Проф. Константин  Бравый
отделение управления и безопастности университета им. Бен-Гуриона. Негев. Израиль 
(English)
            

Управление и безопасность


Интеллектуальная революция ХХ1 века:
научные и технологические основы

Константин Бравый,
Институт Интеллектуальных Технологий, Ашдод, Израиль

1. Введение:

Обеспечение жизнеспособности сложных систем, таких как биологические системы, современные индустриальные системы, социально-экономические системы и общественно-экономические формации, по определению автора, - это процесс решения всевозможных задач управления, возникающих в процессе жизнедеятельности организмов этих сложных систем. Интерес к исследованию процессов управления и связи в животном, машине и в обществе возник под воздействием идей великого американского ученого Норберта Винера и его "Кибернетики" [1]. В русле Кибернетики получили развитие общая теория систем [2, 3], теория управления [4] и теория оптимизации [5] и исследования операций [6]. Эти научные результаты уже к началу 80-х годов позволили определить объект исследования, предмет исследования и специфические методы исследования Кибернетики. Значительные результаты к этому времени были получены в биокибернетике [7, 8] и в экономической кибернетике [9]. В то же время "Кибернетика", как известно, так и не приобрела облик сложившейся науки. Это, по мнению автора, объясняется тем, что Кибернетика не имеет своих строгих законов управления, подобных законам термодинамики, которые действуют в энергетике, или подобных законам природы, которые действуют в ядерной физике. 
В 1988 году в бывшем Советском Союзе автор опубликовал статью о закономерностях поведения целенаправленных систем [10]. В этой статье автор предложил математическое описание закономерности управления процессами жизнедеятельности сложных технических и организационно-технических систем. В 1992 году автор подал заявление об открытии неизвестной ранее закономерности поведения эргатических систем [11]. После 1992 года в Израиле автор продолжил исследование этих закономерностей и сосредоточил свое внимание на исследовании законов и процессов обеспечения жизнеспособности биологических систем. За период с 1993 года в Израиле автор выполнил более 20 научных работ. Основные результаты научных исследований автора представлены в научных работах "Законы управления и связи в сложных системах", "Законы и процессы гомеостатической деятельности мозга" и "Динамика и перспективы развития мирового сообщества", которые опубликованы в Трудах Института Интеллектуальных Технологий. В первой работе автор представил математическое описание неизвестной ранее закономерности обеспечения жизнеспособности биологических систем. Во второй работе дано определение свойства жизнеспособности сложных систем, предложено описание процесса обеспечения жизнеспособности сложных технических и организационно-технических систем, сформулированы законы обеспечения жизнеспособности биологических систем и представлено новое направление в развитии психологии, которую принято рассматривать как науку о душе. В третьей работе представлены основные этапы развития мирового сообщества и даны основные характеристики демократической системы нового типа, которая, по мнению автора, должна придти на смену демократической системе американского образца. Результаты создания принципиально новых технических решений в области искусственного интеллекта представлены в трех статьях автора, опубликованных в 1996 году в "Трудах Американской Конференции по Энергетике" [12], а в 1999 и 2000 годах - в журнале "Научный Израиль - Технологические Достижения" [13, 14]. 
В предлагаемой работе представлен феномен гомеостатической деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма сложных биологических систем. Предложено описание процессов обеспечения жизнеспособности сложных технических и организационно- технических систем. Обсуждается доказательство "Парадигмы жизнеспособности", которая устанавливает, что процесс бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности сложных биологических систем есть образец для решения задач управления в организационно- технических системах. Представлены Формула и Аннотация описания научного открытия автора под названием "Закономерность обеспечения жизнеспособности сложных биологических систем". Сформулированы 5 законов жизнеспособности сложных биологических систем. Показано, что научное открытие автора явилось основой для создания "Биокибернетических Систем Управления (БСУ)", которые обеспечивают оптимальное решение всевозможных задач управления в организационно- технических системах. Предложена концепция "разумных машин", которые самостоятельно, без участия человека определяют кто, что, когда и как должен делать для обеспечения жизнеспособности и безопасности применения современных машин в пределах их жизненного цикла. Обсуждаются основы Науки о жизнеспособности сложных систем, позволившей сформулировать основные положения "Науки о наследственности и изменчивости общественно-экономических формаций". Показано, что научное открытие автора является основой для "Интеллектуальной революции ХХ1 века", которая открывает новый этап в развитии современного постиндустриального мира. 

2. Феномен гомеостатической деятельности мозга
Гомеостатическая деятельность мозга, как известно, - это бессознательная деятельность мозга в обеспечении жизнеспособности организма биологических систем. Принципиальное отличие гомеостатической деятельности мозга от деятельности "Сознания", "Подсознания" и "Сверхсознания" [16], по мнению автора, заключается в следующем. 
Очевидно, что уровень развития Сознания определяется объемом опыта и знаний, которые человек постоянно приобретал и передавал из поколения в поколение на всех этапах развития мирового сообщества. Тогда, во-первых, можно считать, что гомеостатическая деятельность мозга - это такая деятельность, которая осуществляется вне зависимости от опыта и знаний, приобретенных человеком. Другими словами, содержание и качество гомеостатической деятельности мозга современного человека не отличается от содержания и качества этого процесса у первобытного человека, обезьяны и других сложных биологических систем.
Во-вторых, гомеостатическая деятельность мозга не опирается на механизмы деятельности Подсознания, тесно связанные с навыками или социальными нормами, которые хорошо автоматизированы и потому перестали осознаваться человеком.
В-третьих, гомеостатическая деятельность мозга в отличие от деятельности Сверхсознания не питается материалом, накопленным Сознанием и частично зафиксированным в Подсознании. Это позволяет утверждать, что гомеостатическая деятельность мозга - это особый вид деятельности мозга, которая принципиально отличается от деятельности "Сознания", "Подсознания" и "Сверхсознания".
Уникальность гомеостатической деятельности мозга заключается в том, что эта деятельность мозга осуществляется по законам природы в обеспечении жизнеспособности организма сложных биологических систем. В этом смысле, гомеостатическая деятельность мозга - это особый вид деятельности мозга, которая осуществляется по законам природы в обеспечении жизнеспособности биологических систем.

