Читать книгу «Некоторые аспекты оценки эффективности функционирования систем. Вторая редакция, исправленная и дополненная» онлайн полностью📖 — Петра А. Силина — MyBook.
agreementBannerIcon
MyBook использует cookie файлы
Благодаря этому мы рекомендуем книги и улучшаем сервис. Оставаясь на сайте, вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных.

1.5. Системный потенциал. Рельеф пространства состояний

Следует отметить, что в настоящий момент этот раздел имеет статус простого замечания.

В предложенной автором материалов концепции пространства состояний есть определенный недочет, состоящий в том, что все состояния контента в рамках предложенного взгляда представляются равно-статусными.

Но вполне оправданным будет, по мнению автора, придерживаться того, что для любого объекта не все доступные состояния равно-предпочтительны.

Более того, можно допустить, что какие-то состояния показаны объекту, какие-то противопоказаны, какие-то следует признать опасными и т. п.

Для характеристики различной предпочтительности доступных объекту состояний предлагается показатель, в дальнейшем именуемый системный потенциал.

Суть показателя состоит в том, что более качественному состоянию соотносится более высокий системный потенциал, а менее качественному состоянию – более низкий потенциал.

Оценку системного потенциала, в первом приближении, можно произвести через параметры объекта следующим образом:

– среди значений параметров выделяются группы, интервалы, субинтервалы и отдельные значения по следующим признакам:

а) позитивные – показаны в качестве возможного состояния объекта;

б) негативные – не рекомендуются в качестве возможного состояния объекта;

в) нейтральные.

– позитивные и негативные значения всех параметров, определяющих конкретное состояние объекта, складываются алгебраически (нейтральные не участвуют).

– полученный результат, который может оказаться положительным, отрицательным или нулевым числом, собственно и является системным потенциалом состояния объекта.

В результате проведенной операции над объектом, каждому состоянию объекта оказывается сопоставлен показатель – системный потенциал.

Если количество параметров объекта равно N, то данный показатель образует (N+1) -ое измерение.

В этом расширенном пространстве сформируется определенная картина, которую в дальнейшем будем называть рельефом пространства состояний.

Простейшая трактовка рельефа пространства состояний может быть такова:

– из всех возможных неуправляемых направлений движения объектом будет выбрано то, которое ведет к снижению потенциала, а если таких направлений несколько, то будет выбрано то, которому соответствует наибольший градиент снижения;

– если картина представляет из себя поверхность (с количеством измерений N) с нулевым градиентом, то такой рельеф соответствует изотропному пространству состояний, т.е. пространству с равно-статусными состояниями, в противном случае пространство состояний следует считать анизотропным;

– области разрывов и междискретные интервалы по какому-либо параметру можно рассматривать как потенциальные ямы по данному параметру.

На рисунке 12 представлено несколько примеров рельефа пространства (координата Y) состояний для монопараметрической системы (координата X).

Рисунок 12.1 Рельеф пространства состояний дискретной системы


Рисунок 12.2 Рельеф пространства состояний непрерывной системы


Рисунок 12.3 Рельеф изотропного пространства состояний: (а) непрерывного и (б) дискретного


В заключение автор должен констатировать, что он не готов с пеной у рта защищать и отстаивать предложенный способ оценки системного потенциала. Не исключено, что в дальнейшем способ претерпит изменения.

Но само понятие системного потенциала будет достаточно широко использоваться в дальнейшем.

1.6. Особые виды поведения объектов

1.6.1. Сброс, терминальное состояние.

Наблюдая за генезисом систем можно иногда наблюдать как объект, достигнув определенного состояния, мгновенно (сравнительно с системным временем наблюдателя) переходит в другое состояние с одновременным снижением значений ряда параметров, при неизменности других параметров.

В качестве примера можно привести следующие варианты:

– выстрел или взрыв;

– падение с крыши.


Под сбросом будем понимать, с одной стороны, разрыв в рельефе пространства состояний со ступенчатым снижением системного потенциала, а с другой стороны – неуправляемое движение объекта в этом разрыве.


На рисунке 13. изображен сброс (по направлению от точки A к точке B) с точки зрения системного потенциала.


Рисунок 13. Сброс


Сброс может иметь место в системах с пространством состояний любого типа, но в дискретных, дискретно-непрерывных контентах и контентах с разрывами к обычным сбросам добавляются потенциальные ямы, которые в сущности те же сбросы, тем более если движение в междискретных интервалах или разрывах происходит со снижением системного потенциала или объект просто застревает в них.


При движении в области сброса объект, по определению, движется неуправляемо, его движение в этот отрезок времени является результатом только того воздействия, которое было на него оказано в последнем перед сбросом состоянии (то есть объект движется по инерции).

Очевидно, что для перехода системы в область сброса достаточно минимального воздействия, достаточного для вывода системы из области разгона.


