4 Каково практическое использование фрактальных моделей?

МЕНЮ


Искусственный интеллект
Поиск
Регистрация на сайте
Помощь проекту

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика

Авторизация



RSS


RSS новости


2019-06-04 14:39

Теория хаоса

4 Каково практическое использование фрактальных моделей?

Использование фрактальных моделей ныне колоссально, они во многих случаях потеснили традиционные математические модели, применяемые в физике. Фракталы и хаос внесли заметные изменения в традиционные науки, породив такие направления как физика фракталов, фрактальная геология, экологии и пр. И хотя такое использование математики фракталов, безусловно, интересно, но сомнения в целесообразности развивать эти области в рамках традиционных наук трудно преодолеть. Как уже было сказано: хотя математика фракталов бурно развивается, но прогресс в этой сфере немыслим без компьютеров. Фрактальные модели и хаос - это далеко не все, на что способны компьютер, а фрактальная модель - это конечно же не панацея. В какой-то мере фракталы - это пройденный этап, вчерашний день компьютерной математики. Новые возможности открывают динамично развивающиеся направления, такие как искусственная жизнь, эволюционные вычисления (генетические алгоритмы), нейронные сети, искусственный интеллект, продукционные системы (L-Systems) и др. Использование новых возможностей наряду со старыми действительно открывает захватывающие воображение перспективы. Так, фрактальные модели в геоморфологии открывают действительно новое, если применять их не просто для описания многообразия «неправильных структур», а как компонент эволюционных алгоритмов для изучения возможных этапов его становления. Науки о сложности не следует разделять, они помогают и нужны друг другу.

Применимо ли все это в России?

Все сказанное, конечно, необходимо рассматривать с учетом нашей, российской специфики, где новые направления обычно используются для прикрытия традиционной фундаментальной науки и до реальных результатов руки просто не доходят. Нормальная философия науки у нас только возникает. Сейчас она крайне необходима. Возникла реальная угроза тому ценному, на что способно рациональное мышление и точное естествознание [13]. Опасность эта связана с резким увеличением разновидностей альтернативных методов познания, вроде альтернативной истории, новых, еще не виданных академий, восстановления в правах веры в бога, в открытии богословских факультетов и целых институтов. Хаос и фракталы, несмотря на свое победное шествие и реальные, работающие приложения, еще не стали вполне легитимными. Эти теории плохо поддаются верификации, они возникли и развиваются только благодаря компьютерам и Computer Science — науке, так и не ставшей у нас вполне легитимной. У этих направлений есть не только приверженцы, но и свои скептики, а также противники. Но вместо серьезного обсуждения, как правило, приходится иметь дело только с дифирамбами. Фракталы —- это конечно красивое слово и модный объект. Но применимость таких моделей не может быть универсальной. Мать-природа всегда знает лучше. Она не может ограничиться только одной-двумя моделями нерегулярности. А существующая ситуация очень настораживает [14]

Один характерный пример использования науки о сложности.

Рассмотрим теперь один пример использования возможностей науки о сложности а анализу социально-экономических систем, Ярким примером такой системы является любое современное государство. Пример относится к такой злободневной для нас проблеме, как «управление кризисами». Под кризисом понимается такое состояние системы, когда она находится в непосредственной близи или прямо к точке бифуркации, когда состояние системы способно качественным образом измениться. Детерминированный хаос, в котором пребывает находящаяся в кризисном состоянии система, внешне похож на обычную неразбериху. Состояние системы видимым образом обусловлено совокупным действием множества причин: те же непредсказуемые, разноамплитудные всплески, отсутствие какого-либо порядка и пр. Система пребывает в крайне неустойчивом, кризисном положении, как застывший над пропастью канатоходец, она потенциально готова совершить бифуркацию. Даже легкий порыв ветра способен сбросить канатоходца в пропасть, это стандартная ситуация, когда "верхи не могут, а низы не хотят". Удивительная особенность детерминированного хаоса в том, что такие системы, как бы велики они не были, очень легко управляемы. Канатоходцу для этого достаточно пошевелить пальцем, в крайнем случае, взмахнуть рукой. Нужно только в нужный момент, помочь системе, или как мы говорим, канатоходцу, удержаться. Для этого достаточно выполнить незаметное, легкое корректирующее движение

Технологии управления кризисами.

Технологии, широко применяемые на практике в политических целях, достаточно хорошо известны. Основой таких технологий является создание кризиса [15]. Систему надо привести в кризисное состояние. При этом она теряет устойчивость и близка к точке бифуркации. В государство, где есть правительство, армия, законы и пр. достигается целым рядом мероприятий. Необходимым условием для кризиса политического является кризис экономический. Другим важным условием является личная свобода, обеспечиваемая соблюдением «прав человека». Это лишает людей возможности создавать устойчивые и массовые коалиции. Идеальное совпадение с математикой, когда люди - это индивидуальные, независимые личности, как атомы в газе. Если эти условия не соблюдаются, то не и кризиса. Но их можно достичь. Для этого есть много технологий, главное дискредитировать то, что делало государство сильным [16] Если же кризисное состояние достигнуто, то система находиться в неустойчивом, подвешенном состоянии. Любое, самое незначительное воздействие может вызвать бифуркацию. Искусство управления состоит в том, что такое состояние можно очень длительно поддерживать минимальными усилиями.

Литература

1. См. например, статью Нечипоренко Ю.Д. Куда ни кинь, всюду ян и инь. // Независимая газета, 5 марта, 1996, рубрика Тенденция

2. Эксперты по этой науке, отмечают пока только четыре легитимных её определения. См., например, Аршинов В.И. Войцехович В.Э. Синергетическое знание: между сетью и принципами. // Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов. М.: Прогресс-Традиция, 2000. с.109-110.

3. См. например. URL=http://www.teleport.com/~pdx4d/syn101.html. An introduction to Synergetics. Is Sinergetics a Science?” by Kirby Urner.

4. Фракталы и хаос, а также многие другие темы, характерные для данного семинара, широко обсуждаются в приложениях этой науки, например, URL=http://www.calresco.org/applications.html Однако ключевые для этого семинара термины, такие как устойчивое развитие, целостность, самоорганизация или синергетика, там стараются не упоминать как можно реже, из-за их амбивалентности.}

5. Хициенко В.Е. Хаотический режим как становление поведения самоорганизующейся системы. // Порядок и хаос в развитии социально-экономических систем. Томск, ИОМ, 1998.

6. Stewart I. Doas God play Dice? The mathematics of Chaos. Basil Blackwell Inc., Reprint 1990, pp.215-242

7. Ibid., pp.197-208. См. также работу: .Ахромеева Т.С., Курдюмов С.П, Малинецкий Г.Г. Парадоксы мира нестационарных структур. М.: Знание, 1985, с.21-29.

8. Даниолов Ю.А. Красота фракталов. // Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов. М.: Прогресс-Традиция, 2000. с.187-190

9. Heinz-Otto Peitgen and Peter H.Ritcher The Beauty of Fractals/ New York: Springer, 1986.

10. Тарасенко В.В. Фрактальная геометрия природы: социокультурное измерение. // Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов. М.: Прогресс-Традиция, 2000. с.191-214.

11. В конце прошлого года журнал Emergence, распространяемый в Интернете, проводил опрос читателей. В заголовке нужно было написать: «Что является наукой о сложности?» и название своей версии, например, «К теории организации». Итоги пока не подведены, но победители получат право написания обзорной статьи.

12. Stewart I. Doas God play Dice? The mathematics of Chaos. Basil Blackwell Inc., Reprint 1990, pp.233-242.

13. «Появилось довольно много работ, в которых авторы бойкой скороговоркой открывали глаза ничего не подозревавшему человечеству на то, что "обработка лингвистической информации на синтаксическом и лингвистическом уровнях определяют фазовые переходы на мультифрактальных множествах", что "число возможных паттернов в словообразовании резко ограничено неоднородными диссипативными хаотическими потоками, обусловленными мультифрактальностью как на одном аттракторе, так и в перемежающихся перескоках с одного из сосуществующих атгракторов на другой" и т.п.» Данилов Ю.А. Роль и место синергетики в современной науке. URL=http://www.iph.ras.ru:8101/~mifs/rus/article.htm

14. Капица С.П., Курдюмов С.,П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. М.: Наука, 1997. Из Введения: "От ряда конференций по синергетике сейчас остается такое же впечатление. Употребление красивых терминов или магических формул не гарантирует, что доклад имеет к ней какое-то отношение. После того, как авторам этих строк в прошлом году довелось услышать, что "Бах офракталивал свои произведения" и что "синергетику надо внедрять в культуру и культуру в синергетику", стало ясно —- для синергетики опасность "растворения" и утраты смыслов вполне реальна.

15. Хаос и кризисы в международных системах. Доклад на Симпозиуме по Технологии Форм управления кризисами. Монж, Бельгия, 3/19-20/92. On leave of absence from the Santa Fe Institute, 1660 Old Pecos Trail, Santa Fe New Mexico email: gmk@santafe.edu Gottfried Mayer-Kress, Mon Jan 25 1993,1. Из аннотации: "Они [Эти методы] могут служить парадигмой для сложного нового всемирного порядка, возникшего после конца холодной войны, когда сценарии тонкого управления кризисами пришли на смену методам простого удержания и подавления". Перевод мой, А.М.

16. "Поскольку подражание американскому пути развития постепенно пронизывает весь мир, это создает более благоприятные условия для установления косвенной и на вид консенсуальной американской гегемонии. Как и в случае с внутренней американской системой, эта гегемония влечет за собой комплексную структуру взаимозависимых институтов и процедур, предназначенных для выработки консенсуса и незаметной асимметрии в сфере власти и влияния". З. Бжезинский. Великая шахматная доска (Господство Америки и его геостратегические императивы) М.: Междунар. отношения, 1998, с.40.


Источник: www.iph.ras.ru

Комментарии: