ИССЛЕДОВАНИЯ



Washer LG intellowasher DD does not work? Not to turn on?

Very simply to repair at homes with your hands!

Стиральная машина LG intellowasher DD не работает? Не включается?
Очень просто отремонтировать дома!

CLICK!

Некоторое фантасты, и не только они, признают существование информационного поля, как одной из форм существования материи. Это значит, что все могут знать обо всем, причем в одних и тех же словах и терминах. И вот тут начинает происходить некое интеллектуальное уплощение (от слова плоскость) - некий процесс, обратный получению образования, расширению знаний. Появляются новые закономерности, когда люди обыденную банальность  возводят в степень принципа и пребывает в состоянии эйфории принципиальных людей. (more…)

АЛГОРИТМ ИССЛЕДОВАНИЯ 18 века
Впервые был сформулирован англичанином Френсисом Бэконом еще в начале 17 века.

  • 1. Наблюдение фактов.
  • 2. Систематизация и классификация.
  • 3. Отсечение ненужных фактов. (more…)

Управление всегда требует воздействие или оказание влияния на исход выборов для победы или поражения одной из конкурирующих между собой сторон. В таких случаях прогнозирование становится знанием, «знать – значит владеть».

Подобные задачи встречаются в области экологии, в мире флоры, фауны (хищник-жертва), в химической термодинамике, в политике, менеджменте и многих других областях.

Исходным состоянием будем считать сложную поливариантную и многофакторную систему, и для большей ясности в постановке задачи можно таковой считать современное общество, живущее в большом городе, области, республике, стране.

Если система состоит из двух конкурирующих начал или сил (условно: двухпартийная система, бедные – богатые, консерваторы – демократы и т.д.), то их взаимное отношение можно представить диаграммой, состоящей из желтой и синей областей.

Рис. 1. Диаграмма, иллюстрирующие соотношение двух конкурирующих начал.

Терминология, применяемая здесь, не является строго относящейся к конкретному случаю, скорее, она носит обобщенный характер, с «термодинамическим уклоном».

По горизонтальной оси отложен параметр «Прочность связей», который означает устойчивое внедрение представителей одного из конкурирующих начал в общественную среду.

По левой ординате – «Активность», по правой ординате – обратная ей «Пассивность». Если одна сила, например, обозначенная желтым цветом имеет слабую прочность связей, то ее активность, как правило, велика, соответственно пассивность мала.

Подразумевается прочность связей части и целого, человека и общества, что можно в данном случае назвать и благосостоянием людей, потому что, чем выше благосостояние, тем прочнее связи - человек покупает дома, землю, автомобили, платит страховки, пользуется разными средствами связи, вкладывает деньги в банк, берет кредиты, и т.д., в то время, как бедные люди с обществом не связаны экономически. Они меньше перемещаются, обладают меньшими возможностями и желанием искать новые источники доходов, информации, ограничивают себя в свободе слова. Зато их активность может быть выше, им нечего терять, в отличие от состоятельной части общества.

Данная диаграмма есть то же самое, что было известно еще в Древнем Китае и обозначалось знаком «Инь-Янь» ([), только та фигура изображалась в полярных координатах, а эта – в декартовых.

Рассмотрим еще одну диаграмму, на которой ось ординат - та же активность «А», а другая – концентрация К или соотношение противоборствующих сил в системе.

Рис. 2. Диаграмма, связывающая активность А с концентрацией одной из противоборствующих сил в обществе.

Если в обществе сил поровну («фифти-фифти»), то активность и противостояние в обществе больше, чем, если бы общество состояло из представителей только одной силы – «желтых» или «синих», а при К ® 0% или К® 100%, активность А ® 0. Если все общество бедное (100%), то людям незачем проявлять активность, нет смысла создавать революционную ситуацию. То же самое будет, если все общество состоит из богатых людей (бедных 0%). На рис. 2 будем считать в качестве примера, что «желтые» - представители беднейших слоев общества.

