Циклопедия скорбит по жертвам террористического акта в Крокус-Сити (Красногорск, МО)

Витасистема

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Витасистема (от лат. vitalis — жизненный и др.-греч. σύστημα — целое, составленное из частей; соединение) — система, элементами которой являются овеществленные (материализованные) и/или представленные в той или иной форме (не обязательно формализованные или формализуемые) интересы (желания, потребности), знания, умения и навыки людей (в более широкой трактовке — любых живых организмов), находящиеся в отношениях, связях, взаимодействиях и взаимосодействиях друг с другом и образующие определённую целостность и единство.

Общая информация[править]

Любой продукт, созданный человеком (любым живым организмом), является овеществленным представлением его потребностей, поэтому его также можно рассматривать как витасистему.

Если в мире людей примерами витасистем служат всевозможные утилитарные предметы, технически-сложные (или простые) изделия, здания, сооружения и пр., то в животном мире в качестве примеров витасистем следует рассматривать муравейники, термитники, пчелиные соты, птичьи гнезда и т. п. В мире растений витасистемами можно считать листья, обеспечивающие синтез органических соединений (для поддержания потребности роста растения), цветы, обеспечивающие симбиотические связи с внешними опылителями (потребность в обмене генетической информацией), аэродинамические поверхности распространения семян многих видов открыто- и покрытосеменных растений (стремление к расширению ареала) и т. п. В примерах витасистем животного и растительного мира знания, умения и навыки организмов не имеют сознательного происхождения (с последним удобно иметь дело человеку), а скорее обусловлены морфологически и генетически. Тем не менее, в теории витасистем они (знания, навыки) остаются таковыми и рассматриваются как информационные ресурсы познанной или непознанной человеком реальности.
Необходимость в использовании термина «витасистема» и соответствующего витасистемного подхода в узком смысле возникает при упорядочении (организации) любой формы деятельности человека, сопряженной с творчеством:

  • при анализе творческой (созидательной) деятельности людей (живых организмов) в самых различных областях и прежде всего в научно-технической;
  • при решении инженерных задач анализа, управления и синтеза сложных организационно-технических, а также крупномасштабных систем [1];
  • при прогнозной оценке качества принятия решений, эффект от которых проявляется через длительное время, как правило, превышающее длительность активной деятельности субъектов, принимающих решения и др.

В общем смысле витасистема — материальный продукт деятельности (существования) некого субъекта или некоторой их общности — людей (живых организмов). Основной целью всякой витасистемы является удовлетворение желаний и потребностей субъекта. Когда в качестве субъекта выступает некоторая общность людей (живых организмов), потребности, являясь целями создания и функционирования витасистем, формулируются в интегральной форме, благодаря достаточно универсальному процессу трансформации (редукции) частных желаний и интересов, выражаемых и представляемых лидером.
Для описания функционирования витасистем используется расширенная трактовка пространственно-временного континуума: в дополнение к традиционным временнòму и пространственным измерениям в моделях динамики витасистем в качестве самостоятельных измерений используют материю (в формах энергии и вещества) и информацию (как меру структурно-функциональной сложности и разнообразия материальных объектов и сведений о таковых).
Создание и использование витасистем применительно к научно-технической сфере рассматривают, с одной стороны, как итог материализации интересов некоторой общности людей, и, с другой стороны, как инструментарий созидательной (творческой) человеческой деятельности[2].
Изучением витасистем занимается теория витасистем.
Теория витасистем, являясь разделом теории систем, находится в стадии становления, носит междисциплинарный характер и занимает некую промежуточную позицию между учением о биосфере (Вернадского) и теорией активных систем (ТАС)[3]
Подобно ТАС основным методом исследования всего многообразия естественных и искусственных механизмов поддержки полного жизненного цикла витасистем является математическое (теоретико-игровое) и имитационное моделирование, основу которого составляет редукция пространства состояний витасистем и составляющих ее подсистем с ограниченным числом состояний и связей. Принципиально не имеет значения, какое число (тем не менее, желательно простое) взять в качестве основания вершинной мощности канонического (или канонизируемого) графа, с помощью которого окажется возможным описывать развитие жизненных процессов витасистем на любом иерархическом уровне. Из соображений простоты, полноты, а также учитывая многовековую традицию описания явлений и вещей в абстрактных понятиях, имеющих аллегорические корни, оказалось предпочтительным число пять.
Отличительной особенностью такого подхода является его распространение на все участвующие в исследовании компоненты (элементы) витасистем — как высших, так и низших в структурно-организационной иерархии. Введенная естественным образом фрактальность (самоподобие) структурного описания и соответственно исследования систем привела к конструктивным и апробированным в инженерной практике графоаналитическим моделям анализа и синтеза многих реальных технических систем, в особенности сложных и многокритериальных, фазы существования и развития которых неразрывно связаны между собой как по материальным, так и по информационным ресурсам.
Известно, что многокритериальные задачи (если число противоречивых критериев больше двух) не имеют строгого единственного решения. Выбор решения остается за человеком — лицом, принимающим решение, (ЛПР). В этом смысле, как показала практика, витасистемный подход оказался естественным и понятным для ЛПР и облегчает принятие ответственных компромиссных решений на длительный период времени (особенно в отраслях, где технические новации предопределяют пути развития в течение жизни одного или нескольких поколений людей).

Свойства витасистем[править]

Витасистемы обладают свойствами:

  • самоподобия (фрактальным свойством): любая категория (элемент или некое их подмножество) конкретной витасистемы может быть представлена как отдельная витасистема (последняя выступает в качестве витаподситемы);
  • обширности: пространство витасистем состоит из взаимосвязанных витаподсистем различного рода;
  • иерархичности (свойством иерархии): витасистемы взаимодействуют как в порядке подчинённости (по целям) низших уровней высшим (строгой иерархии), так и соподчиненности по горизонтальному принципу (на одном уровне иерархии – нестрогой иерархии);
  • всеобщности: каждый человек и/или группа людей, объединенная по любому мыслимому признаку (будь то промышленный коллектив, племя, партия, народ, общность, государство и т. п.), погружены в пространство витасистем, а с развитием цивилизации это погружение становится все более глубоким (число витасистем, к которым имеет отношение отдельный субъект возрастает). В отношении прочих живых организмов это свойство остается актуальным, но развитие человеческой цивилизации несет негативное воздействие на развитие отдельных витасистем преимущественно природного происхождения;
  • целеполагания: общей целью любой витасистемы, независимо от уровня представления (рассмотрения), является стремление к сохранению ее целостности, т.е. конформационной устойчивости структуры витасистемы в течение определенного времени, как правило, задаваемого извне (со стороны витасистемы более высокого иерархического уровня, нередко определенного только контекстно).

Понятия, характеризующие витасистему[править]

Понятия, входящие в определения витасистемы и характеризующие ее строение (структуру):

  • Элемент — предел членения витасистемы, с которого начинается решение конкретной задачи или достижение поставленной цели. Элементы витасистем неоднородны по своему составу и могут представлять собой материализованные либо представленные (формализованные) в любом виде: интересы (желания, потребности), знания, умения и навыки людей (субъектов, живых организмов).
  • Категория (компонент) витасистемы – относительно независимая часть витасистемы, обладающая возможно не всеми свойствами витасистемы. На фиксированном уровне рассмотрения категория (компонент) витасистемы представляет собой поименованное подмножество множества всех элементов витасистемы; категория (компонент) витасистемы рассматривается также как признак группировки элементов витасистемы. В витасистемах инженерно-технической направленности под категорией (компонентом) зачастую понимают форму деятельности, стадию, этап или фазу работ.
  • Структура витасистемы — наиболее существенные компоненты и связи, которые мало меняются при текущем функционировании витасистемы и обеспечивают существование витасистемы и ее основных свойств. Структура характеризует организованность витасистемы, устойчивую во времени упорядоченность ее элементов и связей.
  • Модель структуры витасистемы – структурно-логическое представление витасистемы в виде циклического (зачастую полносвязного) графа, в вершинах которого располагаются категории (компоненты) витасистемы, а ребрами представляются содержательные связи между категориями (компонентами).
  • Связь, отношение – ограничение степени свободы категорий (компонент) витасистемы: категории, вступая в отношение (взаимодействие, связь) друг с другом, утрачивают часть свойств или степеней свободы, которыми они потенциально обладали; сама же витасистема как целое при этом приобретает новые свойства.
  • Каноническая модель структуры витасистемы – витасистема, представляемая пятью категориями (компонентами), соединенными двусторонними связями. В полносвязном графе канонической модели структуры витасистемы имеется 20 ребер, подразделяемых на четыре вида.

Каноническая структура витасистемы[править]

Происхождение канонической структуры витасистемы обязано восточной философско-культурной парадигме представлять любой предмет, любую сущность во Вселенной в виде комбинации пяти аллегорических категорий («дерево», «огонь», «земля», «металл», «вода»), связанных четырьмя «законами взаимодействия». Исследованием содержательного наполнения этих категорий на различных этапах развития человеческого сознания занимался А.Н.Меделяновский[4].
Категориям (компонентам) канонической структуры витасистем можно поставить в соответствие восточные аналоги (см. табл.).

Категории (компоненты) канонической структуры витасистем
Обозначение Содержательное наполнение в различных задачах исследования витасистем Пример содержания в задаче производства новых изделий (витасистем)[2] Наименование в восточной парадигме, характеристика категории
1 Потребности, цели, требования к витасистеме, обоснование целевой задачи Обоснование общих потребностей и постановка проблемы (целевой задачи) по созданию витасистемы «Дерево» – нечто непрерывно растущее, переплетенное, древовидное
2 Идея, творческий замысел, инновационный задел, метод создания витасистемы Разработка наилучшего облика будущей витасистемы «Огонь» – озарение, новая энергия, устремленная в будущее
3 Ресурсы витасистемы: временные, пространственные, финансовые, вещественные, материальные, информационные, энергетические, сырьевые, кадровые, административные и др. Изыскание необходимых для предстоящей работы ресурсов «Земля» – все то, что, поглощая результаты второй категории, становится основным источником, фундаментом дальнейшего развития предмета (явления)
4 Создание витасистемы, технология преобразования исходных ресурсов, производство Создание новой (обновление прежней) витасистемы «Металл» – все, что добывается из «земли»
5 Использование витасистемы, применение по назначению, эксплуатация, реструктуризация, ремонт, восстановление, утилизация и т.п. Практическое использование созданной витасистемы «Вода» – плавное, текучее длительно существующее во времени, нечто окончательное и всепроникающее


Виды связей (отношений) между категориями (компонентами) витасистем

Обозначение Наименование в восточной парадигме Содержательное наполнение в задачах исследования витасистем Направление действия на граф-модели канонической структуры
a закон созидания постоянная смена одной категории другой в строгой последовательности, производственные переходы между формами деятельности между смежными категориями, по часовой стрелке
b закон противосозидания или ответной реакции на закон созидания обратная связь, внесение корректив в ход событий и тем самым создание основы для самостоятельного самоуправляемого существования и развития явления (предмета) между смежными категориями, против часовой стрелки
c закон согласованного подчинения (повиновения) поддержание порядка, безопасности и самосохранение структуры процесса, меры предварительного согласования через одну категорию, по часовой стрелке
d закон сопротивления (отрицания) стремление к форс-мажору, сепаратизму или к диктату на общий ход событий, вплоть до отрицания образовавшегося ранее порядка через одну категорию, против часовой стрелки


Особенностью графа, описывающего каноническую структуру витасистемы, является его реберная неоднородность: для адекватного описания графа требуется столько матриц инциденций, сколько видов связей (ребер) присутствует изначально. Для канонической структуры витасистемы требуется, как минимум, четыре матрицы.
С помощью категорий (компонентов) и связей (отношений) в канонической модели витасистем возможно описание таких общесистемных понятий, как: состояние, поведение, развитие (эволюция), жизненный цикл витасистем.

  • Состояние — фиксация значений параметров категорий (компонент) и связей висистемы на определённый момент времени.
  • Поведение — известные или неизвестные закономерности перехода витасистемы из одного состояния в другое, определяемые как взаимодействием с внешней средой, так и целями самой витасистемы.
  • Развитие, эволюция — закономерное и противоречивое в своей основе изменение витасистемы во времени, при котором сохраняется ее целостность, но может меняться физическая природа, структура, поведение и даже цель.
  • Жизненный цикл — стадии процесса развития витасистемы, начиная с момента возникновения необходимости в такой витасистеме и заканчивая её ликвидацией (утилизацией).

