CC BY
7Методы синтеза «интеллектуально подобных систем управления» могут использовать аксиоматические основы, формулирующие «базисы научных областей знаний» как «минимальные семейства образующих».
Таким образом, фундамент искусственного интеллекта, может использовать «аксиоматику», определяющую базисные содержательные возможности для синтеза «классов интеллектуальных систем».
Список литературы
1. Козлов В.Н. Математика и информатика. - СПб.: Изд-во «Питер». 2004. -
230 с.
2. Козлов В.Н. К аналитическому решению систем линейных алгебраических неравенств // Автоматика и телемеханика. - 1989. - № 4. - С 104-107.
3. Козлов В.Н. Вычислительные методы синтеза систем автоматического управления. - Л.: Изд-во Ленингр. гос. ун-та, 1989. - 224 с.
4. Козлов В.Н., Куприянов В.Е., Шашихин В.Н. Вычислительная математика и теория управления: eчеб. пособие. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1996. - 284 с.
5. Козлов В.Н. Проекционный метод синтеза ограниченных оптимальных управлений динамических систем. - СПб. Изд-во Санкт-Петербургского Политехн. ун-та Петра Великого, 2019. - 180 с.
УДК 004.942
doi:10.18720/SPBPU/2/id23-33
Колесников Андрей Витальевич,
заведующий отделом философии информационных и когнитивных процессов, кандидат философских наук, доцент
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЦИВИЛИЗАЦИОННЫХ КВАЗИЦИКЛОВ
Республика Беларусь, Минск, Институт философии Национальной академии наук Беларуси, kolesnikov@philosophy.by
Аннотация. Социальные системы взаимодействуют и оказывают взаимное влияние на эволюцию друг друга. При этом значения параметров, определяющих их состояние, различны. В сценариях их эволюции можно выделить квазициклы. Цивилизационные квазициклы взаимодействуют и влияют друг на друга. Для их моделирования строились фазовые портреты обоих систем. Опыты показали, что даже незначительное влияние меняет формы аттракторов, что указывает на важность взаимных контактов для формирования динамики социума в целом.
Ключевые слова: социодинамика, нелинейность, квазициклы, хаос, социальные системы, взаимодействие цивилизаций, космизм.
Audrey V. Kolesnikov,
Head of the Philosophy of information and cognitive processes department, Candidate of Philosophical Sciences, Associate professor
MATHEMATICAL AND COMPUTER MODELING OF THE INTERACTION OF CIVILIZATION QUASI-CYCLES
Institute of Philosophy of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Republic of Belarus, kolesnikov@philosophy.by
Abstract. Social systems interact and mutually influence each other's evolution. At the same time, the values of the parameters that determine their state are different. Quasi-cycles can be distinguished in the scenarios of their evolution. Civilizational quasi-cycles interact and influence each other. Phase portraits of both systems were constructed for their simulation. Experiments have shown that even an insignificant influence changes the shape of attractors, which indicates the importance of mutual contacts for the formation of the dynamics of society as a whole.
Keywords: sociodynamics, non-linearity, quasi-cycles, chaos, social systems, interaction of civilizations, cosmism.
Введение
Проблема управления судьбами цивилизации, выработки целей и стратегии их достижения, выбор ориентиров и образа желаемого будущего — всё это связано и упирается в научно-философские представления о сущности, движущих силах и характере социальной динамики. В текущий исторический период эти проблемы стоят особенно остро, так как мир стоит на переломе исторических эпох, зависнув в точке бифуркации перед неопределённым будущим.
Сущность прилагаемого нами подходы состоит в том, что в рамках развиваемой нами концепции социальная динамика рассматривается как часть и частный случай динамического поведения сложных самоорганизующихся нелинейных систем. При этом никоим образом не отрицается фактор свободы воли, историчности процессов социальной эволюции, а также непредопределенности исторического будущего цивилизации. Дело в том, что в рамках современных синергетических представлений перечисленные свойства присущи в той или иной мере любым нелинейным динамическим системам. Просто, в силу причин инструментального характера ранее они были незаметны на малых промежутках, в узких коридорах гладких динамических решений. В настоящее же время с появлением теории хаоса и арсенала средств современной нелинейной динамики появилась возможность рассмотрения нелинейного динамического поведения, в том числе социальных систем с общих позиций.