Совместим теперь обе диаграммы в одну общую на рис. 3. На вертикальной оси А отражена активность людей, общества, в начале координат она равно нулю. По оси К - конкурирующие участники процесса, например, участник “синий” и участник “желтый”, при этом показаны распределения поддерживающих их сил в обществе от 0% до 100%, по оси П – прочность связей человека и общества.

В плоскости осей А и К показаны поля возможных исходов событий: желтая область как поле победы “желтых”, т.е. людей, находящихся в бедности, обладающих низкой общественной и экономической активностью. Желтая область сужается кверху, это значит, при большой активности А вероятна победа “синих”, а при низкой активности вероятнее победа “желтых”. Плоскость АК – экран, на который проецируется точка трех осей – прочности связей П, активности А и концентрации К, на какое поле она попадет – желтое или синее – те и победили.

Чтобы для данной задачи спрогнозировать исход, следует, в частности, по возможности точно знать распределение сторонников “желтых” и “синих” в обществе. Обычно это неизвестно, потому что такое распределение выявляется только в результате выборов, когда уже ничего прогнозировать не требуется, а предварительные опросы общественного мнения, как показывает практика, нерепрезентативны, а зачастую являются заказными.

Рис. 3. Диаграмма состояний основных параметров системы.

На рис. 3 показана оболочка модели прогнозирования. На ней видно, что «желтая» зона меняет свою величину вдоль оси П. С началом повышения благосостояния (прочности П2>П1) область “желтых” начинает уменьшаться, и чем выше благосостояние, тем меньше область “желтых”. В пределе, (при П3) эта область обращается в точку, то есть “желтые” не победят в принципе, когда в обществе буду жить очень состоятельные люди.

Теперь рассмотрим ядро прогнозирующей модели, то есть внутренние причины и взаимодействия.

Положим, что общество можно охарактеризовать таким параметром, как энергия (обозначим ее буквой Е), то есть способностью создавать материальные продукты, достижения в науке и культуре, быть привлекательным для туристов, способностью накапливать и сохранять богатства, умение вкладывать их в развитие и т.д. Иными словами, чем выше энергия Е общества, тем более оно комфортно для людей. Часть энергии, которая направляется на развитие общества, назовем “свободной энергией” и обозначим Есв.

В соответствии с фундаментальным принципом термодинамики любая система при изменении условий ее существования перестраивается таким образом, что минимизируется не ее общая энергия Е, а величина, называемая свободной энергией Есв. Действительно, например, при учащении в течение определенного периода времени в регионе стихийных бедствий или чрезвычайных ситуаций общая энергия Е государства не уменьшится, но значительная часть Есв уйдет на восполнение убытков. МЧС существует за счет свободной энергии.

Свободная энергия системы равна Есв = Е - АS. Здесь: S - энтропия, степень неупорядоченности, возрастающая вероятность какого-либо события, непрерывно повышающийся параметр действующей системы. Энтропия не дает увеличиваться Есв, поэтому желательно, чтобы вычитаемое АS уменьшалось. Так как параметр S неуправляемый (хаос неуправляем), то единственно, что общество может сделать для регулирования AS, это управлять активностью А. На первый взгляд получается так, что активность надо уменьшать, тогда Есв станет больше. Действительно, люди не активны, мало перемещаются в пространстве, имеют ограниченный доступ к информации, мало высказываются из-за ограниченной свободы слова, не занимаются предпринимательством, “температура” такого общества мала, оно оказывается “замороженным”, Есв также оказывается малым.

Чтобы увеличить Есв, следует увеличить активность общества, это приведет к увеличению S, т.е. определенным потерям, но и энергия Е общества в целом повысится.

Рассмотрим далее подробнее S. Энтропия процессов, происходящих в обществе, неоднородна и является суммой как минимум двух составляющих - энтропии ориентационной и композиционной: S = So+Sk.

Положим, что в городе живут люди, специалисты в самых разных отраслях, и имеются предприятия, которые, обладают многочисленными вакансиями на должности для этих людей, и вдобавок они и живут рядом и никому не надо искать работу, безработицы и текучки нет. Это случай низкой ориентационной энтропии, не тратится ни время, ни средства на поиски работы, и государству не надо выплачивать пособия, по сути, идеальный вариант, крайний случай. И даже тот, кто не может найти работу или не хочет работать под начальством, становится предпринимателем и работу создает себе сам, да еще нанимает на работу и для этого случая So стремится к 0. Здесь показан, как было сказано, идеальный вариант, такого не бывает, в обществе всегда есть определенный уровень безработицы, люди часто недовольны своей работой, зарплатой и т.д.

Предположим теперь, что люди разных профессий не имеют вблизи себя подходящих предприятий, где они могли бы зарабатывать, они ищут работу то на одном конце города, то на другом, то по объявлениям в газетах, то рассылают письма, резюме, т.е. активно ищут сферу своего приложения и в конце концов они не могут найти себе работу, нигде никто не требуется. В предельном случае, когда никто не может найти работу, и никто не работает, So стремится к бесконечности. Свободной энергии не вырабатывается вообще.

Композиционная же энтропия Sk представляет собой изменения «качества людей» они меняются сами, подстраиваясь под востребованные профессии, им приходится переучиваться, менять специальности, что сопряжено с определенными потерями, в том числе и времени, ростом неупорядоченности, ростом композиционной энтропии Sk.

При низкой активности люди не ищут работу (ориентационная энтропия So очень мала), а берутся за то, что под рукой, работают не по специальности (за счет снижения общей энтропии доля композиционной Sk становится высокой). При высокой активности люди ищут только ту работу, которую они могут выполнять лучше всего и зарабатывать больше всего, в этом случае ориентационная энтропия So растет, а композиционная Sk минимальна.

Поэтому для повышения активности А в обществе не человек должен подстраиваться под рынок труда, а наоборот, рынок труда под человека. Эта проблема в принципе решаемая, потому что она, в частности, информационная.

Таким образом, на энтропию в обществе влияют:

  • уровень безработицы;
  • рынок труда;
  • уровень свободы слова;
  • уровень свободы печати;
  • развитость инфраструктуры (промышленной, научной, культуры, транспорта, связи и пр.);
  • уровень образования;
  • возраст людей;
  • скорость принятия решений и их исполнение, реализация.

Вернемся к оболочке модели, показанной на рис. 3. Если известны начальные условия (уровень безработицы, соотношение спроса и предложения на рынке труда, промышленная и экономическая инфраструктура региона, состояние со свободой слова и печати в регионе и другое), то спрогнозировать исход выборов можно с достаточной степенью точности.

Рассмотрим роль активности в исходе выборов. Пусть в обществе примерно равно число “желтых” и “синих”. Предположим также, что общество обладает определенной степенью благосостояния.

  • Итак, активность низкая, на выборы пришло мало людей. Победили “синие”.
  • Пусть на выборы пришло больше людей, победили “желтые”.
  • Пусть на выборы пришло еще больше людей - победили “синие”.

Это возможно, потому что активность А избирателей есть следствие энергетического и энтропийного состояния общества и причиной победы тех или иных является не только число пришедших на выборы, но и другие, более скрытые причины. Таковыми при данном уровне благосостояния являются большая доля пенсионеров в обществе, большая безработица, инертность в обществе, и они все пришли на выборы, или же на выборы пришли только те, кто работает, образованные люди, молодые.

Другими словами, при общей низкой активности на выборы пришли самые активные, а именно, активные сторонники, например, «синих». Это означает, что существуют условия для «синих», когда не следует призывать людей идти на выборы. Здесь налицо конкурирующее поведение между энтропией и активностью. (Если в обществе большой уровень неупорядоченности, то для «синих» выгоднее, если процентная планка пришедших на выборы, будет низкой).

Представляет интерес решение с помощью данной модели обратной задачи: определение состояния общества по результатам выборов. Обычно для утешения в таких случаях говорят, что люди заслуживают то правительство, которое имеют.

Рассмотрим близкий к реальности пример.

В соответствии с предложенной моделью прогнозирования необходимо рассмотреть исходные данные, относящиеся к параметра А и П, затем оценить ориентационную и композиционную энтропии.

