Cтраница 1
Поведение живых организмов всегда казалось настолько странным с точки зрения классической термодинамики, что применимость термодинамики к таким системам часто ставилась под сомнение. В результате проведенного исследования можно утверждать, что главные черты поведения живых организмов гораздо лучше объясняются на основе термодинамики открытых и стационарных систем. [1]
Поведение живых организмов складывается из элементарных актов, каждый из которых можно разложить на три операции: оценку текущей ситуации, выработку решения и его реализацию. Дискретность сглаживается у массивных животных инерцией тела, но хорошо прослеживается при наблюдениях над насекомыми. Ее трудно заметить, глядя на молодого человека, полного сил и энергии, но она проявляется в движениях старика, поскольку с возрастом нервная система постепенно изнашивается, реакции замедляются, промежутки времени, отводимые под элементарные акты поведения, становятся длительнее. [2]
Многие алгоритмы случайного поиска моделируют поведение живых организмов в неизвестной среде. В данном случае моделируется присущая живым организмам способность стремиться к комфортным ситуациям и уклоняться от некомфортных. Эта способность, выработанная эволюцией, глубоко рациональна и широко используется в процессах управления. Используется она и в случайном поиске. Этот алгоритм моделирует поведение живого существа в среде, состояния которой могут быть для него комфортными и некомфортными. Попадая в такого рода среду, животное и человек обучаются: у них появляется стремление к комфортным ситуациям, в чем и состоит линейность их поведения. Линейность поведения широко используют при дрессировке животных и при... Поощрение в процессах воспитания дает результат именно благодаря этому свойству человеческого поведения. [3]
В отличие от физических явлений, таких, как, например, движение планет или ход луча света, поведение живых организмов никогда не может быть описано с помощью строгих законов природы; Многие исследователи iynopHO - настаивают на том, что поведение человека не может быть объектом настоящей науки, что никогда, руководствуясь универсальными законами природы, невозможно объяснить или предугадать поведение человека в конкретной ситуации. Тем не менее еама-то жизнь не является исключением из правил природы, и можно привести массу доводов в пользу того, что поведение живого существа можно полностью объяснить, правда, при условии, что известны все факторы, воздействующие на это существо в тот или иной момент ремени. Прошу Обратить внимание на слова при условии, что известны все факторы, воздействующие на это существо. В них и заключается основное препятствие для решения задачи: всех факторов учесть нельзя - их слишком много, и они слишком неоднозначны. Однако человеку не следует отчаиваться из-за того, что он никогда не сможет понять себя окончательно. Существует необъятный простор для все более глубокого познания сложности ментальности человека, и поскольку путь познания бесконечен, сколь бы длительным ни было наше путешествие, мы никогда не пройдем его до конца. [4]
Одна из характерных особенностей самоорганизующихся систем заключается в том, что, как уже было отмечено в § 2.2 - они воспроизводят отдельные черты поведения живых организмов. В связи с этим при описании поведения и свойств технических самоорганизующихся систем весьма широко употребляются термины и понятия, заимствованные из биологии и физиологии. [5]
В предыдущих разделах нас интересовало то обь щее, что обнаруживается при сравнении человека и машины; они характеризуют уровень имитации ( в некотором смысле) поведения живых организмов, на который способны вычислительные машины. В этом разделе мы не будем больше интересоваться ни созданием таких разумных машин, ни сравнением человеческого мозга и машины, а займемся исследованием самой природы алгоритмических ( предназначенных для выполнения на некоторой машине) вычислений независимо от того, выполняются ли они машиной или человеком. [6]
Машины, отыскивающие выход из лабиринта, стремящиеся к цели, гомеостазису, классифицирующие, обучающиеся и обучающие машины - все эти кибернетические устройства охватывают, по крайней мере в зародыше, многие стороны поведения живых организмов. Отличительной особенностью машин всех этих классов является способность к обучению и приспособлению к окружающей среде. Это основные понятия, которые стремятся изучить и смоделировать кибернетики. [7]
В биологических системах различают три вида БП: генетическую ( хранит наследственную информацию), программную ( хранит программу врожденного поведения организма в окружающей среде) и прижизненную память, которая обеспечивает накопление опыта взаимодействия с окружающей средой и создает возможности для самообучения, приспособления и разумного поведения живых организмов. Прежде всего в БП чтение и запись осуществляются не по адресному, а по ассоциативному принципу, то есть по связи вновь поступающей информации с информацией, уже хранящейся в памяти. Этим объясняются такие явления, как лучшая запоминаемость новой информации при наличии в БП сходной информации. Например, математик лучше запоминает новые математические понятия, чем человек, не знающий этой дисциплины. Важным положительным свойством БП является то, что в ней совмещаются функции хранения и переработки информации. Многократное чтение записанной информации в БП закрепляет ее, в то время как в технической памяти ( ТП) это приводит к разрушению информации. [8]
Представление о непрерывности адаптированных процессов тесно связано с представлениями об их цикличности. В самом деле все основные природные факторы, определяющие поведение живых организмов, имеют периодический характер. Среди них ведущее значение, безусловно, принадлежит суточному ритму, который эволю-ционно обусловил механизмы адаптационной перестройки регуляторных систем организма к синхронизирующему 24-часовому циклу. Известна сезонная перестройка организма. Солнечные 2-летние циклы оказывают заметное влияние на биосферу Земли, вызывая целый ряд адаптивных реакций, в том числе изменяя структуру заболеваемости человека. [9]
Как видим, с увеличением числа уровней уменьшается сложность одного уровня, однако само увеличение числа уровней является усложнением системы. Возможно, число уровней в иерархической функциональной системе, формирующей поведение живых организмов, определяется ступенью филогенетического развития. В этом случае объем уровней может ограничиваться возможностями каждого уровня, связанными с обеспечением достаточного многообразия М выбора эфферентных программ для достоверного достижения задаваемых этому уровню результатов. Можно привести ряд соображений в пользу того, что объем уровней в иерархической функциональной системе находится в пределах 3 - 4, и по крайней мере для низших и высших ее уровней ИФС не превосходит значительно этих чисел. [10]
Поведение живых организмов всегда казалось настолько странным с точки зрения классической термодинамики, что применимость термодинамики к таким системам часто ставилась под сомнение. В результате проведенного исследования можно утверждать, что главные черты поведения живых организмов гораздо лучше объясняются на основе термодинамики открытых и стационарных систем. [11]
Радиотелеметрия дает возможность измерять различные величины на расстоянии. Радиотелеметрическое оборудование, установленное на спутниках Земли, позволяет изучать процессы, происходящие на космическом корабле на различных высотах, поведение живого организма в условиях космического полета, состав околоземного пространства и его влияние на живые организмы. [12]
Радиотелеметрия дает возможность измерять различные величины на расстоянии. Радиотелеметрическое оборудование, установленное на спутниках Земли, позволяет изучить процессы, происходящие на космическом корабле на различных высотах, поведение живого организма в условиях космического полета, состав околоземного пространства и его влияние на живые организмы. [13]
Радиотелеметрия позволяет измерять различные неэлектрические величины на расстоянии с помощью радио. Наличие радиотелеметрического оборудования на спутниках Земли позволяет глубже проникнуть в тайны Вселенной, изучить процессы, происходящие на различных высотах, поведение живого организма в условиях космического полета и решить еще целый ряд различных проблем. [14]
К гомеоста-тическим и синергетическим аспектам ИЖ относятся модели самосохранения ( гомеостаты), модели самоорганизации на основе теории катастроф, концепции возникновения порядка из хаоса. Наконец, исследования роли информационных и интеллектуальных процессов в поведении живых организмов предполагают обращение специалистов по ИЖ к смежным областям кибернетики и искусственного интеллекта. [15]