1. Постановка задачи
1.1. Описание предметной области
Для обозначения наиболее распространённого вида самодвижения динамических систем нами введено понятие автодиохронной динамики. Суть её сводится к следующему. Во-первых, практически любой самодвижущийся и самонастраивающийся динамический процесс может быть представлен как результат противодействия или конкуренции двух про-тивоначал — активного и пассивного, биологического и космического.
В качестве первоосновы универсального движущего механизма современной социальной динамики нами рассматривается конкурентное взаимодействие двух альтернативных социотипов молекулярного и космического человека. Коэволюция этих социотипов рассматривается нами как тесно взаимосвязанная. Математическая модель их конкуренции рассмотрена нами в прошлых работах. Фазовые портреты системы отображают крайне сложное и богатое динамическое поведение системы. Оно включает многократно вложенные циклы и динамический хаос. При этом, основу автодиохронной динамики социальной системы составляют квазициклы. Это означает, что за падением обычно следует взлёт, но сами величины практически никогда не повторяются. Квазициклы представляют собой основную форму динамического повеления социальных систем. Они при определённых условиях могут быть восходящими. Тогда имеет смысл говорить о прогрессивном спиральном развитии.
1.2. Определение проблемы
Социальные системы взаимодействуют и оказывают взаимное влияние на эволюцию друг друга. При этом значения параметров, определяющих их состояние, различны. Различны и сценарии их эволюции. Можно лишь говорить о квазициклах. Каждый квазицикл со своими параметрами фактически определяет некоторую цивилизационную систему. К настоящему моменту на нашей планете таких цивилизационных квазициклов образовалось несколько. Цивилизационные квазициклы эволюционируют не автономно. Они взаимодействуют между собой и влияют друг на друга. Взаимные влияния цивилизационных квазициклов ещё больше усложняют общую картину совокупной нелинейной социодина-мики земной цивилизации.
На основе ранее представленных уравнений социодинамики молекулярного и космического социотипа возможно продемонстрировать наглядно модель взаимодействия и взаимовлияния цивилизаций. Подробный математический анализ базовой системы уравнений приведен в наших работах [1-3]. Каждый набор параметров в уравнениях может интерпретироваться как отдельная цивилизационная социальная система. Квазицикл с нашей точки зрения основной составной элемент социоди-намических процессов. Он представляет собой однократный подъём и
спад под действием противоположно направленных, но взаимосвязанных обратной связью сил и тенденций. В нелинейной автодиохронной социо-динамике квазициклы следуют друг за другом, но никогда в точности не повторяются. Процесс сохраняет квазипериодичность, но, при этом, всегда остаётся историчным. Всякий единичный квазицикл уникален, хотя в совокупности они образуют квазипериодическую картину. Проблема состоит в выявлении характера взаимного влияния цивилизационных квазициклов.
2. Моделирование системы взаимодействия цивилизационных квазициклов
2.1. Обоснование выбора языка моделирования
Нами проводился вычислительный эксперимент с использованием уравнений нелинейной автодиохронной динамики по изучению одностороннего влияния одной социальной системы на другую:
R л ^ к q R + к ,П -q )R , i +1 c i i ml i l
R/+1 (1)
qi +1 ^ qi '
где Ri — совокупный ресурс системы в i-том цикле воспроизводства; qi — доля космического социотипа в популяции; kc и kmi — коэффициенты воспроизводства космического и молекулярного социотипа соответственно.
При этом параметры социальных систем были подобраны таким образом, что одна из них (система 1) предполагала в своём составе высокопродуктивного космического человека и весьма низко продуктивный, вредный тип молекулярного человека. Система 2, напротив, включала умеренно продуктивный социотип космического человека, но несколько более продуктивный социотип молекулярного человека.
2.2. Построение модели взаимодействия цивилизационных квазициклов
Каждый набор параметров в уравнениях (1) может интерпретироваться как отдельная цивилизационная социальная система. Рассмотрим совместно две цивилизационные системы. Предположим, что одна из них влияет на динамику другой. Форма этого влияния может быть выражена, например, в форме воздействия объёма совокупного ресурса одной системы на развитие другой. Математически это влияние может быть представлено суммированием некоторой доли текущего объёма совокупного ресурса одной системы с текущим объёмом её собственного совокупного ресурса. Код вычислительного цикла на языке JavaScript будет иметь вид:
for (i = 0; i <= n; i++) {
R1[i+1] = (a*R2[i]+R1[i])*(k1c*q1[i]+k1ml*(1-q1[i])); q1[i+1] = Math.pow(q1[i], R1[i+1]); R2[i+1] = R2[i]*(k2c*q2[i]+k2ml*(1-q2[i]));
q2[i+1] = Math.pow(q2[i], R2[i+1]); }
Для моделирования взаимодействия квазициклов нами строились совместно и параллельно фазовые портреты обоих систем. Каждая имела свой оригинальный набор параметров. В уравнения первой из систем была дополнительно внесена поправка в форме суммы некоторой доли a совокупного ресурса системы 2. Опыты моделирования показали, что даже незначительное влияние способно видоизменять формы аттракторов системы. Данное обстоятельство указывает на важность межцивили-зационных контактов и взаимных влияний для формирования картины общей социальной динамики социума в целом. При этом квазициклических характер динамики не меняется, но изменяются формы аттракторов, характер течения динамических процессов. Результаты моделирования при различных значениях a приведены на рис. 1 а, б.
На рисунке приведено шесть вариантов моделирования. На всех шести изображениях представлено два фазовых портрета. Первый принадлежит системе, на которую оказывает влияние объём совокупного ресурса другой системы. Её фазовый портрет размещён на каждом условном кадре вторым. Он не меняется, так как параметры этой системы 2 остаются неизменными. На первом кадре приведен результат моделирования при a = 0.0. Это означает, что речь идёт о контрольном варианте, когда влияние системы 2 на систему 1 равно нулю. Далее следуют варианты моделирования при различных значениях a, которое указано непосредственно под каждым изображением.
Как видно из приведенных результатов, при суммировании одной десятитысячной доли совокупного ресурса системы 2 с совокупным ресурсом системы 1 фазовый портрет системы сильно меняется. Следует напомнить, что под совокупным ресурсом нами понимается всё, что воспроизводит социальная система, не только материальный, но и включая культурный и информационный ресурс. То есть, даже совсем незначительная доля чужеродного ресурса способна существенно повлиять на аттракторы социальной динамики. Что, собственно, и произошло в период позднего СССР.
а = 0.0001
а = 0.001
Рис. 1, а. Моделирование одностороннего влияния части (параметр а) совокупного ресурса социальной системы 2 на социальную систему 1
а = 1.0
Рис. 1, б. Моделирование одностороннего влияния части (параметр а) совокупного ресурса социальной системы 2 на социальную систему 1
Далее в процессе моделирования доля влияющего чужеродного ресурса возрастала. Изменения при а = 0.001, а = 0.01, а = 0.1 весьма радикальны. По сути, такие ресурсные интервенции абсолютно меняют динамику системы. Однако в основе неё в любом случае продолжают оставаться квазициклы. При а = 0.1 происходит наложение двух фазовых портретов. Это технический момент, связанный с тем, что кадры следует рассматривать как взаимное наложение двух прозрачных плёнок. При этом, фазовый портрет системы 2 нанесён на свою плёнку со смещением. Изображения построены в координатах (Ш, q1 — совокупный ресурс Системы 1 и доля продуктивного социотипа) и (Я2, q2 — совокупный ресурс Системы 2 и доля продуктивного социотипа). В эксперименте исследовалось одностороннее влияние, в том числе и прежде всего информационно-культурного ресурса. Поэтому вычитание соответствующей доли ресурса из уравнения системы 2 не производилось. Это вполне логично, так как чужеродный информационно-культурный контент может влиять, при этом никак не вычитаясь из общего совокупного ресурса, продуцирующей его системы.
Заключение
В работе было изучено влияние цивилизационной системы 2 на ци-вилизационную систему 1. При этом коэффициент воспроизводства космического социотипа в системе 1 выше, а коэффициент воспроизводства молекулярного социотипа ниже, что в целом соответствует евразийской и западной цивилизационной модели.
Построены модели взаимодействия различных цивилизационных квазициклов. Сделаны выводы о том, что деструктивное влияние одной цивилизации на другую можно сравнить с токсическим воздействием химического мутагена на развивающийся эмбрион. Процесс клеточной самоорганизации патологически съёживается, формы приобретают недоразвитый уродливый характер, жизнеспособность всей системы в целом катастрофически снижается.
Полученные результаты заставляют поставить вопрос о степени ав-тономизации различных цивилизационных кластеров и задуматься о проблеме сохранения аутентичного собственного сценария исторического развития. Важен также вопрос о способах выявления позитивных и негативных внешних цивилизационных воздействий.
Список литературы
1. Колесников А.В. Нелинейная социодинамика конкурентных социотипов молекулярного и космического человека // Проектирование будущего. Проблемы цифровой реальности: труды 4-й Международной конференции (4-5 февраля 2021 г., Москва). - М.: ИПМ им. М.В.Келдыша, 2021. - С. 209-219.
2. Колесников А.В. Нелинейная социодинамика в цифровую эпоху // Проектирование будущего. Проблемы цифровой реальности: труды 5-й Международной конференции (3-4 февраля 2022 г., Москва). - М.: ИПМ им. М.В.Келдыша, 2022. -С. 89-99.
3. Колесников А.В., Малинецкий Г.Г., Подлазов А.В., Сиренко С.Н. Нелинейная модель смены поколений элиты // Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика. - 2022. - Т. 30. - № 4. - С. 456-479.
УДК 519.711
doi:10.18720/SPBPU/2/id23-34
Шкодырев Вячеслав Петрович,
директор высшей школы киберфизических систем и управления,
д-р техн. наук, профессор
ЭВОЛЮЦИЯ В КИБЕРНЕТИКЕ: УПРАВЛЕНИЕ, ОСНОВАННОЕ
НА ЗНАНИЯХ
Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, shkodyrev@mail.ru
Аннотация. Проблема искусственного интеллекта и интеллектуализации систем становится в последнее время одной из наиболее актуальных и привлекает особое внимание. В то же время, фундаментальность и многоплановость данной проблемы затрудняет выбор правильного подхода к строгой постановке и формализации методов использования понятия искусственного интеллекта для их реализации в технических системах. Автором развивается концепция интеллектуализации теории и систем управления как систем, основанных на знаниях. Внимание фокусируется на общих принципах формализации знаний систем управления и в частности, на применении логики — как наиболее высокоуровневого языка формализаций знания управления и логико-семантических моделей интерпретации знаний в системах управления.
Ключевые слова: кибернетика, теория управления, киберфизические системы, иерархические системы, саморазвивающиеся системы.
Viacheslav P. Shkodyrev,
Head of the Higher School of Cyber-Physical Systems and Control,
Doctor of Technical Sciences, Professor
EVOLUTION IN CYBERNETICS: KNOWLEDGE-BASED
CONTROL
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russia, shkodyrev@mail.ru
Abstract. The problem of artificial intelligence and the intellectualization of systems has recently become one of the most urgent and attracts special attention. At the same time, the fundamental and multifaceted nature of this problem makes it difficult to choose the right approach to the strict formulation and formalization of methods for using the concept of artificial intelligence for their implementation in technical systems.
