Понятие о теориях подобия - раздел Социология, Основы социологии В Практической Деятельности — В Создании Новой Техники, В Организации Управле...
В практической деятельности — в создании новой техники, в организации управления теми или иными процессами — типичны ситуации, в которых по параметрам какой-то одной замкнутой системы надо судить о процессах и параметрах какой-то другой замкнутой системы, которая от первой может отличаться:
· либо своими размерами при однокачественности природы обеих систем (т.е. при однокачественности физических носителей процессов в обеих системах и во внешней среде),
· либо природой.
И то и другое нуждается в пояснении.
Что касается различий однокачественных по своей природе систем, то жизнь полна так называемых «масштабных эффектов».
Масштабные эффекты проявляются в том, что при изменении всех или только некоторых размеров однокачественных по своей природе систем значения параметров, характеризующих процессы в самой системе и во взаимодействии её со средой, изменяются не пропорционально масштабу изменения соответствующих размеров исходной систем.
При этом изменение исходных размеров системы может сопровождаться изменением каких-то параметров, характеризующих поведение новой системы, как в большую, так и в меньшую сторону. В некоторых случаях плавный переход по шкале масштаба к иным размерам системы может сопровождаться ступенчатым увеличением или уменьшением параметров, характеризующих её поведение. В других случаях какие-то параметры, характеризующие поведение системы, оказываются безразличными к изменению масштаба по отношению к исходным размерам. Всё это в природе обусловлено тем, что подавляющее большинство параметров, которыми характеризуется система и её поведение, обусловлены не одним, а множеством факторов (т.е. в математических моделях большинство параметров — функции не одного, а многих аргументов, причём функции нелинейные), каждый из которых по разному влияет на изменение характеристических параметров системы при переходе к иному масштабу.
Наличие масштабных эффектов в жизни при оценке однокачественных систем и процессов, протекающих в них и с ними связанных внешних процессов, приводит к вопросу о том: Как пересчитать характеристики одной системы, процессов в ней и с нею связанных внешних процессов к масштабу другой системы, обладающей иными размерами, для того, чтобы можно было судить о достоинствах и недостатках, о соответствии каждой из систем задачам, на неё возлагаемым, о качестве управления (решения) этих задач каждой из сопоставляемых друг с другом систем?
Нахождение ответа на этот вопрос в каждой прикладной отрасли деятельности, в которой он встаёт, — одна из задач соответствующей теории подобия.
Но это — не единственная задача теории подобия. Например, известно, что одними и теми же математическими моделями с приемлемой для практики точностью могут быть описаны процессы, имеющие разную природу. В терминологии триединства материи-информации-меры это означает, что процессы, аналогичные друг другу по своим информационно-алгоритмическим характеристикам, опираются на разные по своей природе материальные носители.
При этом оказывается, что хотя люди могут построить математические модели тех или иных процессов, но достигнутый уровень развития математики и вычислительных средств позволяет решить далеко не все задачи, которые можно поставить. Тем не менее, свойство информационно-алгоритмической аналогичности процессов, протекающих на разных материальных носителях, в случаях, когда выявлена такого рода аналогичность, позволяет не решать задачи методами математики или путём экспериментирования на моделях, идентичных по своему материальному носителю интересующему нас объекту, а построить модель-аналог на основе иных материальных носителей и решать задачи на её основе.
В 1940‑е — 1950‑е гг. этот подход в истории развития техники выразился в создании так называемых «аналоговых вычислительных машин», которые однако ничего не вычисляли, а моделировали на основе протекающих в них процессов, какие-то иные процессы.
Так было выявлено, что дифференциальные уравнения, описывающие динамику самолёта в полёте, могут быть идентичны уравнениям, описывающим процессы в электронных схемах. В тот период времени не было вычислительных средств для того, чтобы решать такие математические задачи с приемлемой для практики точностью, но была возможность построения электронных схем, процессы в которых по своим информационно-алгоритмическим характеристикам были аналогичны параметрам, характеризующим динамику самолёта в полёте. И многие задачи по обеспечению желательной управляемости летательных аппаратов в ходе проектирования новой авиационной техники были решены на основе создания и варьирования параметров динамически подобных летательным аппаратам электронных схем, на которых и проводились эксперименты по моделированию управляемости будущих летательных аппаратов.