Исходными данными, относящимися к прочности связей П являются:

  • 1. Количество домовладельцев или недвижимости в обществе.
  • 2. Средняя сумма вкладов населения в банках.
  • 3. Количество автомобилей, приходящихся на человека.
  • 4. Процент путешествующих по стране и за рубежом.
  • 5. Процент пользующихся Интернетом, и другие данные.

Исходными данными, относящимися к активности А являются:

  • 1. Процент работающих (уровень безработицы).
  • 2. Текучесть кадров.
  • 3. Процент получающих пособия.
  • 4. Уровень алкоголизма в обществе.
  • 5. Болезненность общества.
  • 6. Уровень образования и культуры.
  • 7. Количество заключенных.
  • 8. Соотношение молодого и пожилого населения и другие данные.

Параметр К (концентрация) являет собой, как было сказано, политическое разделение и соотношение населения по политическим взглядам, поддерживающих ту или иную политическую силу в обществе. Оно имеет очень большое значение при малых П, и имеет незначительное влияние при больших П.

Заметим, что прочность связей является параметром аддитивным, в котором каждый пункт усиливает прочность связей П, а активность А – параметр мультипликативный, в котором каждый пункт увеличивает неупорядоченность в обществе, способствует росту энтропии как ориентационной, так и композиционной и в конечном итоге приводит к росту недовольства и соответственно, активности. Роль пожилых, безработных, больных и алкоголиков в этом случае может оказаться ключевой.

В заключение необходимо отметить следующее. Данная модель работоспособна в том случае, если общество обладает идентификационными свойствами для людей, когда можно точно сказать, больной человек или здоровый, и сколько таких, работающий он или безработный. Современное общество не всегда способно оценить такие параметры, границы весьма расплывчаты. Кроме того, признаки развивающегося хаоса, присущие природе, распространяются и на выборы. «Выборный хаос» проявляется в том, что нет порядка при определении фаворита, их оказывается два, и даже повторные выборы определяют двух равных финалистов. Во многих странах выборы последних лет показывали подобную картину.

В России ситуация несколько иная, чем во многих других странах, но об этом в другой раз.

  • Литература

  1. Щекин С.М. «Модель прогнозирования выборов», Матер. межд. конф., ВоГТУ, Вологда, 2004 г.
  2. Принцип неопределенности и прогноз развития социально-экономических систем”, материалы 3 Всероссийского семинара “Самоорганизация устойчивых целостностей в природе и обществе”. Томск. 2000 г.

Начальные положения

Традиционное представление времени, как о величине, изоморфной прямой, идущей из далекого прошлого, в далекое будущее, показано на рис. 1.

Рис. 1 Традиционное представление времени.

Настоящее в таком представлении соответствует единственной точке, отделяющей прошлое от будущего. Настоящее возникает ниоткуда и исчезает в никуда. Стянутое в точку, оно бесконечно близко и прошлому и будущему. В традиционном представлении между прошлым и будущим нет расстояний.

И. Пригожиным [1] на основании математического описания неравновесных термодинамических процессов была получена зависимость для некоей функции λn, которая зависит от n, и которая способна принимать значения от - бесконечности до + бесконечности:

(1)

Ее поведение зависит от распределения вероятности, и в общем случае содержит вклады, пришедшие из прошлого и будущего, интрерпретируемые в смысле внутреннего времени. Введение понятия внутреннего времени оказалось очень важным, тем более, оно вытекало непосредственно из описания процессов. Будущее и прошлое входят в описание несимметрично, прошлое выступает во всей полноте, а вклад будущих состояний «подавлен». В настоящее вносят вклад прошлое и лишь «самое ближайшее» будущее.

Такой результат отличается от детерминистических систем, в которых из настоящего следует как прошлое, так и будущее, причем, неважно какое оно, прошлое или будущее.
Из (1) следует, что ширина переходного слоя между прошлым и будущим по порядку величины сравнима с характерным временем
tс. Резкий переход от прошлого к будущему возникает только в том случае, если tс стремится к 0, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Переход из прошлого (n - ИИ) к будущему (n + ИИ) в пределе τc = 0

Если ширина переходного слоя между прошлым и будущим приобретает некую характерную продолжительность, прошлое и будущее отделены друг от друга интервалом, длина которого определяется характерным временем tс и настоящее приобретает продолжительность.