С другой стороны, на основе результатов исследования нейрофизиологов, автор пришел к заключению о том, что процесс гомеостатической деятельности мозга осуществляется по правилам правополушарной деятельности [16]. Это заключение автора основано на том, что гомеостатическая деятельность мозга не нуждается в выявлении логических связей для построения модели реальности, так как она сама объективная реальность. Отсюда с большой долей уверенности можно утверждать, что гомеостатическая деятельность мозга - это особый вид правополушарной деятельности, которая осуществляется по законам природы в обеспечении жизнеспособности биологических систем. Феномен гомеостатической деятельности мозга, по мнению автора, состоит в том, что формализация этого процесса может стать основой для оптимального решения всевозможных задач управления, возникающих процессе жизнедеятельности современного постиндустриального мира.

3. Процессы обеспечения жизнеспособности сложных систем

3.1 Свойство жизнеспособности организационно-технических систем
Будем изучать такие сложные системы, которые включают орган управления, средства управления и объект управления. Объект управления представляет собой функциональную подсистему сложной системы. Примером объекта управления в простейшем случае может быть энергетическая, авиационная или другая техническая система. Орган управления процессами жизнедеятельности объекта управления, по мнению автора, предназначен для анализа фактического состояния объекта управления и формирования управляющих воздействий, необходимых для компенсации случайных факторов, воздействующих на поведение объекта управления. Примером органа управления могут быть менеджеры, которые определяют порядок обслуживания и эксплуатации оборудования промышленных предприятий. Примером средств управления может быть эксплуатационный персонал, который выполняет операции, необходимые для обеспечения постоянной готовности и эффективного применения оборудования в пределах его жизненного цикла. Комплекс случайных факторов, воздействующих на поведение объекта управления в общем случае включает систему эндогенных случайных факторов, определяющих внутреннее состояние технической готовности объекта управления, и систему экзогенных случайных факторов, определяющих влияние внешней среды на выполнение объектом своих функций. Тогда, жизнеспособность - это интегральное свойство организационно-технической системы, которое определяется способностью органа управления использовать средства управления для обеспечения технической готовности, функциональной эффективности и безопасности использования технической системы в реальных условиях ее существования в пределах ее жизненного цикла.

3.2 Информационная модель процесса обеспечения жизнеспособности сложных систем
Жизнь сложной системы, по мнению автора, - это процесс ее выживания, самосохранения и устойчивого функционирования во внешнем мире. Условия существования объекта управления определяются внутренним состоянием объекта и влиянием внешней среды на выполнение объектом своих функций. Современные технические системы, как правило, характеризуются высокими показателями надежности и устойчивости функционирования (робастности) по отношению к случайным факторам, определяющим условия выполнения системой своих функций. В то же время, с одной стороны, у сложной технической системы всегда существуют скрытые дефекты, которые еще не привели к явным нарушениям функций технической системы. С другой стороны, для эффективного применения сложной технической системы, как правило, появляется необходимость в переключении диапазонов компенсации случайных факторов, определяющих условия выполнения системой своих функций. Все это приводит к тому, что сложные системы, как правило, включают орган управления, необходимый для компенсации всех возможных случайных факторов, которые могут воздействовать на поведение объекта управления, и средства управления, необходимые для реализации методов управления, формируемых органом управления. Другими словами, задачи выживания, самосохранения и устойчивого функционирования сложной технической системы в реальных условиях ее существования реализуются в рамках организационно- технической системы.
Сложная биологическая система, подобно организационно- технической системе, включает: Мозг с разветвленной нервной системой; внутреннюю среду, выполняющую функции средств управления, и организм, выполняющий физиологические функции биологической системы. Процесс обеспечения жизнеспособности сложной биологической системы в реальных условиях ее существования реализуется на основе бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма. Тогда информационную модель процесса обеспечения жизнеспособности сложных систем, которые включают объект управления, средства управления и орган управления, в общем случае можно представить следующим образом. Орган управления запрашивает информацию о состоянии объекта управления. Объект управления по запросу органа управления выдает информацию о текущем значении определяющих параметров, характеризующих процесс функционирования объекта. Орган управления обрабатывает эту информацию и вырабатывает управляющие воздействия, необходимые для обеспечения жизнеспособности объекта управления с учетом его фактического состояния на любой момент времени в пределах его жизненного цикла.

3.3 Процесс обеспечения жизнеспособности сложных технических систем

Любую сложную техническую систему автор рассматривает как живой организм, который на различных этапах своего существования объективно нуждается в выживании, самосохранении и устойчивом функционировании во внешнем мире. Будем считать, что выживание - это процесс предотвращения аварий и разрушений технической системы. Тогда очевидно, что выживание технической системы обеспечивает дежурный персонал промышленных предприятий. Процесс функционирования технической системы характеризуется множеством параметров, которые могут находиться в пределах допусков, если система исправна, или вне пределов своих допусков, если система неисправна. Тогда самосохранение - это процесс технического обслуживания и ремонта, необходимый для сохранения исправности технической системы в пределах ее жизненного цикла. Очевидно, что сохранение исправности технической системы обеспечивает инженерно- технический персонал. Устойчивое функционирование технической системы в процессе ее применения обеспечивают операторы, например, летчики самолетов. И, наконец, устойчивое функционирование технической системы на мировом рынке обеспечивают менеджеры промышленных предприятий. Таким образом, процесс обеспечения жизнеспособности сложных технических систем охватывает решение всего комплекса задач управления, возникающих в процессе жизнедеятельности этих систем. 
Примем, что на поведение реальной технической системы всегда действуют факторы, которые предусмотрены в технологическом процессе выполнения ею своих функций, и "случайные факторы", которые не предусмотрены в технологическом процессе. Тогда процесс обеспечения жизнеспособности сложных технических систем можно рассматривать как процесс эффективного использования функциональных возможностей технической системы на основе своевременной компенсации случайных факторов, характеризующих внутреннее состояние технической системы, и влияние внешней среды на выполнение ею своих функций. 

3.4 Парадигма жизнеспособности

Парадигма, как известно, - это теория (утверждение, модель или система взглядов), принятая в качестве образца для решения исследовательской задачи. В этом смысле "парадигма жизнеспособности" - это утверждение о том, что процесс бессознательной деятельности мозга в области обеспечения жизнеспособности организма биологических систем - это образец для сознательной деятельности человека в области управления процессами жизнедеятельности технических, производственных, социально-экономических и общественно- политических систем. 
Достоверность этой "парадигмы жизнеспособности" определяется тем, что:
· Сложные технические, организационно- технические и биологические системы - это многопараметрические объекты управления, на поведение которых в общем случае могут действовать эндогенные и экзогенные случайные факторы. 
· Процесс обеспечения жизнеспособности сложных технических, организационно- технических и биологических систем - это процесс обработки информации о состоянии многопараметрических объектов и формирования управляющих воздействий, необходимых для компенсации случайных факторов, воздействующих на поведение объектов управления в пределах их жизненного цикла.
· Операции, которые реализуются в процессе бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма, совпадают с операциями обслуживания и эксплуатации сложных технических систем. 
· Управление процессами жизнедеятельности производственных, социально- экономических и общественно- политических систем - это процесс обеспечения жизнеспособности этих систем. 
Процесс бессознательной деятельности мозга в области обеспечения жизнеспособности организма осуществляется в рамках гомеостатической системы управления, которая обладает преимуществами централизованной системы управления и децентрализованной системы управления и лишена недостатков всех ранее известных систем управления.
Практическое значение "парадигмы жизнеспособности" сложных систем определяется тем, что появляется возможность использовать математическое описание процесса бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма, который осуществляется по законам природы, для решения задач управления в различных сферах. 

3.5 Показатели жизнеспособности сложных систем

Качество функционирования сложной технической системы, как объекта управления, определяется кибернетическими свойствами наблюдаемости, управляемости и устойчивости функционирования технической системы в реальных условиях ее существования. Качество органа управления, по мнению автора, определяется его компенсаторными способностями по отношению к случайным факторам, воздействующим на поведение объекта управления. 
Жизнеспособность организационно-технической системы характеризуется способностью органа управления использовать средства управления для решения задач выживания, самосохранения и устойчивого функционирования объекта управления в пределах его жизненного цикла. При этом кибернетические свойства технической системы, как объекта управления, характеризуются показателями, достигнутыми на стадии создания этой системы. Компенсаторные способности органа управления определяются показателями, достигнутыми на стадии создания органа управления. Тогда очевидно, что показатели жизнеспособности организационно- технической системы определяются априорными показателями качества объекта управления, априорными показателями качества органа управления и апостериорными показателями качества средств управления в области обслуживания и эксплуатации технической системы. 
Априорные показатели качества объекта управления - это показатели наблюдаемости, управляемости и устойчивости функционирования объекта управления в реальных условиях его существования. Эти показатели наиболее полно были представлены в теории динамических систем [17]. В соответствии с определениями, данными в теории динамических систем, устойчивость - это свойство, которое характеризует способность объекта управления сохранять свои функциональные характеристики в реальных условиях его существования. Наблюдаемость - это свойство, которое характеризует способность объекта управления выдавать достоверную информацию о своем состоянии. Управляемость - это свойство, которое характеризует способность объекта управления за фиксированный промежуток времени переходить из одного фиксированного состояния в другое фиксированное состояние. Автор показал, что показатели наблюдаемости и управляемости можно использовать для характеристики кибернетических свойств объекта управления в системе обеспечения жизнеспособности объектов управления, а показатель устойчивости - для оценки качества функционирования этого объекта управления.
На основе исследований автора появляется возможность определить, что сложную систему любого типа можно рассматривать как многопараметрический объект управления, на поведение которого в общем случае могут действовать эндогенные и экзогенные случайные факторы. Тогда компенсаторные способности органа управления характеризуются его способностью запрашивать достоверную информацию о состоянии объекта управления, продолжительностью формирования управляющих воздействий, необходимых для компенсации случайных факторов, определяющих условия существования этого объекта, и допустимой продолжительностью решения задач управления, возникающих в процессе жизнедеятельности сложных технических, организационных, организационно-технических и биологических систем. И, наконец, показатели качества средств управления определяются продолжительностью реализации управляющих воздействий, формируемых органом управления для компенсации случайных факторов, определяющих условия существования объекта управления. 
Таким образом, мы определили показатели, характеризующие качество процесса обеспечения жизнеспособности сложных технических, организационных, организационно- технических и биологических систем.

4. Законы обеспечения жизнеспособности
биологических систем 

4.1 Формула
научного открытия автора под названием "Закономерность обеспечения жизнеспособности сложных биологических систем" 

Теоретически установлена неизвестная ранее закономерность обеспечения жизнеспособности сложных биологических систем, заключающаяся в строгой математической зависимости интегрального свойства жизнеспособности сложной биологической системы (I) от кибернетических свойств организма этой системы (C), которые характеризуются наблюдаемостью (O), управляемостью (M) и устойчивостью функционирования (S) организма в реальных условиях его существования (Z), и от компенсаторных способностей гомеостатического мозга (K) по отношению к эндогенным случайным факторам (Х), характеризующим состояние здоровья организма, и экзогенным случайным факторам (У), определяющим влияние внешней среды на выполнение им своих функций.