Витасистемный подход[править]

Витасистемный подход состоит в применении определенных принципов в задачах, анализа и синтеза систем различного назначения, а также при управлении витасистемами на всех стадиях их жизненного цикла.
Принципы витасистемного подхода
Принцип функциональной целесообразности, согласно которому мир витасистем – это не только структурно и функционально сложные динамические (переменные во времени) и пространственно-разнесенные системы, но и любые объекты, так или иначе связанные с удовлетворением человеческих потребностей, поскольку основным компонентом любой витасистемы является человек – субъект, наделенный желаниями и потребностями.
Принцип (полу)открытости, согласно которому целевая функция витасистемы может быть достигнута за счет избирательного взаимодействия с внешней средой: нет возможности купить вешалку, переходим к процедуре вколачивания гвоздя.
Принцип вложенности, согласно которому каждый объект, фигурирующий в витасистеме, также в свою очередь может рассматриваться как витасистема: гвоздик, молоток, стремянка, шкаф и пр. – в истории своего происхождения описываются теми же фазами жизненного цикла, что и создаваемая с их помощью конструкция. В отличие от «фрактальной вложенности», основанной на структурном сходстве систем различного уровня иерархии, в данном случае используется только сходство фаз жизненного цикла.
Принцип гетерохронии между материальными и информационными процессами, согласно которому переходы между смежными материальными стадиями жизненного цикла витасистем (или формами деятельности) происходят относительно медленно по сравнению с переходами по «лучам» пентаграммы граф-модели. Последние соответствуют законам «согласованного подчинения (повиновения)» и «сопротивления (отрицания)», носят виртуальный характер и связаны с обменом информацией между формами деятельности витасистем.
Принцип достаточной информированности, который подразумевает, что дефицит сведений в межфазовых переходах витасистемы или негативная (по отношению к конкретной витасистеме) информация на любой из фаз могут привести к ее деградации вплоть до прекращения «функционирования».
Витасистемный подход применяется преимущественно при решении задач организации инженерного творчества[2]. Он апробирован многовековой практикой и своими корнями восходит к Аристотелю [5], который разделил все предметы на два класса: «…одни существуют по природе, другие — в силу иных причин». Отличие между этими двумя классами предметов и процессов, в которых они участвуют, состоит в том, что «…все существующее по природе имеет в самом себе начало движения и покоя, будь то в отношении места, увеличения и уменьшения или качественного изменения». В части, касающейся искусственных (изготовленных человеком) предметов, по Аристотелю: «…ни один из них не имеет в самом себе начала его изготовления, но это начало находится либо в другом и вовне …, либо же в них, но не самих по себе, а когда по совпадению они становятся причиной для самих себя» [5]. В частности, «...если ложе будет зарыто в землю и гниение получит такую силу, что появится росток, возникнет не ложе, но дерево…» [5].
Витасистемный подход на первое место ставит не адекватность искусственно созданного имеющимся, в том числе и научным, представлениям о Природе, а существование и практическую ценность самого искусственно созданного как такового. Поэтому он исходит из апробированного многовековой практикой положения о том, что задача науки сводится не к одному только наведению порядка в наших представлениях (мыслях, рассуждениях, доказательствах) о самих себе и окружающем нас мире, а к тому, что без наведения такого порядка невозможна созидательная творческая деятельность в любых ее формах и проявлениях [2].

История возникновения термина[править]

Термин «витасистема» возник из практических задач управления авиастроительством, был предложен в 2009 году на Третьей международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2009)» и впервые был опубликован в Трудах конференции [6]. Там же была предложена концепция канонической структуры витасистем и сформулированы основные методические принципы витасистемного подхода.

В опубликованных работах по введению в теорию витасистем и витасистемному подходу в качестве предметной области их применения рассматривалось преимущественно авиастроение. Применению витасистем исключительно в этой сфере посвящена книга [7]

Источники[править]

Литература[править]

  • Цвиркун А.Д. Управление развитием крупномасштабных систем в новых условиях // Проблемы управления. — 2003. — № 1. — С. 34-43.
  • Бурков В.Н., Новиков Д.А. Теория активных систем: состояние и перспективы. — М. : Синтег, 1999. — 128 с.
  • Алакоз Г.М., Аюпов А.И., Пляскота С.И. и др. Витасистемы: модели инженерного творчества. — М. : «Дашков и К°», 2015. — 446 с. — ISBN 978-5-394-02587-7.
  • Меделяновский А. Н., Водяха Г. И. Необычные возможности человека и теория власти. — М. : Айрис-пресс, 2004. — 224 с. — ISBN 5-8112-1001-9.
  • Аюпов А. И., Пляскота С. И. Принципиальные аспекты прикладной структуризации витасистем и особенности их мониторинга на стадиях жизненного цикла // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2009): Труды Третьей международной конференции (5-7 октября 2009 г., Москва, Россия). — М. : Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, 2009. — С. 355-367.
  • Аюпов А. И., Пляскота С. И. Информационно-энергетический подход к структуризации систем. Основы анализа витасистем // Вооружение. Политика. Конверсия.. — 2010. — № 3. — С. 33-42.
  • Аюпов А. И., Матвеенко А. М., Пляскота С. И. Современные подходы к организации авиационного строительства // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2010): Материалы Четвертой международной конференции (4—6 октября 2010 г., Москва, Россия). — М. : Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, 2010. — Т. I.
  • Аюпов А. И., Пляскота С. И. Организация авиационного строительства России на современном этапе // Военная мысль. — 2011. — № 5. — С. 26-35.
  • Пляскота С. И. Модели жизненного цикла витасистем большого масштаба в задачах их мониторинга // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2011): Материалы Пятой международной конференции (3—5 октября 2011 г., Москва, Россия).. — М. : Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН, 2011. — Т. II.
  • Пляскота С. И. Моделирование динамики витасистем в задачах их мониторинга // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2011): Труды Пятой международной конференции (3—5 октября 2011 г., Москва, Россия).. — М. : Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН, 2011. — Т. II. — С. 323-329.
  • Аюпов А. И., Пляскота С. И. Разрешимость проблемы формализованного описания витасистем за счет использования категориальных переменных // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. — 2012. — № 1. — С. 67-78.
  • Алакоз Г. М., Аюпов А. И., Пляскота С. И. Техническое развитие авиации как творческий процесс // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2013): Труды Седьмой междунар. конфер., 30 сент. – 1 окт. 2013 г., Москва: в 2 т. / Ин-т проблем упр. им. В.А.Трапезникова Рос. акад. наук; под общ. ред. С.Н.Васильева, А.Д.Цвиркуна. — М. : Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН, 2013. — Т. II. — С. 379-389.
  • Алакоз Г. М., Аюпов А. И., Пляскота С. И. Витасистемный контекст управления развитием крупномасштабных систем // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2015): Труды Восьмой междунар. конфер., 29 сент. – 1 окт. 2015 г., Москва: в 2 т. / Ин-т проблем упр. им. В.А.Трапезникова Рос. акад. наук; под общ. ред. С.Н. Васильева, А.Д. Цвиркуна. — М. : Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН, 2015. — Т. I. — С. 36-45.
  • Алакоз Г. М., Аюпов А. И., Пляскота С. И. Витасистемный подход к управлению развитием крупномасштабных систем // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2015): Материалы Восьмой междунар. конфер., 29 сент. – 1 окт. 2015 г., Москва: в 2 т. / Ин-т проблем упр. им. В.А.Трапезникова Рос. акад. наук; под общ. ред. С.Н. Васильева, А.Д. Цвиркуна. — М. : Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН, 2015. — Т. 2: Секции 5 – 12. — С. 263-264.
  • Алакоз Г.М., Аюпов А.И., Пляскота С. И., Рубан А.С. Витасистемы. Принципы организации процессов авиастроения. — Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2015): Материалы Восьмой междунар. конфер., 29 сент. – 1 окт. 2015 г., Москва: в 2 т. / Ин-т проблем упр. им. В.А.Трапезникова Рос. акад. наук; под общ. ред. С.Н. Васильева, А.Д. Цвиркуна. — М. : «Щербинская типография», 2016. — 272 с. — ISBN 978-5-9243-0283-6.
  • Алакоз Г. М., Аюпов А. И., Пляскота С. И. Неархимедовы метрики в задачах моделирования витасистем // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2016): Труды Девятой междунар. конф., 03-05 окт. 2016 г., Москва: в 2 т. /Ин-т проблем упр. им. В.А.Трапезникова Рос. акад. наук; под общ. ред. С.Н. Васильева, А.Д. Цвиркуна.. — М. : Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН, 2016. — Т. 1. — С. 247-254.
  • Алакоз Г. М., Аюпов А. И., Пляскота С. И. Использование ультраметрического пространства в задачах моделирования витасистемм // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2016): Материалы Девятой междунар. конф., 03-05 окт. 2016 г., Москва: в 2 т. /Ин-т проблем упр. им. В.А.Трапезникова Рос. акад. наук; под общ. ред. С.Н. Васильева, А.Д. Цвиркуна.. — М. : Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН, 2016. — Т. 2: Секции 5-13. — С. 119-121.
  • Аристотель Сочинения. В 4 т. (Серия «Философское наследие»). Т. 3. Физика / Пер. В. П. Карпова / Ред и вступ. ст. И. Д. Рожанского. — М. : Мысль, 1981. — 616 с.