Рис. 3. Переход от прошлого (n - ИИ) к будущему (n + ИИ) с переходным слоем.

Интересно отметить, что многие философы, в том числе А. Бергсон, А. Уайтхед подчеркивали необходимость наделить настоящее такого рода «несжимаемой» продолжительностью. Именно к такому заключению, равно как и к новому типу нелокальности в пространстве [6], приводит принятие второго начала термодинамики в качестве динамического принципа.

Важность рассмотренной интерпретации настоящего заключается в том, что прошлое, как и настоящее, может и способно влиять на будущее. Это означает, что в условиях установившегося режима процесса можно не только прогнозировать, но и управлять будущим.

Прогнозирование и управление

Управление, равно как и прогнозирование, в широком смысле представляет собой воздействие на эволюцию (развитие во времени) того или иного процесса с целью придания ему желаемых свойств. При этом процесс может относиться к различным явлениям окружающего мира и областям человеческой деятельности (загрязнение мирового океана, освоение космического пространства, социально-экономическая жизнь государств и коллективов людей, дипломатия и военное дело, технология и наука, создание и использование различных технических устройств и их комплексов, жизнедеятельность конкретного организма, здравоохранение и т.д.).

Направленные воздействия осуществляет управляющая система, в качестве которой может выступать человек, естественный или искусственный орган (устройство) и др. Подчеркнем, что в любом случае определение или интерпретация цели управления (желаемых свойств управляемого процесса) являются прерогативой человека или коллектива людей.

Так, с научной точки зрения явления природы не являются целенаправленными, хотя очень многие вкладывают прямой смысл в утверждение: “Мир устроен целесообразно”.

В эволюционных процессах, происходящих в живой и неживой природе, в обществе, человеческой деятельности, присутствуют стохастические факторы, придающие неопределенность системе [4,5,6]. Анализ хаотических систем при неустойчивом состоянии показывает, что малая флуктуация может вырасти до макромасштабов, а общий вектор направленности, «склонности» системы, например к нелинейной эволюции или катастрофе, определяют флуктуации изменения энтропии процесса [1,2].

Знание этих закономерностей в некоторых случаях (не во всех) позволяют прогнозировать и управлять в неустановившихся режимах.

Прогнозирование по флуктуациям параметров

Расчет «нетермодинамической» энтропии всегда затруднен или невозможен. Однако в подавляющем большинстве случаев, особенно для общественных систем, где энтропия носит условный характер, необходимо и достаточно знать только направление изменения энтропии, характер ее амплитудных изменений, скорость и ускорение их изменений [3].

Вторая производная энтропии по времени несет в себе «энергетический» смысл, она становится «аналогом энергии» и по ее изменению можно видеть направление развития системы – прогресс, деградация, и т.д.

Из-за невозможности подсчитать энтропию процесса, вполне допустимо в качестве определяющего и заменяющего энтропию параметра брать один или несколько таких, которые увеличиваются в процессе эволюции системы, ведут себя аналогично энтропии.

Например, если дважды продифференциировать по времени график пройденного пути, то получим график изменения ускорения. Сопоставление их друг с другом хорошо отражает взаимосвязь: если кривая пути растет круто вверх, то на графике ускорения отражается скачок второй производной, а это значит, что в систему поступила энергетическая подпитка (если это автомобиль, то в его двигатель увеличилось поступление топлива). Вторая производная здесь играет роль «аналога энергии».

Поэтому очень важно знать первичные (исходные) данные об изменяющейся системе, например, рост населения, изменение рождаемости, рост экспорта товара, рост заработанной платы и т.д., причем интерес представляет не только сам изменяющийся параметр, а очень чувствительная функция, описывающая ее изменение – флуктуация второй производной.