Соответственно тому, что показано на этом примере, вторая задача построения теорий подобия — определять, какие процессы, разнокачественные по природе их материальных носителей, могут быть уподоблены друг другу в аспекте информационно-алгоритмической аналогичности, и соответственно — как соотнести друг с другом реальные параметры, характеризующие физически различные процессы, и значения этих параметров, свойственные модели и объекту.
Т.е. теория подобия — не некий атрибут ДОТУ, обладающий универсальностью своего применения в решении любых практических задач, а один из возможных подразделов всякой прикладной отрасли Науки. Теорий подобия, ориентированных на решение проблем соответствующих отраслей практической деятельности, в научной субкультуре человечества может быть множество — по числу отраслей, в которых востребованы решения задач теории подобия.
Благодаря тому, что в авиации и судостроении развиты соответствующие потребностям этих отраслей теории подобия, в целом успешно решаются задачи выбора и оптимизации аэро- и гидродинамической компоновки летательных аппаратов и кораблей, выявляются и разрешаются проблемы обеспечения их прочности в процессе эксплуатации.
Тем не менее, есть и некоторые общие принципы, которые выражаются в теориях подобия, развитых в составе прикладных отраслей науки, включая достаточно общую теорию управления в её приложениях.
Поскольку понятие о времени и его измерение связано с выбором эталонной частоты, то в качестве эталонных частот могут быть взяты и собственные частоты колебаний объектов управления, замкнутых систем, процессов взаимодействия замкнутых систем и окружающей среды. Это приводит к понятию динамических подобных (частично или полностью) объектов, систем и процессов, для которых процессы (балансировочные режимы и манёвры), отнесённые ко времени, основанном на сходственных собственных частотах, в некотором смысле идентичны. Сопровождение слова «идентичность» эпитетом «некоторая» обусловлено тем, что подобие может осуществляться на разных физических носителях информационно-алгоритмических процессов (управления), на разных уподоблениях друг другу параметров подобных систем.
Уподобление — обезразмеривание, т.е. лишение реальных физических и информационных параметров их размерности (метров, килограммов, секунд и т.п.) отнесением их к каким-либо значениям характеристик замкнутой системы и среды, обладающим той же размерностью (метрами, килограммами, секундами и т.п.). В результате появляются безразмерные единицы измерения сходственных в некотором смысле параметров у сопоставляемых замкнутых систем, одинаково характерные для каждой из них вне зависимости от того, на каких материальных носителях они реализованы. Это свойство общевселенской меры лежит в основе моделирования на одних физических носителях процессов, реально протекающих на других физических носителях (аналоговые вычислительные машины); и в основе информационного (чисто теоретического) моделирования, в котором важна информационная модель, а её физический носитель интереса вообще не представляет (любой алгоритм, предписывающий какую-либо последовательность действий, по своему существу независим от его материального носителя).
Анализ течения подобного моделирующего процесса может протекать в более высокочастотном диапазоне, чем течение реального подобного моделируемого процесса: это даёт возможность заглянуть в будущие варианты развития моделируемого процесса, что является основой решения задач управления вообще и задачи о предсказуемости поведения, в частности.
Примеры такого рода моделирования, как уже было сказано выше, — все аэродинамические и прочностные эксперименты и расчёты в авиации, судостроении и космонавтике.
Моделирование высокочастотного процесса в низкочастотном диапазоне позволяет отследить причинно-следственные связи, которые обычно ускользают от наблюдателя при взгляде на скоротечный реальный процесс. Примером такого рода является скоростная и сверхскоростная киносъемка (более 105 кадров в секунду) и замедленная (по сравнению с реальностью) проекция ленты, что позволяет решать многие технические и биологические (медицинские) проблемы.
Многие проблемы в жизни общества неразрешимы вследствие неразвитости в тех отраслях науки, которые претендуют на работу с ними, адекватных теорий подобия.
Примером тому — экономическая наука современной цивилизации, которая при колоссальном расходовании природных и трудовых ресурсов не в состоянии обеспечить благоденствие всех, кто согласен честно своей трудовой деятельностью поддерживать жизнь общества и цивилизации в целом. Это обстоятельство — объективный показатель неадекватности так называемой «экономической науки» реально протекающим экономическим процессам и потребностям подавляющего большинства людей.
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Понятие о теориях подобия
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Предметная область социологии и её отрасли
Предметная область социологии включает в себя все стороны жизни общества как системы, образованной множеством людей в преемственности поколений, а также аспекты жизни каждого человека, которые хара
Что позволяет увидеть «глокая куздра» академика Л.В. Щербы
Выработку ответов на поставленные выше вопросы начнём с эпизода, описываемого Львом Васильевичем Успенским (1900 — 1978) в его книге «Слово о словах» (1954 г.):
«Много лет тому назад на пе
Типы мировоззрения и миропонимания
Теперь рассмотрим типы мировоззрения и миропонимания, классифицируя их по характеру организации в них информационных модулей, а не по тематике содержания, выражающей своеобразие культуры обществ на
Функциональность мировоззрений и миропониманий различных типов
Хотя известно, что «аналогия — не доказательство», и это справедливо в общем случае, однако аналогичность разных явлений в каких-то аспектах, в которой выражается некоторая общность для них законов
Я-центризм: вещество, дух, пространство, время
Упомянутое выше содержательное различие мозаик обоих типов обусловлено двумя факторами:
· спецификой мировосприятия человека, в основе чего лежит его биология;
· и тем обстоятельс
Я-центризм и предпосылки к атеизму и религиозности
Кроме того, Я-центризм мировоззрения порождает и атеизм.
Поскольку человек непосредственно не воспринимает своими органами чувств бытие Бога, подобно тому, как он воспринимает предметы и в
Мировоззрение триединства материи-информации-меры
Обратимся к Корану.
Однако дальнейшее не следует воспринимать как пропаганду традиционного либо некоего «радикального» ислама. Дальнейшее — продолжение экскурса в историю вопроса о различи
Ещё некоторые иллюстрации триединства материи-информации-меры
Понятие о триединстве материи-информации-меры подразумевает, что:
· материальные носители какого-то одного типа могут нести разную информацию, записанную в разных системах кодирования;
Претензии к исторически сложившимся традициям психологии
К настоящему времени известно множество моделей личностной психики, которые сложились в разных культурах и развиты, исходя из разных предпосылок.
В последние несколько десятилетий интерес
Нравственность
Нравственность представляет собой совокупность нравственных стандартов, свойственных алгоритмике психике личности.
Всякий нравственный стандарт (как компонента нравственности в целом) это
Эмоции и эмоционально-смысловой строй
Предположим, что мы проектируем некую систему управления. На приборной панели этой системы, перед которой будет сидеть и работать оператор, мы можем отобразить такое количество контрольных параметр
Процессно-образное и дискретно-логическое мышление
Головной мозг человека включает в себя правое и левое полушария. Функционально правое и левое полушария не вполне идентичны друг другу. Их функциональная идентичность состоит в том, что каждое из н
Типы строя психики
Человек от всех прочих биологических видов в биосфере Земли отличается тем, что информационно-алгоритмическая структура его психики генетически не запрограммирована однозначно, а представляет с
Исходный вопрос психологии как науки
Понимание той проблематики, которую мы рассмотрели в главах 2 — 4, это — необходимая основа для того, чтобы приступить к рассмотрению работы личностной психики как информационно-алгоритмической сис
Различение как способность
Способность индивида разграничить в своём восприятии Жизни разнокачественности — в общем случае можно назвать «различением». Безусловно, что отчасти способность к различению обусловлена биологией о
Личностная культура диалектического познания
Миропонимание и мировоззрение как его компонента представляют собой конечную совокупность информационных модулей, каждый из которых характеризуется:
· границей, выделяющей его из фона, воз
МНЕНИЕ СКЕПТИКА
Нобелевский лауреат Виталий Гинзбург[182]:
Вера или, наоборот, атеизм — интуитивные понятия. Нельзя здесь ничего доказать математически. Я ни в какой мере
Наилучший эмоционально-смысловой строй
Можно сформулировать утверждение:
Вседержитель безошибочен: всё, что ни делается, — делается к лучшему; всё, что свершилось и свершается, — свершилось и свершается наилучшим возможным обра
Резюме главы 5
Сказанное в предшествующих разделах объединённых главы 5 можно собрать воедино и изложить кратко:
Диалектика — процесс выработки нового знания и навыков путём целенаправленного выявления и
Управление как таковое и достаточно общая теория управления
Люди постоянно занимаются управлением, хотя не всегда то, что они делают, осознаётся ими в таковом качестве и именуется этим словом, поскольку все виды деятельности имеют свои специфические названи
Задачи теории управления
В теории управления возможна постановка всего двух задач.
· Первая задача: мы хотим управлять объектом в процессе его функционирования сами непосредственно. Это задача
Полная функция управления
В границах ДОТУ предельно обобщающим понятием является понятие «полная функция управления». Это понятие по сути своей повторяет данное в разделе 6.1 определение явления «управление», однако развёрт
Устойчивость в смысле предсказуемости
Как было сказано ранее, объективной основой управления является субъективная способность управленца предвидеть поведение объекта управления под воздействием: внешней среды, собственных изменений
Вектора: целей, состояния, ошибки управления, их соотношение
Для осознанной постановки и решения каждой из названных ранее или обеих задач теории управления совместно (когда одна сопутствует другой или они некоторым образом взаимно проникают друг в друга) не
Качество управления и оптимальность
Вектор ошибки управления, кроме того, представляет собой основу для формирования оценки качества управления субъектом-управленцем.
Оценка качества управления не является самостоятельной к
Замкнутые системы и схемы управления
В подавляющем большинстве случаев объекты (процессы), с которыми мы имеем дело в жизни, не обладают свойством самоуправления в желательном для нас режиме. Соответственно этому обстоятельству мы и о
Балансировочные режимы и манёвры
Теперь вернёмся к замкнутым системам. Устойчиво управляемая система может находиться либо в балансировочном режиме, либо в режиме манёвра. Один и тот же, реально п
О суперсистемах и процессах в них
Вернёмся к вопросу о процессах в суперсистемах, который мы уже затронули в разделе 6.8. Суперсистема — множество элементов, хотя бы частично функционально аналогичных друг другу в некотором смысле
Цель оправдыва-Ю-т средства.
В этой « Ю» вся разница: ошибочная цель — почти мгновенный эпизод в длительном процессе применения безошибочных средств, в отличие от разрушения, где заведомо дурные средства пятна
Резюме главы 6
Как было отмечено в разделе 4.3, человеческое сознание может одновременно оперировать с семью — девятью объектами. При описании любой из жизненных проблем в терминах достаточно общей теории управле
Искусство управления коллективной деятельностью
Подавляющее большинство потребностей людей для своего удовлетворения требует коллективной деятельности, а та, в свою очередь, требует организации самоуправления или организации управления. Это каса
Оргштатная структура предприятия как средство управления
Если знать, что такое структурный способ управления, то должно быть понятно:
Оргштатная структура предприятия это — инструмент управления деятельностью предприятия в соответствии с его
Общественные потребности и реальная практика управления
Общество для обеспечения своего развития и благополучия нуждается в организации самоуправления и управления, в их совершенствовании.
Однако вопреки этой насущной и год от года всё более ак
Психологические основы вхождения в управление
Осталось рассмотреть вхождение в управление. В большинстве случаев сознание обращается к проблемам управления жизненными обстоятельствами, ситуациями, проблемам самообладания, умения вести себя (и
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов