Термодинамическая модель противоборства

Происходящие в системе противоборства игроков P – E процессы можно охарактеризовать с помощью понятия энтропия, что рассматривалось, в частности в [Пономарев].

Впервые термин был применен Клаузиусом для обозначения меры деградации какой-либо системы. В процессах, происходящих без дополнительного притока энергии извне (изоэнергетические процессы), уменьшение внутренней энергии системы сопровождается пропорциональным увеличением энтропии, и наоборот. Следовательно, энтропия есть мера вероятности физической системы, а ее рост – переход от большего порядка к меньшему. Максимум энтропии достигается при равновесном, наивероятнейшем состоянии системы. Закон возрастания энтропии присущ любой изолированной системе, предоставленной самой себе.

В случае социотехнической сетевой системы имеет место не просто изолированная система, а система с противодействием и взаимообменом, то есть открытая система, для которой полезно порассуждать о возрастании энтропии.

В системах с противоборством можно наблюдать несколько потоков энтропии.

Первый поток характеризует возрастание энтропии как в любой физической системе. Мощность этого потока определяется градиентом естественного увеличения энтропии HE . Элементы противоборства приводят к появлению потока энтропии, мощность которого определяется градиентом искусственного увеличения энтропии HИ. Величина этого градиента может изменяться в довольно широких пределах в зависимости от решаемых задач (в зависимости от целей игры). Однако эти пределы не безграничны, а вполне конечны и определяются информацией (количеством информации) о противоборствующих сторонах. Чем полнее информация у игрока о своем противнике, тем в большей степени он может использовать правило искусственного увеличения энтропии.

А что же препятствует росту энтропии? Препятствует росту энтропии свободная энергия, полученная системой в процессе противоборства. Эта энергия (избыток энергии) образует поток «отрицательной энтропии», мощность которого характеризуется градиентом HO. Появление этого потока равносильно появлению управляющего начала в системе P – E, то есть равносильно введению в систему информации. Чем больше это управляющее начало, тем по более жестким законам действуют противоборствующие стороны, что приводит к возрастанию вероятности достижения цели игры.

Итак, энтропия системы P – E определяется суммой перечисленных выше потоков, то есть

HΣ = HE + HИ + HO

Если HE + HИ > HO то взаимодействие противоборствующих противников быстро распадается, что равносильно ничейному исходу. Если же HE + HИ < HO то система P – E может иметь стационарное состояние, то есть такое состояние, когда отток энтропии во внешнюю среду и приток «отрицательной энтропии» в виде свободной энергии (избытков энергии) компенсируют друг друга. Именно в стационарном состоянии действуют объективные законы, по которым живет и развивается система. Время жизни системы в стационарном состоянии определяется величиной энергии (величиной избытков энергии).

Чем больше эта величина, тем более тесно взаимодействуют противоборствующие стороны друг с другом, тем более вероятно, что сторона, имеющая избыточную энергию, решит противоборство в свою пользу.

В этих рассуждениях избыточная энергия понимается как негэнтропия, которая препятствует распаду системы P – E, то есть удерживает во взаимодействии противоборствующие стороны. Заметим, что необходимым условием существования решения игры является условие HO > 0.

Таким образом, если рассматривать систему как термодинамическую, то только избытки энергии (способность совершить работу по удержанию противников во взаимодействии) является демпфером на пути возрастания энтропии. Именно эти избытки энергии позволяют в условиях лавинообразного нарастания энтропии решать задачу игры с заданной вероятностью.

Если все сказанное имеет право на жизнь, то можно сформулировать один из принципов противоборства: каков бы ни был энергетический запас динамического объекта, имеющего ранг преследователя, со временем он теряется, а это приводит к росту энтропии системы P – E. Поскольку энергетический запас всегда ограничен, то это в конечном счете не может препятствовать росту энтропии в системе. Следовательно, чем больше время игры, тем меньше шансов добиться успеха.