Б. И. КУДРИН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДВА ОТКРЫТИЯ:

ЯВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОСТИ СТРУКТУРЫ ТЕХНОЦЕНОЗОВ

И

ЗАКОН ИНФОРМАЦИОННОГО ОТБОРА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОСКВА

2009


 

Б. И. КУДРИН

 

 

 

 

 

 

 

ДВА ОТКРЫТИЯ:

ЯВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОСТИ СТРУКТУРЫ ТЕХНОЦЕНОЗОВ

И

ЗАКОН ИНФОРМАЦИОННОГО ОТБОРА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ценологические исследования

 

Выпуск 44

 

 

 

 

 

 

МОСКВА

Технетика

2009


Кудрин Б. И. Два открытия: явление инвариантности структуры техноценозов и закон информационного отбора / Под общ. ред Петровой Г. А. Вып. 44. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2009. – 80 с.

Изложены существо открытия "Явление инвариантности структуры множества технических изделий, образующих техноценозы", имеющего приоритет от 16 мая 1973 г. и принятого к рассмотрению Международной ассоциацией авторов научных открытий 08 июня 2009 г.; и открытие "Гипотеза о законе информационного отбора Б. Кудрина", заявленное 04 сентября 2009 г. с приоритетом от 23 января 1976 г.

Издание рассчитано на широкий круг гуманитариев и технариев, интересующихся теоретическими проблемами будущего цивилизации. Область практического применения ориентирована на экономистов, инженеров, менеджеров, занятых повышением эффективности инновационного и инвестиционного проектирования, эксплуатацией и модернизацией предприятий, организаций; городов, регионов. Предполагается заинтересованность законодательной и исполнительной ветвей власти.

 

ISBN 9-785902-926177

 

Свидетельство № 1047796234749 от 09 апреля 2004 г.

 

 

© Кудрин Б. И., 2009

© Оформление ООО "Технетика", 2009

 


СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Предисловие

1. Явление инвариантности структуры множества технических изделий, образующих техноценозы

1.1. Вводная часть

1.2. Сведения о приоритете

1.3. Сущность открытия

1.4. Доказательство достоверности

1.5. Область научного и практического значения

1.6. Формула открытия

2. Гипотеза о Законе информационного отбора Б. Кудрина

2.1. Основные термины и определения

2.2. Технетика и информация

2.3. Естественный и информационный отборы

2.4. Кибернетическая схема техноэволюции

2.5. Три интерпретации эволюции

2.6. Закономерности техноэволюции

3. Заключение

Библиография

Перечень выпусков "Ценологические исследования"


ПРЕДИСЛОВИЕ

 

Всё очевиднее, что открытые наукой новые возможности удовлетворения запросов человека не решают многочисленные проблемы, а лишь усугубляют сложности и невероятности самогó жития человечества, обостряя социальные проблемы во всех областях существования личности как субъекта права. При этом, говоря о завершающемся переходе от индустриального общества к постиндустриальному информационному, о глобальном эволюционизме и контурах новой цивилизации, не в полной мере осознаются три важнейших факта онтологии.

Во-первых, возникшая в результате Большого взрыва природа мёртвая, миллиардолетняя (физико-химический мир, абиотическая среда), в человекомерных масштабах закончившая свою эволюцию, и миллионнолетняя природа живая, биологическая (органический мир), оставаясь генетически единой со времени своего возникновения – обе в своей сущности не стали иными за время наличествующего бытия. Природа не привнесла, породив Homo sapiens, новые физические и биологические законы, ограничившись постоянством всех тех мировых констант (масса электрона, скорость света и проч.), которые обеспечили антропный принцип – появление жизни и человека.

Во-вторых, наше бытие стало техногенным. Тысячелетиями развиваясь, техническая реальность уже в ХХ веке стала всеобщей и всепроникающей: в любой из единиц-особей (организмов) царства растений и царства животных приборно обнаруживаются следы техногенного. Техносфера поглотила биосферу, имея не только границы выше и ниже неё, но и неотвратимо их расширяя.

В-третьих, появление и развитие информационной среды с неизбежностью столетия назад породило закрепление информации – документ (в письменной, файловой, ауди-, видео- и других формах). Возникла информационная реальность, информационные ценозы, виртуальный мир, эволюция которого осуществляется по закону документального отбора. Лавина массовой и разнообразнейшей иной информации, по большей части не востребуемой, качественно преобразовала реальность социальную, сделав производство, потребление, искусство – самоё жизнь – невозможными без техногенного обеспечения.

Опираясь на изложенное, выстроим сущностные объекты познания в виде последовательного, вытекающего один из другого ряда реальностей: физическая, биологическая, техническая, информационная, социальная. Тогда максимально общó субъект познания может представить каждую реальность в виде триады: элементы-особи, отличаемые друг от друга количественными параметрами (и обязательно – качественно), фиксируемые вербально; неформализуемое сообщество (community) элементов – ценоз (cenose, cenosis); сфера как бесконечное множество вложенных ценозов. В этом случае следует говорить не о междисциплинарном подходе, а о трансдисциплинарном представлении такого объекта, который может быть изучаем и признан "своим" каждой из существующих наук, но который имеет общее "наднаучное", не столько математическое оформление, сколько концептуальное утверждение, опирающееся на третью научную картину мира и имеющее широкие перспективы использования в различных областях деятельности.

Подкрепим это утверждение, напомнив, что неизбежность разнообразия, необходимость выдерживать соотношение "крупное–среднее–мелкое" по определяющему параметру прослеживается до античности. Структурная устойчивость определённого класса объектов физической, биологической, технической, информационной, социальной предметных областей подтверждается распределениями (законами): доходов – Бальби (1830), Парето (1897), выдающихся учёных – Гальтона (1875), гравитационного поля звёзд – Хольцмарка (1910), систем стенографии – Эсту (1916), биологических родов по числу видов – Виллиса (1922), Юла (1924), учёных по числу публикаций – Лотки (1926), слов по частоте употребления – Ципфа (1927), биологических особей, видов, родов, семейств – Вильямса и Фишера (1944), информационных массивов – Брэдфорда (1948), наконец, обобщёнными законами Ципфа (1949) и Мандельброта (1952), для объектов технической реальности – авторскими, с приоритетом по первому открытию – 1973, по второму – 1976 год.

Приведённые примеры говорят об общности построения ценозов любой природы, о параллелях и аналогиях законов эволюции, о глобальном векторе отбора, который специфичен для каждой предметной области и который выстраивает энергетический, естественный, информационный, документальный, интеллектуальный отборы в ряд, где каждый порождает последующий и включает предыдущий. Такая высокая степень общности предполагает неизбежную работу с собственным мышлением, что позволяет выйти на новый уровень принятия общественно важных (государственных) решений и частных (ключевых и текущих), определяющих производство и личную жизнь.

Общность делает необходимым свободное оперирование с постулатами третьей научной картины мира, которые мировоззренчески отличаются от классических и постклассических представлений. Третья картина опирается на новый математический аппарат, для большинства специалистов неизвестный, который восходит к общей теории устойчивых распределений П. Леви (1924), рассмотренных у нас Хинчиным, Колмогоровым, Гнеденко. Теория была расширена открытием безгранично делимых распределений, что позволяло говорить о концепции негауссовости, опирающейся на предельную теорему Гнеденко–Дёблина (1939), играющую роль центральной предельной теоремы.

Для практики это означает, что структура ценоза описывается некоторым гиперболическим H(аш)-распределением (и можно говорить об Н-анализе, Н-прогнозе, Н-оценке), у которого теоретически отсутствует математическое ожидание (поэтому нельзя применять среднее как таковое), а ошибка при принятии решения в точке (по элементу структуры ценоза) может быть сколь угодно большой (дисперсия стремится к бесконечности). Другими словами, возникает необходимость изучения, а затем и воздействия на объекты, для которых не действуют центральная предельная теорема и закон больших чисел, а нормальное распределение не является предельным.

Это требует определения понятия "ценоз", тем более что не любое сообщество есть ценоз. Сообщество людей одного анклава, рассматриваемое как потребители одежды и обуви, характеризуется параметрами (размерами каждого), которые нормально, по Гауссу, распределены, что даёт возможность осуществить массовый пошив, но не даёт возможности считать такое сообщество ценозом. Это же относится к расчётному весу поднимаемого человека в лифте, размерам рабочего места или пассажирских кресел.

Но положение принципиально меняется, если возникает необходимость качественного, вербального описания каждой элементарной единицы-особи: минерала, скульптуры паркового ансамбля, линнеевского вида, элемента агроценоза, технического вида (модель, марка), слова в тексте, нумерованного чертежа, человека с предъявленным доходом или с зафиксированной одарённостью, фирмы (по объёму продаж и др.). И вот здесь-то, если брать нечто как целостность, есть Слон и Моська, Магнитка и Гурьевск, Пушкин и один из 10 тыс. советских писателей. Но нет среднего! Осуществив, по Бернулли, выборку, мы не получим вероятностную меру (по Колмогорову) и по номеру членского билета Союза писателей ничего не сможем сказать об одарённости того или другого (оценка Гальтона остаётся: 10 одарённых в чём-то на 1 миллион).