В работах И. Пригожина [1,2] получен инструмент, с помощью которого можно отслеживать эволюцию системы. Рост хаоса или наоборот упорядоченность процесса зависит и от самой энтропии, и от флуктуаций ее второй производной. Увеличиваются ли флуктуации, остаются ли постоянными, уменьшаются ли – это определяет исход, победу, самоорганизацию и укрепление живучести или поражение, катастрофу или гибель.

В таких случаях интерес представляет возможность оценки эффекта управляющих решений и воздействий выработки их величины, характера, направления и т.д.

Выявив закономерность изменения флуктуаций, можно осуществить прогноз, указать точно или с определенной степенью вероятности, когда и какое изменение произойдет. Методически это осуществляется путем интегрирования запрогнозированного изменения амплитуд второй производной флуктуаций. То есть в данной методике прогнозируется не сам параметр, а изменение амплитуд второй производной флуктуаций с последующим их интегрированием.

Интегрирование обладает свойством «забегания вперед», что особенно хорошо и наглядно видно при интегрировании графическим методом. Поэтому прогнозирование поведения второй производной представляет собой процедуру более ответственную и очевидную, чем просто численный прогноз данных, как опция компьютерных программ (MS Graph, MS Excel, STATISTIKA и др), которая заключается в расчете с помощью математического аппарата поведения линии тренда на ближайшее будущее.

В описании модели не раскрывается know how метода прогнозирования, так как метод находится в настоящее время в стадии патентования. Однако основные положения в практическом смысле описаны в статьях по прогнозированию на данной сайте.

Закономерности поведения амплитуды второй производной обусловлены следующими факторами.

  1. Несмотря на скачкообразное поведение, определяющим является изменение амплитуды. Если амплитуда имеет тенденцию к монотонному уменьшению, это означает снижение энтропии процесса, то есть самоорганизация, склонность к устойчивому развитию. Поведение и изменение «аналога энергии» в этом случае подчинено плавным и монотонным изменениям ее амплитуды. Это справедливо в случаях, когда не ожидается наступления внезапных катастроф или кризисов.
  2. «Аналог энтропии» являет собой отражение синергетических свойств процесса, обусловленными многими связанными факторами совместного действия с явлениями, которые на первый взгляд кажутся независимыми и изолированными друг от друга. Например, для демографического прогнозирования естественная прибыль населения является следствием не только уровня рождаемости и смертности, но и многочисленных факторов, которые обуславливают их изменение.

Например, при прогнозировании демографии должны учитываться:

  • структура возрастных и гендерных факторов общества;
  • общий рост или снижение благосостояния;
  • существующие «демографические ямы» и всплески, происшедшие десятилетия назад;
  • динамика уменьшения (роста) смертности;
  • динамика роста (снижения) рождаемости;
  • уровень миграции;
  • политическое положение (уверенность в завтрашнем дне, доверие к властям);
  • другие меняющиеся факторы, зависящие от масштабных функций и объема задач.

В дальнейшем модель планируется применить и, осуществляя мониторинг флуктуаций, развить для более сложных систем, в которых сильнее проявляются синергетические свойства, многофакторная неупорядоченность как содержательная часть информации будущего.

Литература

  1. Пригожин И. От существующего к возникающему. Время и сложность в физических науках. Пер. с англ./ Под ред. с предисл. и послесл. Ю.Л. Климонтовича. – Изд. 2-е, доп. – М.: Эдиториал. УРСС, 2002. – 288с.
  2. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени. Пер. с англ. Ю.А. Данилова. 3-е изд. – М.:Эдиториал УРСС, 2001. – 240с.
  3. Щекин С.М. Прогнозирование эволюции системы по флюктуациям параметров», Матер. межд. конф., ВоГТУ, Вологда, 2003 г.
  4. Дульнев Г.Н. Введение в синергетику.- С.-Петербург, «Проспект», 1998. – 256 с.
  5. Прасолов Р.С., Игонин В.И., Петринчик В.А., Щекин С.М., «Экология, катастрофы, прогнозирование». “Экология”, Москва, 2000г.
  6. Синергетическая парадигма. Нелинейное мышление в науке и искусстве.-М.:Прогресс-Традиция, 2002. - 496с.

Хаос часто рассматривают в свете налагаемых ограничений, таких, как отсутствие предсказуемости, например, в случае бросания монеты, когда невозможно определенно предсказать выпадение одной стороны монеты.

Интенсивное исследование хаоса в различных его проявлениях в последние годы привело к новым образцам моделирования эволюционных процессов. С одной стороны, введены новые принципиальные ограничения на возможность предсказаний или прогнозирования, а с другой стороны, заложенный в хаосе детерминизм показал, что многие случайные явления более предсказуемы, чем считалось раньше. Собранная в прошлом информация, казавшаяся случайной и не исследуемой, слишком сложной, теперь получает объяснение при помощи простых законов. Это революционное открытие затронуло многие области науки. Несмотря на то, что хаос налагает принципиальные ограничения на возможность прогнозирования, в то же время предполагает причинные связи там, где раньше их никто не подозревал [1].

Одним из ключевых параметров в таких процессах является энтропия S, содержащаяся в известном соотношении Больцмана S = k.lnP, связывающем энтропию и логарифм вероятности: энтропия уменьшается, если уменьшается вероятность наступления какого-либо события. В этом смысле энтропия выступает как синоним свободы, если процесс развивается в сторону роста степеней свободы, то хаос растет, если процесс развивается в сторону уменьшения степеней свободы, растут ограничения в пользу преимущественного развития, происходит самоорганизация. Знание свойств и характера изменения флуктуаций энтропии позволяет предсказывать направление развития [2] и прогнозировать процесс [3].

Классическим примером равновероятных событий является выпадение «орла» или «решки» при бросании монеты. Известно, что вероятность равна 0,5 и не зависит от количества бросков.

В рамках учебной работы со студентами при изучении курса «Термодинамика» был проведен “социо-термодинамический” эксперимент. Студенты были разбиты попарно, один из них бросал монету, а другой записывал результаты. После каждых ста бросков подсчитывалось количество выпавших «орлов» и «решек», и разница между ними. Условиями эксперимента предусматривалось выполнение правила: для соблюдения тишины монеты не бросать на стол, а ловить в ладонь, что к тому же укорачивает время проведения эксперимента.

После тысячи бросков строились графики. По горизонтальной оси откладывалось количество бросков, а по вертикальной с нарастающим итогом отмечалась разница между выпавшими «орлами» и «решками». Если «орлов» выпадало больше, то разница отмечалась в верхнюю, положительную часть, если разница была отрицательная, то есть, «решек» выпадало больше, то вниз.

Предполагалось, в соответствии с теорией вероятностей, что графики должны находиться вблизи горизонтальной оси, не показывая предпочтения ни одной стороне монеты. Действительно, в некоторых результатах график получался пилообразный вдоль горизонтали, то есть количество выпавших «орлов» и «решек» было примерно одинаковым. Здесь вероятность 0,5 означает хаотический процесс, когда процессом управляет случайность.

Студенты не знали цели эксперимента и по здравому смыслу предполагали, что равновероятность должна сохраняться на протяжении всего опыта. Выяснилось, что если участники во время проведения опыта менялись ролями, или меняли руку для броска, если бросали из-за собственной лени только 50 или 100 раз, а потом экстраполировали результат до 1000 бросков, если прерывали опыт на разговоры, или “хитрили” иным способом, то графики действительно проходили вблизи оси, отражая равновероятность.

Если же участники эксперимента добросовестно выполняли поставленное задание, бросали монету одной рукой, не отвлекались и не прерывали процесс, то график после 400…600 бросков начинал уходить от оси, и к тысячному броску разность по сумме всех бросков достигала 100…180, причем наблюдалась явная тенденция к росту этой разницы. Это показано на рисунке, где виден рост числа выпадений одной стороны монеты с увеличением количества бросков.

Продолжительность эксперимента составляла около 70 минут. В экспериментах принимало участие 28 пар студентов. Так как процесс происходит в человеке как в живой системе (причем закрытой системе, без права проявления свободы отвлечений, то есть процесс был непрерывный), то движения рук с накоплением опыта и навыка приобретают автоматизм, человек перестает думать о том, как бросить и поймать монету, он только замечает результат.

