Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
| Цю статтю треба для відповідності Вікіпедії. (грудень 2013) |
При́нципи формування концептуальних положень (підходів) до системоло́гії
Серед принципів системології можна виділити кілька основних (Флейшман і ін., 1982; Розенберг, 1984).
Принцип ієрархічної організації (або принцип інтегративних рівнів;): дозволяє встановити супідрядність одна одній як природних, так і штучних систем (див. рис.). Дана схема досить умовна (наприклад, такий об'єкт, як ґрунт, повинен розглядатися як об'єднання об'єктів ієрархій А, B і C, а промислово-господарські системи — як об'єднання об'єктів ієрархій В, D і E). Відносний характер ранжування за наявних ознак Незважаючи на це, принцип ієрархічної організації виявляється досить корисним при вивченні складних систем (нижче буде розглянуто ще один пов'язаний з цим принцип — принцип рекурентного пояснення).
На прикладі цього принципу добре ілюструються відмова від редукціонізму як методології вивчення складних систем і можливість використання редукції як методу (схема ієрархічної організації світу заснована на редукції).
На користь даного принципу можна навести і слова відомого філософа Г. В. Ф. Гегеля (1975):
«Природа повинна бути розглянута як система сходинок, кожна з яких необхідно витікає з іншої і є найближчою істиною тієї, з якої вона виникала, причому, проте, тут немає природного (naturlich) процесу породження, а є лише породження в лоні внутрішньої ідеї, що становить основу природи».
Принцип несумісності Л.Заде (1974): чим глибше аналізується реальна складна система, тим менш певні наші судження про її поведінку. Іншими словами, складність системи і точність, з якою її можна аналізувати, пов'язані зворотною залежністю. Несумісність «простоти» моделі і точності передбачення поведінки описуваної нею складної системи добре помітив і А. А. Самарський (1979):
«… дослідник постійно перебуває між Сциллою і Харибдою ускладненості недостовірності. З одного боку, побудована ним модель повинна бути простою в математичному відношенні, щоб її можна було дослідити наявними засобами. З іншого боку, в результаті всіх спрощень вона не повинна втратити і „раціональне зерно“, суть проблеми».
Принцип контрінтуїтивної поведінки Дж. Форрестера (1974, 1978): дати задовільний прогноз поведінки складної системи на досить великому проміжку часу, спираючись тільки на власний досвід та інтуїцію, практично неможливо. Це пов'язане з тим, що наша інтуїція «вихована» на спілкуванні з простими системами, де зв'язки елементів практично завжди вдається простежити. Контрінтуїтивна поведінки складної системи полягає в тому, що вона реагує на вплив зовсім іншим чином, ніж це нами інтуїтивно очікувалося.
Решта принципів відносяться до моделей складних систем і становлять, власне, основу конструктивної системології.
Принцип множинності моделей В. В. Налімова (1971): для пояснення і передбачення структури та (або) поведінки складної системи можлива побудова кількох моделей, які мають однакове право на існування.
Проілюструємо цей принцип трьома прикладами. Перший з них запозичений з монографії О. М. Гілярова (1990) і демонструє відмінність механізмів явища, які можуть бути покладені в основу побудови моделей. На питання, чому соловейко (Luscinia luscinia), як і більшість інших комахоїдних птахів, що гніздяться в помірній зоні, восени відлітає на південь, можна дати чотири (які не виключають одна одну) відповіді:
- — Тому що взимку не здатний знайти достатньої для свого прожитку кількості комах (умовно назвемо таку відповідь екологічною);
- — Тому що такі ж перельоти здійснювали його предки або міграційна поведінка цих птахів є результатом закладеної в них генетичної програми (генетична відповідь);
- — Організм солов'я реагує на скорочення світлого часу доби низкою фізіологічних змін, в результаті чого виникає предміграційний неспокій і готовність до початку перельоту (фізіолого-генетична відповідь);
- — Відліт солов'їв в даній місцевості і в конкретний рік починається тому, що різке похолодання напередодні стимулювало додаткове підвищення міграційної активності (фізіолого-екологічна відповідь).
Кожному з цих механізмів можна поставити у відповідність певну модель і тоді один процес (відліт солов'їв на південь) буде описаний кількома моделями.
Другий і третій приклади запозичені з праць П. М. Брусиловського (1985, 1987). Динаміка і прогноз середньорічної чисельності водоростей Melosira baicalensis в оз. Байкал описуються (відмінність методів моделювання):
- Різними типами імітаційних моделей (Ізраель та ін., 1976; Домбровський та ін., 1979; Меншуткин та ін., 1981; Ащепкова, Кузеванова, 1983);
- Самоорганізується моделлю методу групового обліку аргументів (Івахненко та ін., 1980; Брусиловський, 1987);
- За допомогою еволюційного моделювання (Брусиловський, 1986);
- За допомогою процедури «модельного штурму» (Брусиловський, Розенберг, 1983).
Третій приклад демонструє різницю цілей моделювання одного і того ж екологічного процесу. Нехай має місце динаміка чисельності популяції деякого гризуна (наприклад, звичайної полівки Microtus arvalis). Ця динаміка становить інтерес для різних фахівців, які при побудові моделей будуть користуватися різною, як апріорною, так і апостеріорною, інформацією:
- Фундаментальні дослідження академічного вченого, спрямовані на розкриття генетико-екологічних механізмів динаміки популяції (полівка — традиційний об'єкт таких робіт);
- Дослідження фахівців сільського господарства, для яких популяція гризунів є шкідником зернових культур і за допомогою моделювання необхідно передбачити спалахи чисельності популяції і дати рекомендації з проведення захисних заходів;
- Дослідження фахівців-гігієністів, для яких популяція гризунів є можливим джерелом виникнення епізоотій.
Таким чином, для досягнення цих цілей можна побудувати безліч різних моделей (різних як щодо використовуваної інформації, так і за методами побудови); наприклад, імітаційну (Жигальський, 1984), вербальну (Груздев, 1980; Симак, 1995), статистичну методом головних компонент (Ефимов, Галактионов, 1983) та ін.
Принцип здійсненності Б. С. Флейшмана (1978, 1982): дозволяє відрізнити моделі складних систем від звичайних математичних моделей. Математичні моделі вимагають тільки вказівки необхідних і достатніх умов існування рішення (логічна несуперечність: що є насправді?). Моделі конструктивної математики додатково до цього вимагають вказівки алгоритму знаходження цього рішення (наприклад, шляхом повного перебору всіх можливих ситуацій; як треба це зробити?). Системологія розглядає тільки ті моделі, для яких цей алгоритм здійснимий, тобто рішення може бути знайдене із заданою імовірністю р0 за час t0 (р0, t0 — здійсненність; подолання складності або відповідь на питання: що ми можемо зробити?). Іншими словами, принцип здійсненності може бути сформульовано таким чином: ми не сподіваємося на везіння і у нас мало часу.
Принцип формування законів: постулюються здійсненні моделі, а з них у вигляді теорем виводяться закони складних систем. При цьому закони стосуються як систем, що мають місце зараз, так і майбутніх природних і штучних систем. Вони можуть пояснити структуру і поведінку перших і індукувати побудову других. Таким чином, закони системології носять дедуктивний характер і ніякі реальні явища не можуть спростувати або підтвердити їх справедливість. Останнє твердження слід розуміти так (Флейшман, 1982, с. 21): невідповідність між експериментом над реальною складною системою і законом може свідчити лише про невідповідність реальної системи того класу здійсненних моделей, для яких виведено закон, з іншого боку, відповідність експерименту закону ніяк не пов'язана з його підтвердженням (він цього не потребує, будучи дедуктивним) і дозволяє «залишатися» досліднику в рамках прийнятих при виведенні закону припущень і гіпотез.
Принцип рекурентного пояснення: властивості систем даного рівня ієрархічної організації світу виводяться у вигляді теорем (пояснюються), виходячи з постульованих властивостей елементів цієї системи (тобто систем безпосередньо нижчого рівня ієрархії) і зв'язків між ними. Наприклад, для виведення властивостей екосистеми (біоценозу) постулюються властивості і зв'язки популяцій, для виведення властивостей популяцій — властивості та зв'язку особин і т. д.
Принцип мінімаксної побудови моделей: теорія повинна складатися з простих моделей (min) систем наростаючої складності (max). Іншими словами, формальна складність моделі (наприклад, число рівнянь, що описують її) не повинна відповідати неформальній складності системи (принципи ускладнювання поведінки). Звідси випливає, що груба модель складнішої системи (наприклад, модель динаміки біоценозу з двох взаємодіючих популяцій Лотки-Вольтерра) може виявитися простішою від точнішої моделі простішої системи (наприклад, модель енергетичного балансу особини; Ханін, Дорфман, 1975, 1978). Цей принцип розглядається як аналог принципу «бритви Оккама»
Див. також
Примітки
- Розенберг Г.С., Мозговой Д.П., Гелашвили Д.Б. Экология. Элементы теоретических конструкций современной экологии. – Самара: СамНЦ РАН, 1999. – 396 с.
- Розенберг Г.С. Модели в фитоценологии. - М.: Наука, 1984. - 240 с.
- Одум Ю. Основы экологии. - М.: Мир, 1975. - 740 с.
- Гиляров А.М. Популяционная экология. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. - 191 с.
- Принцип "бритви Оккама", відомий в науці так само, як принцип ощадливості, принцип простоти або принцип лаконічності мислення був сформульований в XIV столітті англійським філософом Уїльяма Оккама в наступному вигляді: frustra fit plura, quod fieri potest pauciora - не слід робити за допомогою більшого те, що можна досягти за допомогою меншого.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cyu stattyu treba vikifikuvati dlya vidpovidnosti standartam yakosti Vikipediyi Bud laska dopomozhit dodavannyam dorechnih vnutrishnih posilan abo vdoskonalennyam rozmitki statti gruden 2013 Pri ncipi formuvannya konceptualnih polozhen pidhodiv do sistemolo giyiIyerarhichna organizaciya sistem punktirom poznacheno chastinu biologichnoyi iyerarhiyi sho doslidzhuyetsya ekologiyeyu Sered principiv sistemologiyi mozhna vidiliti kilka osnovnih Flejshman i in 1982 Rozenberg 1984 Princip iyerarhichnoyi organizaciyi abo princip integrativnih rivniv dozvolyaye vstanoviti supidryadnist odna odnij yak prirodnih tak i shtuchnih sistem div ris Dana shema dosit umovna napriklad takij ob yekt yak grunt povinen rozglyadatisya yak ob yednannya ob yektiv iyerarhij A B i C a promislovo gospodarski sistemi yak ob yednannya ob yektiv iyerarhij V D i E Vidnosnij harakter ranzhuvannya za nayavnih oznak Nezvazhayuchi na ce princip iyerarhichnoyi organizaciyi viyavlyayetsya dosit korisnim pri vivchenni skladnih sistem nizhche bude rozglyanuto she odin pov yazanij z cim princip princip rekurentnogo poyasnennya Na prikladi cogo principu dobre ilyustruyutsya vidmova vid redukcionizmu yak metodologiyi vivchennya skladnih sistem i mozhlivist vikoristannya redukciyi yak metodu shema iyerarhichnoyi organizaciyi svitu zasnovana na redukciyi Na korist danogo principu mozhna navesti i slova vidomogo filosofa G V F Gegelya 1975 Priroda povinna buti rozglyanuta yak sistema shodinok kozhna z yakih neobhidno vitikaye z inshoyi i ye najblizhchoyu istinoyu tiyeyi z yakoyi vona vinikala prichomu prote tut nemaye prirodnogo naturlich procesu porodzhennya a ye lishe porodzhennya v loni vnutrishnoyi ideyi sho stanovit osnovu prirodi Princip nesumisnosti L Zade 1974 chim glibshe analizuyetsya realna skladna sistema tim mensh pevni nashi sudzhennya pro yiyi povedinku Inshimi slovami skladnist sistemi i tochnist z yakoyu yiyi mozhna analizuvati pov yazani zvorotnoyu zalezhnistyu Nesumisnist prostoti modeli i tochnosti peredbachennya povedinki opisuvanoyi neyu skladnoyi sistemi dobre pomitiv i A A Samarskij 1979 doslidnik postijno perebuvaye mizh Scilloyu i Haribdoyu uskladnenosti nedostovirnosti Z odnogo boku pobudovana nim model povinna buti prostoyu v matematichnomu vidnoshenni shob yiyi mozhna bulo dosliditi nayavnimi zasobami Z inshogo boku v rezultati vsih sproshen vona ne povinna vtratiti i racionalne zerno sut problemi Princip kontrintuyitivnoyi povedinki Dzh Forrestera 1974 1978 dati zadovilnij prognoz povedinki skladnoyi sistemi na dosit velikomu promizhku chasu spirayuchis tilki na vlasnij dosvid ta intuyiciyu praktichno nemozhlivo Ce pov yazane z tim sho nasha intuyiciya vihovana na spilkuvanni z prostimi sistemami de zv yazki elementiv praktichno zavzhdi vdayetsya prostezhiti Kontrintuyitivna povedinki skladnoyi sistemi polyagaye v tomu sho vona reaguye na vpliv zovsim inshim chinom nizh ce nami intuyitivno ochikuvalosya Reshta principiv vidnosyatsya do modelej skladnih sistem i stanovlyat vlasne osnovu konstruktivnoyi sistemologiyi Princip mnozhinnosti modelej V V Nalimova 1971 dlya poyasnennya i peredbachennya strukturi ta abo povedinki skladnoyi sistemi mozhliva pobudova kilkoh modelej yaki mayut odnakove pravo na isnuvannya Proilyustruyemo cej princip troma prikladami Pershij z nih zapozichenij z monografiyi O M Gilyarova 1990 i demonstruye vidminnist mehanizmiv yavisha yaki mozhut buti pokladeni v osnovu pobudovi modelej Na pitannya chomu solovejko Luscinia luscinia yak i bilshist inshih komahoyidnih ptahiv sho gnizdyatsya v pomirnij zoni voseni vidlitaye na pivden mozhna dati chotiri yaki ne viklyuchayut odna odnu vidpovidi Tomu sho vzimku ne zdatnij znajti dostatnoyi dlya svogo prozhitku kilkosti komah umovno nazvemo taku vidpovid ekologichnoyu Tomu sho taki zh pereloti zdijsnyuvali jogo predki abo migracijna povedinka cih ptahiv ye rezultatom zakladenoyi v nih genetichnoyi programi genetichna vidpovid Organizm solov ya reaguye na skorochennya svitlogo chasu dobi nizkoyu fiziologichnih zmin v rezultati chogo vinikaye predmigracijnij nespokij i gotovnist do pochatku perelotu fiziologo genetichna vidpovid Vidlit solov yiv v danij miscevosti i v konkretnij rik pochinayetsya tomu sho rizke poholodannya naperedodni stimulyuvalo dodatkove pidvishennya migracijnoyi aktivnosti fiziologo ekologichna vidpovid Kozhnomu z cih mehanizmiv mozhna postaviti u vidpovidnist pevnu model i todi odin proces vidlit solov yiv na pivden bude opisanij kilkoma modelyami Drugij i tretij prikladi zapozicheni z prac P M Brusilovskogo 1985 1987 Dinamika i prognoz serednorichnoyi chiselnosti vodorostej Melosira baicalensis v oz Bajkal opisuyutsya vidminnist metodiv modelyuvannya Riznimi tipami imitacijnih modelej Izrael ta in 1976 Dombrovskij ta in 1979 Menshutkin ta in 1981 Ashepkova Kuzevanova 1983 Samoorganizuyetsya modellyu metodu grupovogo obliku argumentiv Ivahnenko ta in 1980 Brusilovskij 1987 Za dopomogoyu evolyucijnogo modelyuvannya Brusilovskij 1986 Za dopomogoyu proceduri modelnogo shturmu Brusilovskij Rozenberg 1983 Tretij priklad demonstruye riznicyu cilej modelyuvannya odnogo i togo zh ekologichnogo procesu Nehaj maye misce dinamika chiselnosti populyaciyi deyakogo grizuna napriklad zvichajnoyi polivki Microtus arvalis Cya dinamika stanovit interes dlya riznih fahivciv yaki pri pobudovi modelej budut koristuvatisya riznoyu yak apriornoyu tak i aposteriornoyu informaciyeyu Fundamentalni doslidzhennya akademichnogo vchenogo spryamovani na rozkrittya genetiko ekologichnih mehanizmiv dinamiki populyaciyi polivka tradicijnij ob yekt takih robit Doslidzhennya fahivciv silskogo gospodarstva dlya yakih populyaciya grizuniv ye shkidnikom zernovih kultur i za dopomogoyu modelyuvannya neobhidno peredbachiti spalahi chiselnosti populyaciyi i dati rekomendaciyi z provedennya zahisnih zahodiv Doslidzhennya fahivciv gigiyenistiv dlya yakih populyaciya grizuniv ye mozhlivim dzherelom viniknennya epizootij Takim chinom dlya dosyagnennya cih cilej mozhna pobuduvati bezlich riznih modelej riznih yak shodo vikoristovuvanoyi informaciyi tak i za metodami pobudovi napriklad imitacijnu Zhigalskij 1984 verbalnu Gruzdev 1980 Simak 1995 statistichnu metodom golovnih komponent Efimov Galaktionov 1983 ta in Princip zdijsnennosti B S Flejshmana 1978 1982 dozvolyaye vidrizniti modeli skladnih sistem vid zvichajnih matematichnih modelej Matematichni modeli vimagayut tilki vkazivki neobhidnih i dostatnih umov isnuvannya rishennya logichna nesuperechnist sho ye naspravdi Modeli konstruktivnoyi matematiki dodatkovo do cogo vimagayut vkazivki algoritmu znahodzhennya cogo rishennya napriklad shlyahom povnogo pereboru vsih mozhlivih situacij yak treba ce zrobiti Sistemologiya rozglyadaye tilki ti modeli dlya yakih cej algoritm zdijsnimij tobto rishennya mozhe buti znajdene iz zadanoyu imovirnistyu r0 za chas t0 r0 t0 zdijsnennist podolannya skladnosti abo vidpovid na pitannya sho mi mozhemo zrobiti Inshimi slovami princip zdijsnennosti mozhe buti sformulovano takim chinom mi ne spodivayemosya na vezinnya i u nas malo chasu Princip formuvannya zakoniv postulyuyutsya zdijsnenni modeli a z nih u viglyadi teorem vivodyatsya zakoni skladnih sistem Pri comu zakoni stosuyutsya yak sistem sho mayut misce zaraz tak i majbutnih prirodnih i shtuchnih sistem Voni mozhut poyasniti strukturu i povedinku pershih i indukuvati pobudovu drugih Takim chinom zakoni sistemologiyi nosyat deduktivnij harakter i niyaki realni yavisha ne mozhut sprostuvati abo pidtverditi yih spravedlivist Ostannye tverdzhennya slid rozumiti tak Flejshman 1982 s 21 nevidpovidnist mizh eksperimentom nad realnoyu skladnoyu sistemoyu i zakonom mozhe svidchiti lishe pro nevidpovidnist realnoyi sistemi togo klasu zdijsnennih modelej dlya yakih vivedeno zakon z inshogo boku vidpovidnist eksperimentu zakonu niyak ne pov yazana z jogo pidtverdzhennyam vin cogo ne potrebuye buduchi deduktivnim i dozvolyaye zalishatisya doslidniku v ramkah prijnyatih pri vivedenni zakonu pripushen i gipotez Princip rekurentnogo poyasnennya vlastivosti sistem danogo rivnya iyerarhichnoyi organizaciyi svitu vivodyatsya u viglyadi teorem poyasnyuyutsya vihodyachi z postulovanih vlastivostej elementiv ciyeyi sistemi tobto sistem bezposeredno nizhchogo rivnya iyerarhiyi i zv yazkiv mizh nimi Napriklad dlya vivedennya vlastivostej ekosistemi biocenozu postulyuyutsya vlastivosti i zv yazki populyacij dlya vivedennya vlastivostej populyacij vlastivosti ta zv yazku osobin i t d Princip minimaksnoyi pobudovi modelej teoriya povinna skladatisya z prostih modelej min sistem narostayuchoyi skladnosti max Inshimi slovami formalna skladnist modeli napriklad chislo rivnyan sho opisuyut yiyi ne povinna vidpovidati neformalnij skladnosti sistemi principi uskladnyuvannya povedinki Zvidsi viplivaye sho gruba model skladnishoyi sistemi napriklad model dinamiki biocenozu z dvoh vzayemodiyuchih populyacij Lotki Volterra mozhe viyavitisya prostishoyu vid tochnishoyi modeli prostishoyi sistemi napriklad model energetichnogo balansu osobini Hanin Dorfman 1975 1978 Cej princip rozglyadayetsya yak analog principu britvi Okkama Div takozhSistemnij pidhidPrimitkiRozenberg G S Mozgovoj D P Gelashvili D B Ekologiya Elementy teoreticheskih konstrukcij sovremennoj ekologii Samara SamNC RAN 1999 396 s Rozenberg G S Modeli v fitocenologii M Nauka 1984 240 s Odum Yu Osnovy ekologii M Mir 1975 740 s Gilyarov A M Populyacionnaya ekologiya M Izd vo Mosk un ta 1990 191 s Princip britvi Okkama vidomij v nauci tak samo yak princip oshadlivosti princip prostoti abo princip lakonichnosti mislennya buv sformulovanij v XIV stolitti anglijskim filosofom Uyilyama Okkama v nastupnomu viglyadi frustra fit plura quod fieri potest pauciora ne slid robiti za dopomogoyu bilshogo te sho mozhna dosyagti za dopomogoyu menshogo