Тогда очевидно, что, выделяя ценоз как целостность, одновременно на интуитивном неформализуемом уровне мы подразумеваем рассмотрение некоторого семейства некоторых элементов: классифицированных Менделеевым – при изучении Ферсманом распространённости элементов в земной коре; Линнеем – конкретной опушки леса; Далем – при творении Пушкиным "Евгения Онегина". Неделимость элемент понимается как атомарная целостность, восходящая к Демокриту: элемент – единица – штука – особь – индивид – индивидуум. Ценоз – сообщество (совокупность) особей конвенционально определённого объекта, включающего популяции всех видов выделенного семейства и структурно характеризующегося статистически (корреляционно) незначимыми слабыми связями относительно друг друга и слабым взаимодействием между собой подавляющего числа особей и видов в целом.

Главное – конвенционность выделения, которое есть плохо формализуемая мыслительная процедура определения масштаба, конструирования абстракта, ухода от фрактальности и выявления механизма самоорганизации с одновременным формулированием, пусть и неявным, целей и задач: зачем? Собственно, индивидуальность каждого ценоза при возможной их классификации и требует согласования видения одного субъекта с видением другого. Здесь, во-первых, ценоз не выделяем в пространстве как некоторое физическое тело; во-вторых, границы не только неопределённы во фрактальном смысле, но и не могут быть очерчены, пока исследователем не будет названо семейство, структура которого подлежит изучению. "Евгений Онегин" – книга, текст которой можно рассматривать как ценоз, образованный 20732 словами из 4596 слов словаря. Но разные издания имеют разный словарь (ср. мир и мiр) и разное количество слов текста (ср. академическое и школьное издания). А "истинный" ценоз был, естественно, только в голове Пушкина, но не мог быть доступен даже современникам.

Говоря о ценологическом мировоззрении, мы не используем термин система, который является ключевым при системном подходе, системном анализе, системных исследованиях, наконец, в системно-мыслительной методологии и который опирается на детерминизм представлений первой научной картины мира и вероятностные – второй. Ими система определена как целое, составленное из частей; как объективное единство связанных друг с другом предметов, явлений, знаний о природе и обществе, образующее некоторую целостность и подчинённое определённому руководящему принципу. Система – категория, обозначающая объект, организованный в качестве целостности (где энергия связей между элементами системы превышает энергию их связей с элементами других систем), и задающая онтологическое ядро системного подхода.

Ценоз есть ценоз, и для него неприменимы ключевые понятия теории систем: вход, выход, обратная связь. Он вообще не делится на части, а образуется неделимыми элементами, каждый из которых выполняет единичное количество функций, и эти функции слабо определяются другими; отдельные элементы более значимо "повязаны" вне, чем внутри ценоза. Есть отдельные элементы, постоянно или мигрирующе присутствующие в ценозе (и определяющие функционирование, жизнь и смерть некоторых других элементов), но они принадлежат или не принадлежат этому ценозу. Ценоз не является подсистемой ни "более высокого", ни "более низкого" порядка. Ценозы, можно сказать, один в другой "вложены".

Использование ценологического (ценотического) подхода подтверждает необходимость руководствоваться мировоззрением третьей научной картины мира, предполагающей: 1) не существует системы показателей, адекватно описывающей ценоз, что требует от субъекта, принимающего решения, создания "собственной" системы, которая кластером или иным методом находит "родственные" ценозы; 2) совпадение основных или иных показателей не говорит об идентичности двух ценозов: необходимо ранжирование по нескольким параметрам для объективации оценки состояния ценоза и траектории его развития; 3) время для ценозов необратимо, бифуркационно однонаправленно и феноменологично, а пространство нужномерно.

Предлагаемые открытия направлены на содействие становлению ценотического мировоззрения и его общее внедрение во все сферы человеческой деятельности для выявления механизма негауссовости, где, упрощённо говоря, отсутствует среднее, а дисперсия бесконечна; для объяснения видовой, ранговидовой и ранговой по параметру форм структурной устойчивости гиперболических распределений. Для специалистов-практиков открытия предлагают модели и методы использования всех форм негауссовых распределений; нахождения аномальных точек-объектов и предсказания критического состояния  техноценозов; теоретически решают вопросы нормирования и рационального распределения ограниченных ресурсов. Открытия дают теоретические основы изучения и оценки последствий оглушающего роста разнообразия вещей, которое порабощает каждого и "деформирует" цивилизацию.