I = f1 (C, K, Z ),
C = f 2 (O, M, S), K = f 3 {K( Х ), K(У)}, Z = {Х, У} 

При этом, с увеличением значения показателей, характеризующих свойства наблюдаемости (O), управляемости (M) и устойчивости (S) организма и компенсаторных способностей (K) гомеостатического мозга по отношению к случайным факторам, определяющим состояние здоровья организма (X), и по отношению к условиям внешней среды, воздействующим на поведение организма (Y), значение показателя жизнеспособности сложной биологической системы возрастает; причем значения вышеуказанных показателей, характеризующих кибернетические свойства организма биологической системы и ее гомеостатического мозга, находятся в строгой математической зависимости от измеряемых или расчетных величин, характеризующих качество операций, составляющих процесс обеспечения жизнеспособности биологической системы:
· Зависимость наблюдаемости организма ( O ) от полноты информации ( П ), которую организм выдает гомеостатическому мозгу о своем состоянии, и от достоверности (Д) оценки состояния параметров, характеризующих процесс функционирования организма, O = f1 ( П, Д );
· Зависимость управляемости организма ( M ) от его инерционности ( И ), которая определяется отношением продолжительности ( Ш ) формирования управляющих воздействий, формируемых гомеостатическим мозгом, к допустимой продолжительности ( Т ) компенсации случайных факторов, воздействующих на поведение организма, M = f2 (1 - И );
· Зависимость устойчивости функционирования организма (S) от способности биологической системы продолжать выполнение своих функций ( Г ) при возникновении явных нарушений состояния здоровья организма, S = f3 ( Г );
· Зависимость компенсаторных способностей гомеостатического мозга (K) от полноты информации ( З ), которую гомеостатический мозг запрашивает о состоянии здоровья организма, продолжительности ( Ш ) формирования управляющих воздействий, необходимых для компенсации случайных факторов, воздействующих на поведение организма, и допустимой продолжительности ( Т ) компенсации этих факторов на каждом уровне решения задач управления, С = f4 ( З, Ш, Т ).

4.2 Законы биологической кибернетики

Автор предложил функциональное описание биокибернетической системы управления, которая включает гомеостатический мозг, внутреннюю среду и организм сложной биологической системы. Автор показал, что неизвестная ранее закономерность обеспечения жизнеспособности организма сложных биологических систем есть проявление действия объективных законов природы в этой сфере. Эти законы природы получили название "Законы Биокибернетики". Совокупность Законов Биокибернетики включает 5 следующих законов обеспечения жизнеспособности биологических систем: 

"Основной закон биокибернетики" устанавливает, что обеспечение жизнеспособности сложных биологических систем осуществляется специальным механизмом управления, который включает гомеостатический мозг, внутреннюю среду сложной биологической системы и организм биологической системы, на поведение которого воздействует множество эндогенных случайных факторов Х= {Хi} и множество экзогенных случайных факторов Y={Yj}. Этот механизм управления в работах автора получил наименование "Биокибернетическая Система Управления". 

Математическая модель "Биокибернетической Системы Управления", по мнению автора, - это многоуровневая, иерархическая система контуров компенсации случайных факторов Z = {Х,Y}, Х= {Хi}, Y={Yj}, воздействующих на поведение организма биологической системы. При этом состав контуров компенсации случайных факторов Z = {Х,Y}, воздействующих на поведение организма биологической системы, однозначно определяется элементами множества этих факторов. Иерархический характер отношений между контурами компенсации экзогенных случайных факторов Y={Yj}и эндогенных случайных факторов Х={Хi}определяется тем, что нарушение здоровья организма снижает его возможности по компенсации случайных факторов, определяющих влияние внешней среды на выполнение организмом своих физиологических функций. Иерархический характер отношений между контурами компенсации эндогенных случайных факторов Х= {Хi} различного типа определяется тем, что эти факторы различаются по их относительному влиянию на работоспособность организма. Каждый контур управления - это независимая система управления, которая включает орган управления, средство управления и объект управления, на поведение которого воздействует один из типов случайных факторов, определяющих поведение биологической системы. Орган управления определяет методы компенсации случайных факторов. Средство управления осуществляет связь между органом управления и объектом управления. Объект управления выполняет технологические функции сложной системы. Орган управления гомеостатической системы управления - это гомеостатический мозг, средство управления - это внутренняя среда, а объект управления - это организм этой сложной системы. Закон устанавливает также, что модель организма биологической системы, как объекта обслуживания, однозначно определяется оператором частичного порядка на множестве параметров, характеризующих процесс функционирования организма. И, наконец, закон устанавливает, что модель организма биологической системы, как объекта оперативного управления процессами его жизнедеятельности, определяется множеством условий выполнения им своих функций, множеством всех возможных режимов жизнедеятельности организма и множеством болезней, исключающих возможность использования этих режимов.

"Закон гомеостатической деятельности мозга" устанавливает, что показатель качества жизнедеятельности гомеостатического мозга определяется достоверностью информации о состоянии здоровья организма (З) и тем выше, чем меньше продолжительность (Ш) формирования управляющих воздействий, необходимых для компенсации случайных факторов, воздействующих на поведение организма, и чем больше допустимая продолжительность ( Т ) компенсации этих факторов. 

"Закон внутреннего медицинского обслуживания организма" устанавливает, что показатель качества внутреннего медицинского обслуживания организма тем выше, чем ниже показатель заболеваемости организма, значение которого определяется отношением суммарной продолжительности существования всех явных и скрытых дефектов организма к продолжительности цикла наблюдения за состоянием здоровья организма.

"Закон устойчивости функционирования организма" устанавливает, что показатель жизнеспособности организма определяется произведением показателя устойчивости функционирования организма (S1) по отношению к случайным факторам (Х), характеризующим состояние здоровья организма, и показателя устойчивости функционирования организма ( S2 ) по отношению случайным факторам (У), определяющим влияние внешней среды на выполнение им своих физиологических функций.

"Интегральный закон обеспечения жизнеспособности биологических систем" устанавливает, что интегральный показатель жизнеспособности биологической системы определяется произведением показателей качества контуров компенсации случайных факторов (Х), характеризующих состояние здоровья организма, и случайных факторов (У), определяющих влияние внешней среды на выполнение им своих физиологических функций.

4.3 Аннотация
описания научного открытия автора под названием "Закономерность обеспечения жизнеспособности сложных биологических систем"

Открытие относится к биологии, в частности - к биокибернетике и посвящено исследованию информационных процессов бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма сложных биологических систем. 
Сущность открытия состоит в строгой математической зависимости интегрального свойства жизнеспособности сложной биологической системы от наблюдаемости, управляемости и устойчивости организма этой системы и от компенсаторных способностей ее гомеостатического мозга по отношению к эндогенным случайным факторам, определяющим состояние здоровья организма, и экзогенным случайным факторам, определяющим влияние внешней среды на выполнение им своих функций. 
Научное значение открытия для биологии состоит в том, что оно предлагает математическое описание информационного процесса обеспечения жизнеспособности сложных биологических систем. Ранее физиологами был изучен процесс гомеостаза, а специалистами в области биокибернетики были изучены контура компенсации случайных факторов, воздействующих на поведение биологической системы, и процессы адаптация биологической системы по отношению к условиям внешней среды.
Практическое значение открытия в биологии состоит в том, что оно явилось основой для создания "Биокибернетических Систем Управления (БСУ), предназначенных для оптимального решения всевозможных задач управления, возникающих в процессе обеспечения жизнеспособности сложных технических, организационных и организационно- технических систем. Отличительным признаком Биокибернетических Систем Управления является то, что БСУ функционируют на основе математического описания процесса бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма биологических систем. Ранее были известны Экспертные Системы [18], которые функционируют на основе формализации сознательной деятельности экспертов в различных сферах, и нейронные системы [19], которые функционируют на основе формализации процесса адаптации биологической системы по отношению к условиям внешней среды.

5. Области научного и практического использования открытия автора под названием "Закономерность обеспечения жизнеспособности сложных биологических систем"

Области научного и практического использования открытия определяется принципиально новыми научными и научно- практическими результатами, которые были получены автором научного открытия в области Общей Теории Систем, Кибернетики, Computer Science, Life Science, Industrial Sciences, Economic Sciences, Social Sciences, Political Sciences, Wisdom Science, Soul Science, Футурологии, Бионики и Генетики организмов биологических систем.
В области системных исследований автор выделил широкий класс организационных, организационно- технических и сложных биологических систем, которые включают орган управления и средства управления, необходимые для компенсации случайных факторов, воздействующих на поведение объекта управления, выполняющего технологические функции этих систем. Сложные системы этого класса в работах автора получили наименование "витальные системы". Автор установил, что жизнеспособность - это интегральное свойство витальных систем, которое характеризует способность органа управления эффективно использовать средства управления для выживания, сохранения функциональных возможностей и устойчивого функционирования объекта управления в пределах его жизненного цикла. Автор предложил "оператор частичного порядка" на множестве параметров, характеризующих процесс функционирования объекта управления, как универсальную модель объекта управления витальных систем. Автор предложил простые оптимизационные модели для описания законов обеспечения жизнеспособности сложных биологических систем. И, наконец, автор сформулировал "парадигму жизнеспособности", которая устанавливает, что процесс бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма биологической системы есть образец для сознательной деятельности человека в области обработки информации о состоянии многопараметрических объектов и оптимального решения всевозможных гипотетических задач управления, возникающих в нашем постиндустриальном мире. 
В области Кибернетики автор предложил новый способ обработки информации о состоянии многопараметрических объектов управления, процесс функционирования которых характеризуется двумя и более параметрами, и новый способ управления процессами жизнедеятельности витальных систем. Новизна предложенного способа обработки информации о состоянии многопараметрических объектов состоит в том, что множество параметров, характеризующих процесс функционирования объекта, не ограничено. Новый способ управления отличается тем, что обеспечивает оптимальное решение всевозможных гипотетических задач управления, возникающих в процессе жизнедеятельности витальных систем, по единому критерию максимального значения показателей жизнеспособности витальной системы при ограничении на стоимость ее жизненного цикла или по критерию минимальной стоимости обеспечения заранее заданных показателей жизнеспособности этой системы. Новый способ управления явился основой для нового класса систем управления, которые получили название: "Биокибернетические системы управления".
В области Computer Science
Разработаны "Биокибернетические системы управления (БСУ)" для оперативного решения всевозможных задач управления, возникающих в процессе обслуживания и эксплуатации сложного оборудования. БСУ распознают всевозможные "скрытые дефекты" оборудования до того как они станут явными отказами. БСУ немедленно распознает аварийное состояние оборудования и оперативно формируют оптимальное решение каждой из всевозможных задач управления, возникающих в процессе обслуживания и эксплуатации этого оборудования. Проблема оптимального решения всевозможных задач управления состоит в огромном множестве этих задач и в выборе оптимального решения каждой. Например, если работоспособность оборудования характеризуется только десятью (10) определяющими параметрами, а каждый параметр принципиально может оказаться в допуске или вне допуска, то появляется необходимость оперативно определять наилучшее решение задач управления для любой из 1024 ситуаций (2 в степени 10), которые могут возникнуть по результатам контроля работоспособности этого оборудования. БСУ обеспечивают оптимальное решение всевозможных задач управления по единому критерию оптимальности. Ожидаемая выгода от БСУ, с одной стороны, определяется тем, что они обеспечат значительное снижение количества аварий и катастроф, которые в последние годы отмечались в сфере атомной энергетики, авиации, морского флота, химической индустрии и в системах транспортировки нефти и газа. С другой стороны, выгода от БСУ определяется тем, что они обеспечат значительное снижение огромных финансовых потерь современной индустрии из-за запоздалых, неправильных или неоптимальных действий в области обслуживания и эксплуатации сложного оборудования. 
В области Industrial Sciences
На базе разработки "Биокибернетические системы управления (БСУ)" автор предложил концепцию "Разумных Машин", которые самостоятельно, без участия человека определяют кто, что, когда и как должен делать для обеспечения технической готовности, функциональной эффективности и безопасности использования современных машин (самолетов, кораблей, атомных электростанций и пр.) в пределах их жизненного цикла.
В области Life Science
Предложена математическая модель процесса гомеостатической деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма сложных биологических систем. На основе биокибернетической архитектуры автор открытия со своими учениками разработал технологию функционирования "Оптимальной Параметрической Системы Управления (ОПСУ) для обеспечения жизнеспособности сложного оборудования". На основе технологии функционирования ОПСУ разработана система поддержки решений практикующего врача в области медицинского обслуживания человека и ветеринарного обслуживания животных.
В области Economic Sciences
На основе биокибернетической архитектуры автор открытия со своими учениками разработал комплекс "Оптимальных Параметрических Систем Управления (ОПСУ)", которые представляют практически реализуемые приложения Биокибернетической Системы управления. Техническая уникальность ОПСУ состоит в том, что они обладают всеми преимуществами централизованных систем управления и децентрализованных систем управления и лишены недостатков этих систем. Экономическая уникальность ОПСУ состоит в том, что они обеспечивают значительное повышение производительности труда и нормы прибыли в различных отраслях реальной экономики. Выгода от Оптимальных Параметрических Систем Управления состоит в том, что ОПСУ позволяют повысить техническую готовность оборудования в 1.5 - 2 раза, функциональную эффективность оборудования - в 2 - 2,5 раза, безопасность использования оборудования - в 4,5 - 5 раз. Прямая выгода от ОПСУ состоит в том, что они позволяют повысить сократить стоимость обслуживания и эксплуатации сложного оборудования в 1.5 - 2 раза. Значения вышеуказанных показателей получены по опыту работ, выполненных под руководством автора в области диагностики, обслуживания и эксплуатации энергетических паровых турбин, бортовой системы предупреждения столкновений самолетов, зенитных ракетных комплексов и системы навигации и посадки орбитальных космических кораблей.
В области Social Sciences
Предложена модель многоуровневой иерархической системы управления, которая позволяет распределять усилия в области решения задач управления, возникающих в процессе социально-экономического обеспечения граждан. Это распределение осуществляется таким образом, что успешное решение задач управления на любом вышестоящем уровне, например, на уровне социально-экономической поддержки пенсионеров, возможно только при условии успешного решения задач управления на всех нижестоящих уровнях, например, на уровне обслуживания и эксплуатации современных машин. Внедрение этой модели обеспечивает возможность оптимального решения всевозможных задач управления, возникающих в процессе социально-экономического обеспечения граждан по единому критерию наполнения корзины товаров и услуг.
В области Political Sciences
Установлено, что динамика развития мирового сообщества определяется стремлением наиболее развитых стран мира на каждом этапе развития мирового сообщества обеспечить жизнеспособность своей политической системы, характер которой определяется фактическим состоянием развития технологии производства товаров и услуг. Показано, что каждому этапу развития мирового сообщества соответствует свой этап представления модели функционирования нашего мира.
В области Футурологии
Развитие Оптимальных Параметрических Систем Управления является основой для создания демократической системы нового типа, которая придет на смену демократической системе американского образца. Отличительной особенностью демократической системы нового типа является то, что она обеспечит согласование интересов различных групп граждан во имя устойчивого экономического развития их страны и обеспечения жизнеспособности современного постиндустриального мира; причем согласование интересов будет осуществляться не на основе идеологии, а на основе новой технологии обеспечения жизнеспособности сложных систем. Актуальность проблемы обеспечения жизнеспособности современного мира определяется разрушительными последствиями глобальной террористической деятельности, представляющей реальную угрозу для демократических принципов развития современного мира.

В области Бионики
Открытие автора в биокибернетике явилось основой для создания Оптимальных Параметрических Систем Управления, представляющих собой искусственные системы поддержки решений, которые по своим техническим характеристикам значительно превосходят возможности естественного мозга современного человека в обеспечении жизнеспособности сложных технических, социально-экономических и общественно-политических систем. 
В области Генетики биологических систем
Открытие автора в биологии и математическое описание неизвестной ранее закономерности обеспечения жизнеспособности сложных биологических систем, через которую проявляется действие объективных законов биокибернетики, явились основой для математического описания информационных процессов обеспечения наследственности и изменчивости биологических систем.
В области Wisdom Science
Установлены основные этапы развития современной науки о разуме. Показано, что первый этап развития Wisdom Science связан с успехами Кибернетики Норберта Винера, включая Техническую кибернетику, Экономическую кибернетику и Биокибернетику. Второй этап - это этап развития Информационных Технологий, которые наиболее ярко представлены единой информационной системой "Интернет" и информационными системами измерения и отображения параметров, характеризующих процесс функционирования сложного индустриального оборудования в различных отраслях современной индустрии. Третий этап - это этап развития Экспертных Систем, которые основаны на формализации опыта и знаний высококвалифицированных экспертов в различных сферах. Четвертый этап - это этап развития Биокибернетической Системы Управления (БСУ), которые основаны на строгом математическом описании процесса гомеостатической деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма биологических систем. Пятый этап - это этап широкого развития Оптимальных Параметрических Систем Управления, предназначенных для оптимального решения всевозможных гипотетических задач управления, возникающих в современном постиндустриальном мире. Показано, что второй и третий этапы развития науки о разуме базируются на основных положениях "Информатики" и Computer Science, а четвертый и пятый - на открытии автора в биологии и формализации основных законов биокибернетики. Законы биокибернетики, которые основаны на математическом описании процесса бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма биологических систем, в работах автора получили условное наименование "Законы Чистого Разума". В этом смысле новое направление в развитии "Науки о Разуме" - это наука о действии "Чистого Разума" в различных сферах. 

В области Soul Science
Автор показал, что гомеостатическая деятельность мозга принципиально отличается от деятельности "Сознания", "Подсознания" и "Сверх- Сознания" и осуществляется по правилам "правополушарной" деятельности. Уникальность гомеостатической деятельности мозга, по мнению автора, с одной стороны, состоит в том, что это бессознательная деятельность мозга, которая не зависит от степени развития сознания, а с другой, - в том, что эта деятельность осуществляется по законам природы в обеспечении жизнеспособности биологических систем ("Законы Биокибернетики"). Эти научные результаты автора явились обоснованием для введения понятия "Над- Сознание", которое автор определил как процесс профессиональной деятельности человека в области управления процессами жизнедеятельности сложных технических, организационных и организационно- технических систем по законам природы в обеспечении жизнеспособности биологических систем. Определение понятия "Над- Сознание" позволило автору сформулировать соображения относительно деятельности "Над - Сознания" для решения задач управления в различных сферах. Главными из соображений автора относительно деятельности "Над - Сознания" являются следующие:

· Работа "Над - Сознания" - это особый вид производственной деятельности человека в области управления процессами жизнедеятельности сложных технических систем, когда специалист принимает решение по управлению не на основе наблюдаемых признаков, а на основе рекомендаций Оптимальной Параметрической Системы Управления в различных отраслях современной индустрии.

· Работа "Над - Сознания" в области управления процессами жизнедеятельности организационно- технических систем осуществляется на основе формализации процесса бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма биологических систем.

· Потенциал бессознательной деятельности мозга по результатам исследования, представленного Научным Советом по комплексной проблеме "Кибернетика" АН СССР, определяется тем, что в общем балансе мозговых информационных процессов на бессознательном уровне перерабатывается 10 в 9 степени бит информации в секунду, в то время как на сознательном уровне только10 во 2 степени бит [20].

· Отличительным признаком бессознательной деятельности человека в области управления поведением сложных технических систем является то, что эта деятельность осуществляется не без контроля "Сознания", которое подключается на заключительном этапе принятия решений. Это означает, что специалист в особо ответственных случаях не станет выполнять рекомендации Оптимальной Параметрической Системы Управления до тех пор, пока он не получит "консультацию" этой компьютерной системы, которая позволит человеку осознать достоверность ее рекомендаций.

· Преимуществом Оптимальной Параметрической Системы Управления по сравнению со всеми известными системами поддержки решений является то, что ОПСУ позволяет оперативно выбирать оптимальные решения, которые соответствуют законам природы в обеспечении жизнеспособности биологических систем, среди всего множества решений в области управления процессами жизнедеятельности организационно- технических систем. Например, ОПСУ сегодня выдает оптимальные инструкции для решения всевозможных задач управления, возникающих в процессе обслуживания и эксплуатации сложных технических систем, по критерию минимума стоимости обеспечения заданных показателей готовности, функциональной эффективности и безопасности использования этих систем. 

Все вышеизложенное позволило автору сделать заключение, что деятельность "Над- Сознания" обеспечит возможность эффективно использовать огромный, но пока еще недооцененный потенциал гомеостатической деятельности мозга для решения всевозможных гипотетических задач управления, возникающих в процессе жизнедеятельности сложных технических, организационных и организационно- технических систем.

6. Новые направления в развитии науки и техники

Открытие в биологии и создание Биокибернетических Систем Управления для решения всевозможных гипотетических задач управления, возникающих в современном постиндустриальном мире, явились основой для нового направления в развитии науки и техники: "Наука о жизнеспособности сложных систем", позволившая сформулировать основные положения "Науки о наследственности и изменчивости общественно-экономических формаций".



Наука о жизнеспособности сложных систем 
На основе открытия неизвестной ранее закономерности, через которую проявляется действие объективных "Законов Биокибернетики", и доказательства "парадигмы жизнеспособности" автор сформулировал универсальные законы обеспечения жизнеспособности сложных технических, организационных, организационно- технических и биологических систем. Эти универсальные законы обеспечения жизнеспособности сложных систем получили название "Законы Жизнеспособности". Достоверность открытия "Законов Жизнеспособности" экспериментально подтверждена в различных отраслях современной индустрии. 
Автор показал, что Законы Жизнеспособности являются основой для развития науки о наиболее общих законах и информационных процессах обеспечения жизнеспособности витальных систем, которая в работах автора получила название "Виталика". Объектом исследования Виталики являются "витальные системы". Предметом исследования - процессы выживания, самосохранения и устойчивого функционирования витальных систем в реальных условиях их существования. Технология виталики - это технология обеспечения жизнеспособности витальных систем, которая основана на математическом описании процесса бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма сложных биологических систем. Средства обеспечения жизнеспособности сложных систем - это Оптимальные Параметрические Системы Управления (ОПСУ) процессами жизнедеятельности витальных систем. 
Разработка технологии функционирования ОПСУ для обеспечения жизнеспособности индустриального оборудования завершена. Оптимальные Параметрические Системы Управления прошли первичную апробацию в различных отраслях современной индустрии. Выгода от ОПСУ для обеспечения жизнеспособности современной индустрии состоит в том, что они обеспечивают значительное сокращение уровня аварий и катастроф и позволяют существенно сократить огромные финансовые потери современной индустрии из-за запоздалых, неправильных или неоптимальных действий в области обслуживания и эксплуатации индустриального оборудования. Развитие ОПСУ в общественно- политической сфере позволит согласовать интересы различных социальных групп граждан во имя обеспечения жизнеспособности современного мира. Согласование интересов между различными группами граждан, по мнению автора, позволит сократить огромные потери мирового сообщества из-за разрушительных последствий глобальной террористической деятельности, представляющей реальную угрозу для существования демократических основ развития современного мира. Главным достижением теории обеспечения жизнеспособности организационно-технических систем, по мнению автора, стала технология обеспечения личной безопасности человека в современном постиндустриальном мире.

Наука о наследственности и изменчивости общественно- экономических формаций
Основные положения науки о жизнеспособности сложных систем позволили автору предложить стратифицированную модель наследования материальной и духовной культуры человека на различных этапах поступательного развития цивилизованного мира. Эта модель представляет собой описание основных этапов истории, настоящего и будущего развития цивилизованного мира. Показано, что на каждом этапе развития цивилизованного мира, описание которого осуществляется по единым признакам, характеризующим уровень развития этого мира, возникает своя общественно-экономическая формация. Отмечается, что каждая формация характеризуется своим состоянием развития мира техники, мира идей и мира людей. При этом мир техники, мир идей и мир людей, по мнению автора, активно взаимодействуют друг с другом и развиваются в соответствии с законами биокибернетики в обеспечении жизнеспособности организационно-технических систем. Смена общественно-экономическая формаций, по мнению автора, происходит в тот момент, когда мировое сообщество оказывается неспособным решить хотя бы одну из всевозможных гипотетических задач управления, возникающих в процессе жизнедеятельности этого сообщества. Эти сверх- задачи управления возникают в рамках каждой из общественно-экономических формаций. Для описания механизма смены общественно-экономических формаций автор предложил концепцию "Высшего Разума". В соответствии с этой концепцией "Высший Разум" устанавливает объективные законы удовлетворения постоянно растущих материальных и духовных потребностей человека на различных этапах развития мирового сообщества. Автор показал, что законы действия "Высшего Разума" - это Законы биокибернетики, на основе которых человек на каждом этапе развития цивилизованного мира разрабатывает принципиально новые технологии для выживания, самосохранения и устойчивого функционирования своей формации с учетом фактического состояния развития физического мира, включающего индустрию, фауну и флору. Эти базовые результаты исследований автора явились основой для развития Науки о наследственности и изменчивости общественно-экономических формаций. Теперь, если обратить внимание на то, что каждая общественно-экономическая формация - это живой организм, имеющий вполне определенную продолжительность жизненного цикла, то можно говорить о том, что научное открытие автора в биологии явилось основой для нового направления в развитии науки о жизнеспособности сложных систем, получившего название "Генетика общественно-экономических формаций".


7. Заключение: значение открытия автора для научного познания мира и развития мирового сообщества 

Новизна научных результатов автора.
В настоящее время отсутствует единая теория обеспечения жизнеспособности сложных технических, организационных, организационно- технических и биологических систем. Согласно существующим теориям доподлинно неизвестно как осуществляется управление процессами обеспечения жизнеспособности организма сложных биологических систем. В существующих теориях отсутствует строгое понимание принципов работы механизма управления процессами жизнедеятельности индустриальных, социально- экономических и общественно-политических систем. И, наконец, в существующих теориях отсутствует понимание того, что процесс функционирования мирового сообщества на различных этапах его существования осуществляется по законам бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма сложных биологических систем. Автором впервые изучен феномен бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма сложных биологических систем как основополагающий принцип действия универсальных механизмов управления процессами жизнедеятельности сложных технических, организационных и организационно- технических систем. Предложены Формула и Аннотация описания научного открытия автора под названием "Закономерность обеспечения жизнеспособности сложных биологических систем". Показано, что через эту закономерность проявляется действие объективных "Законов Жизнеспособности" современной высокотехнологичной индустрии, социально-экономических систем и общественно-экономических формаций. 
Значение открытия автора для научного познания мира состоит в том, что оно стало основой для нового направления в развитии Кибернетики, Общей Теории Систем, Computer Science, Industrial Sciences, Life Science, Social Sciences, Political Sciences, Soul Science, Wisdom Science, Футурологии, Бионики и Генетики. Особое значение открытия автора для научного познания мира состоит в том, что оно явилось основой для развития Науки о жизнеспособности организационно-технических систем и Генетики общественно-экономических формаций.
Практическое значение открытия автора состоит в том, что оно явилось основой для создания "Биокибернетических Систем Управления", позволяющих значительно снизить уровень аварий и катастроф в различных отраслях современной индустрии и существенно сократить огромные финансовые потери современной индустрии из-за запоздалых, неправильных или неоптимальных действий в области обслуживания и эксплуатации индустриального оборудования. 
Гуманитарное значение открытия автора состоит в том, что оно явилось основой для математического описания многоступенчатой системы обеспечения личной безопасности человека в современном постиндустриальном мире. Описание открытия автора позволило определить концепцию согласования интересов между различными социальными группами граждан и наметить путь сокращения огромных потерь мирового сообщества, возникающих из-за разрушительных последствий глобальной террористической деятельности, представляющей реальную угрозу для существования демократических основ развития современного постиндустриального мира. 
Значение открытия автора для развития мирового сообщества состоит в том, что оно явилось основой для "Интеллектуальной революции ХХ1 века", которая знаменует новую эпоху в развитии мирового сообщества. Отличительной особенностью новой эпохи по сравнению со всеми предыдущими этапами развития мирового сообщества является то, что у человека впервые появляется возможность эффективно использовать огромный, но пока еще недооцененный потенциал гомеостатической деятельности мозга для решения глобальной проблемы обеспечения личной безопасности человека в современном постиндустриальном мире. 

Использованная Литература:
1. Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине. - М., Наука, 1983.
2. Месарович М., Мако Д., Такахара Я. Теория Иерархических Многоуровневых Систем. - М., Мир, 1973.
3. Месарович М., Такахара Я. Общая Теория Систем: Математические Основы. - М., Мир, 1978.
4. Беллман Р. Процессы регулирования с адаптацией. - М., Наука, 1964.
5. Моисеев Н.Н. Элементы теории оптимальных систем. - М., Наука, 1975
6. Гермейер Ю.Б. Введение в теорию исследования операций. - М., Наука, 1971.
7. Эшби У. Росс. Конструкция мозга. Происхождение адаптивного поведения. - М., Издательство иностранной литературы, 1962.
8. Анохин П.К. Философский смысл проблемы естественного и искусственного интеллекта. В кн.: Кибернетика Живого. Человек в разных аспектах. - М., Наука, 1985.
9. Нейман Дж., Моргенштерн О. Теория игр и экономическое поведение. - М., Наука, 1970.
10. Бравый К.Л. Закономерность поведения целенаправленных систем. - Деп. ЦНТИ "Информсвязь", 1988, № 10.
11. Бравый К.Л. Законы постиндустриального мира. Заявление о научном открытии от 22.01.92. - Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.
12. Бравый К. и другие. Новый тип советующих систем для диагностики паровых турбин. - Опубликовано в "Сборнике Трудов" Ежегодной Американской Конференции по Энергетике, 1996.
13. Бравый К., Буравлев С. Умные Системы Советников - Новое Поколение Экспертных Систем. - "Научный Израиль - Технологические достижения", Том 2, 1999.
14. Бравый К., Буравлев С. Умные Советующие Системы для повышения безопасности полетов современных самолетов. - "Научный Израиль - Технологические достижения", Том 2, 2000.
15. Симонов П.В. Мозг и Творчество. - Humans.ru, Опубликовано на сервере 05.06.2002
16. Ротенберг В.С. Две стороны одного мозга и творчество. - Центр Науки и Технологий, Сборник Трудов Всеизраильской научной конференции "Интеллект и Творчество", Ашдод, Израиль, 2001.
17. Воронов А.А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. - М., Наука, 1979.
18. Джексон П. Введение в экспертные системы. - Нью-Йорк, 2001.
19. Шумский С.А. Нейрокомпьютинг - состояние и перспективы. - Физический институт РАН им. Лебедева, М., 2002.
20. Берг А.И. и др. Управление. Информация. Интеллект. Под редакцией А.И. Берга, Б.В. Бирюкова, Г.С. Геллера, Г.Н. Поварова. - Издательство "Мысль", М., 1976.





 

Copyright ©  Bravy K, 2003.

a_center@netvision.net.il