине,  то  оптимальная  доля  ресурсов  (средств),  выделяемых  элементам,  завершающим  полное  раскрытие  всех  ветвей  структуры потенциала предмета, получается в результате равномерного  распределения  всех  средств (ресурсов) Р между ними. Оптимальная доля средств, выделяемых элементу промежуточного уровня упомянутой структуры, определяется как сумма оптимальных долей средств для всех элементов, вытекающих  непосредственно  из  данного  на  следующем  уровне  развития структуры потенциала предмета. (ki – коэффициент пропорциональности между потенциалом i-го элемента и средствами (ресурсами) Pi, расходуемыми на его создание (приобретение), развитие, обеспечение функционирования  и  утилизацию).

Исключительно сильная зависимость величин потенциалов сложных предметов от незначительных отклонений от оптимального распределения средств между характерными элементами их структур настоятельно требует проведения соответствующих расчетов при создании сложных систем и их математических моделей.

Таким образом, правило I устанавливает неизвестную ранее количественную связь между потенциалами предмета, его формы и содержания, как и некоторых других философских категорий, вносит вклад в выявление сути единства мира, в тектологию, поскольку позволяет использовать единый способ вычисления потенциалов предметов различной природы и сложности, единый способ раскрытия их структур в гильбертовом пространстве.

Использование тектологической функции позволяет подробно раскрывать структуры неодушевленных предметов, природы и человека, сложнейших эргатических систем, давно созданных и предполагаемых к созданию в будущем, раскрывать количественные отношения всех их элементов. Таким образом, она помогает найти единство мира, его организацию, жизнь и развитие. Она делает вклад в общую теорию систем и структур предметов.

Тектологическая функция вносит свою лепту в решение проблемы структурного единства мира и общих механизмов самых различных явлений, в технике (в самом широком смысле этого слова), где ощущается необходимость в общей теории, преодолевающей границы специализации и позволяющей создавать системы, охватывающие и людей, и вычислительную технику, и исполнительные механизмы.

Литература:

  1. А. Тахтаджян. «Тектология: истории и проблемы». Системные исследования. Ежегодник 1971. Издательство «Наука». М. 1972. стр. 200.
  1. М. Месаровича. Основания общей теории систем — «Общая теория систем». М., 1966. стр. 15-16.
  1. И. Блауберг. «Целостность и системность». Системные исследования. Ежегодник 1977. . стр. 5-16. Издательство «Наука». М. 1977.
  1. Г. Щедровицкий Системы и структуры как проблема современной науки и техники. http://www.fondgp.ru/gp/biblio/rus/12 Проблемы методологии системного исследования.
  1. А. Катульский. «Оптимальное   использование   ресурсов   с   помощью тектологической функции». Издательство «LAP LAMBERT Academic Publishing».   2015.
    ТЕКТОЛОГИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ
    В работе предложено правило, которое устанавливает неизвестную ранее количественную связь между потенциалами предмета, его формы и содержания, как и некоторых других философских категорий, которое вносит вклад в выявление сути единства мира, в тектологию, которое позволяет использовать единый способ вычисления потенциалов предметов различной природы и сложности, единый способ раскрытия их структур в гильбертовом пространстве. На основе предложенных правил создана методология оптимизации распределения ресурсов, обеспечивающих жизненный цикл предмета.
    Written by: Катульский Август Александрович
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 01/26/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_31.10.15_10(19)
    Available in: Ebook