В соответствии с понятием системного потенциала, движение в области сброса должно сопровождаться скачкообразным уменьшением значений позитивных параметров, вплоть до полного отключения некоторых параметров, и/или аналогичным ростом значений негативных параметров.


Последнее перед сбросом состояние (точка A на рисунке 13) в дальнейшем будем называть пограничным или терминальным, первое состояние после области сброса (точка B на рисунке 13) будем именовать соответственно пост-терминальным.

Параметр или группа параметров, по которому производится фиксация сброса (параметр X на рисунке 13), будут называться параметрами фиксации.


В качестве заключения отметим, что в реальных системах сброс может иметь ту или иную степень пологости (сдвоенная пунктирная линия AC на рисунке 13), в этом случае сброс может быть квалифицирован как таковой только при условии, если изменение параметров фиксации будет много меньше (не менее, чем на порядок), чем изменения параметров, формирующих сброс.


1.6.2. Трансформации и модификация систем. Вырождение систем и самовырождение систем

При наблюдении систем в генезисе можно отметить существование явления, при котором система, покинув некоторое состояние, принципиально не может в него возвратиться либо в процессе движения теряет часть своих свойств.

Возможен и иной процесс, при котором система начинает проявлять новые свойства.

Подобные явления модификации свойств объектов могут проявляться не только в связи с движением объекта в пространстве состояний, но и в случае существования объекта в стабильном состоянии, просто разворачиваясь во времени.


Причины, которые ведут к возникновению таковых ситуаций, могут быть, естественно, различны и, по мнению автора, группируются следующим образом:

– трансформация системы, приводящая равно как к изменению интервалов доступных значений параметров, так и к изменению набора параметров вообще. В эту группу могут быть зачислены явления широкого спектра:

а) развал системы приводит к сокращению числа параметров системы, вплоть до ее полного исчезновения. В свою очередь присоединение новых элементов приводит к появлению (в общем случае) новых параметров. Правда, если рассуждать строго, система с изменившемся набором параметров является уже совершенно другой системой,

б) самопроизвольное либо индуцированное уменьшение или увеличение интервалов доступных значений параметров. Такое происходит в случае естественного износа (инфляции) систем либо в случае автоматического развития (рост детей, например) либо прогрессивных мутаций, либо какого-либо воздействия со стороны окружающей среды.

Процесс самопроизвольного уменьшения числа параметров и/или уменьшение величины интервалов значений параметров принято называть вырождением, инфляцией системы.

Существуют виды систем, наиболее ярким примером является биологическая система, у которых переход в какое-либо состояние приводит к уменьшению интервалов значений параметров таким образом, что предыдущее состояние выбывает из пространства состояний. Системы такого типа называются системами с самовырождением или самовырождающимися системами.

– исчерпание невозобновляемых ресурсов. При движении в пространстве состояний при условии обязательного использования того или иного ресурса, как явствует из рисунка 11, каждый акт движения приводит к появлению корректирующего смещения вниз относительно целевого смещения. Любая попытка подняться к цели приводит к еще большему углублению вдоль оси параметра ресурса. В результате действия этого фактора объекту оказываются недоступны все состояния выше траектории и все пройденные состояния, по которой вынужденно движется объект, что схематично проиллюстрировано на рисунке 14:


Рисунок 14 Движение с использованием ресурсов


 принципиальная однонаправленность генезиса систем, которая состоит в том, что системе в принципе запрещено возвращаться в исходное или предыдущее состояние, равно как и принимать определенные состояния путем выработки или установления наборов правил или запретов, хотя теоретически и технически, исходя из интервалов значений параметров, объект мог бы принять табуированное состояние. Наиболее яркими примерами могут служить либо движение пешки по доске (пешка не может, как известно, возвращаться), либо система запретов в обществе, либо старение людей.

– организация объекта такова, что пространство состояний содержит не все принципиально возможные состояния, исходя из интервалов значений параметров самого объекта. Эту ситуацию легче проиллюстрировать, что и сделано на рисунках 15.1 и 15.2:


Рисунок 15.1 Пространство состояний – треугольник


Рисунок 15.2 Пространство состояний – рукава


Как видно из представленных рисунков, если в пространстве состояний присутствуют вычеты, то в таком контенте объект не сможет принимать все теоретически доступные состояния.

Кроме того, рисунок 15.2. иллюстрирует вариант вырождения пространства – после того как объект пройдет точку B, являющуюся точкой разветвления, и попадет в один из рукавов (при условии их сужения), то каждое движение по рукаву будет оставлять объекту все меньше вариантов дальнейшего продвижения.


Следует отметить, что примеры на рисунках 15 не исчерпывают все возможные варианты пространств состояний с исключениями.


1.6.3. Замечание.

В качестве замечания к вопросам об особом поведении объектов следует отметить, что в реальных системах могут иметь место все рассмотренные в данном разделе факторы, затрудняющие существование систем.

Более того, автор не исключает возможности того, что в данном разделе приведены не все источники и факторы, которые могут приводить к ухудшению генезиса объектов.