Главный результат эксперимента в том, что однажды запущенный в закрытой системе хаос самоорганизуется, случайный процесс начинает приобретать свойства упорядочивания, как следствия самоорганизации, и часто гораздо быстрее, чем этого можно было ожидать. По результатам эксперимента можно сделать выводы и следствия.

Например, можно запрогнозировать такие результаты, которые предполагали бы, что будут выпадать, например, одни “орлы”. Действительно, если человек научится выбрасывать одни “орлы”, то он способен самоорганизовываться, приобретает мастерство в конкретном виде деятельности.

Это доказывает умение тех, кто работает, например, в цирке или музыканты, которые имеют огромный опыт обучения, тренировок, приобретения навыков, чье творчество целиком зависит от таких навыков, от мастерства рук.

В данном эксперименте изучался процесс с участием человека, и уменьшением энтропии процесса в соответствии с зависимостью Больцмана, связанной с изменением вероятности выпадения одной стороны монеты. Так как выбрасывает монету не машина, а человек, то у него возникает самоорганизация, снижение энтропии, уменьшение хаоса, но если человек устанет, то энтропия будет расти, и вероятность опять будет стремиться к 0,5, так как уставший человек увеличивает хаос.

Эксперимент подтверждает известное выражение о том, что талант – это труд. Здесь талант, как необычная способность, возникает в организованной и упорядоченной системе (или личности), это результат пройденного процесса самоорганизации, что и показали результаты. Причем те студенты, которые получали результаты, предпочтительные для одной стороны монеты (например, «орлы»), те проявляли способность к быстрому восприятию и пониманию нового учебного материала, их мозг был более способен к сосредоточению внимания и самоорганизации. В такой постановке проблемы эксперимент показал, что его можно использовать как методику для определения способностей личности, а также как «детектор лжи» для проверки добросовестности при выполнении рутинной работы. Это бывает важно при тестировании принимаемых на работу сотрудников.

Для успеха в работе нужна система действий, процесс, который по отношению к творческому человеку сводится к тому, что в его работе исчезает случайный фактор, и вероятность проявления таланта стремится к 1. В противном случае все “творчество” автора может оказаться идентификатором или «детектором» лжи. То есть, если ни одна из сторон монеты в течение эксперимента не становится превалирующей, то это означает, что человек или неспособен к обучению (устал), или он нечестен.

Закрытая система, под которым будем подразумевать человека, обучающегося чему-либо, например, умению принимать решения, подразумевает крайне индивидуальный процесс, именно закрытость от многих глаз, общение с очень ограниченным кругом лиц, умение отгородиться от окружающей среды. Когда же достигнута стадия самоорганизации, дальнейшая закрытость вредит, и системе следует раскрыться и стать открытой.

Как показывают авторы в [1], «врожденная творческая способность, быть может, скрывает за собой хаотический процесс, который селективно усиливает малые флуктуации и превращает их в макроскопические связанные состояния ума, которые мы ощущаем как мысли. Иногда это могут быть какие-то решения или то, что осознается как проявление воли. С этой точки зрения хаос предоставляет нам механизм для проявления свободной воли в мире, который управляется детерминированными законами».

Эксперимент не только подтвердил вышесказанное, но и показал возможность прогнозирования в условиях хаоса, если эти условия подчинить некоторым правилам, способствующим самоорганизации.

OREL_RESHK1.jpg

На рисунке показан рост числа выпадений одной стороны монеты с увеличением количества бросков.
(Клик на рисунок для просмотра)

Литература

1. Кратчфилд Дж., Фармер Дж., Паккард Н., Шоу Р. Хаос. //В мире науки -1987,№2. - С.16 - 28.

2. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. Пер. с англ. Ю.А. Данилова. 3-е изд. – М.:Эдиториал УРСС, 2001. – 312с.

3. Щекин С.М. Прогнозирование эволюции системы по флюктуациям параметров», Матер. межд. конф., ВоГТУ, Вологда, 2003 г., с.76-80.