 

 

1. ЯВЛЕНИЕ ИНВАРИАНТНОСТИ СТРУКТУРЫ

МНОЖЕСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ,

ОБРАЗУЮЩИХ ТЕХНОЦЕНОЗЫ

 

1.1. Вводная часть

Открытие заключается в теоретическом обосновании и экспериментальном подтверждении явления, существо которого состоит в устойчивости структуры любого сообщества технических изделий, рассматриваемых как целостный объект – техноценоз, если каждое из множества этих изделий идентифицировано как технический вид и каждое, как индивидуальность-штука-особь, может быть выделяемо физически или идеально как элемент-единица, фиксируемый, например, номером. Устойчивость представляется гиперболическим H-распределением и подтверждена статистически. Модельно явление объясняется математическим аппаратом негауссовых распределений, впервые применённым в авторской разработке к технической реальности.

За последние 200 лет изменилась материальная часть окружающей действительности. Актуализировалась необходимость рассмотрения таких объектов как цех, предприятие, отрасль; организация, учреждение, офис; квартира, город, регион в качестве сообщества (coenose, греч.; cénose, фр., cenosis, англ.) различного рода технических изделий. Без такого рассмотрения трудно ожидать правильного решения как локальных технических (экономических), информационных, социальных проблем, на уровне физических и юридических лиц, так и проблем, требующих разрешения на уровне законодательной и исполнительной ветвей властей.

Наука и практика потребовали введения ряда понятий, формулирования новых определений и терминов, описывающих реальности цивилизации XXI века. Это предполагает, что будет получен ответ на вопросы, ответы на которые при применении любой теории, отличной от ценологической, не могут быть получены. Речь идёт, прежде всего, о понятиях, которые хотя и вошли в отраслевые, общетехнические и международные словари [1–7], но всё ещё остаются малоизвестными широкому кругу инженерно-технических работников и из-за необычности плохо воспринимаются научным сообществом.

Обращаю внимание, что мой приоритет датируется 1973 г., но на протяжении десятилетий по различным причинам ценологическое мировоззрение в стране преследовалось и не воспринималось научной общественностью (в отличие, в частности, от Японии 60-х годов и США – 70-х), хотя все эти годы мною и моими последователями результаты, опирающиеся на явление инвариантности, успешно были внедрены более чем в 200 крупных проектах в различных отраслях промышленности [8] (сам же ценологический подход ВАК РФ признал лишь в 2003 г.) [9]. Моё общение на ХХII Всемирном философском конгрессе (Южная Корея, Сеул, 30 июля – 5 августа 2008 г.) с несколькими десятками иностранных специалистов, занимающихся философией техники; открытие мною секции 58 "Философия технологии" докладом Ontology of the Technical Reality 31 июля и последовавшая дискуссия показали, что мои разработки пока ещё значительно опережают мировые исследования. Но не исключено, что через год–два моя теория техноценозов придёт в Россию под каким-либо экзотическим названием.

Необычность открытия заключается в своеобразии математического аппарата, в использовании понятий непрерывно делимых распределений, которые исследуют распределения, где теоретически может отсутствовать математическое ожидание (среднее), а дисперсия теоретически в пределе стремится к бесконечности. Это означает, что при описании явления инвариантности структуры техноценозов не применимы закон больших чисел и центральная предельная теорема, которые составляют основу всей математической статистики и вероятностных представлений, используемых специалистами самых различных научных дисциплин. Необычно, что увеличение выборки не проясняет ситуацию с математическим ожиданием (оно теоретически отсутствует) и не снижает, а увеличивает дисперсию.

Ключевым при использовании явления инвариантности структуры является вопрос – что есть техническая реальность? Современные курсы общего естествознания, включая все социальные дисциплины и философию в целом, не дают на него ответа. Они путают понятия "техника" (философия техники – понятие, восходящее к немецкой философской школе Каппа и развивающего её в России Энгельмейера) и "технология" (философия технологии – термин, получивший распространение в англоязычных странах и, как и в первом случае, под этим ошибочно понимается всё техническое); не отделяют как категории материал, конечную продукцию, экологическое воздействие (сбросы, выбросы, отходы). Объединяя технику, технологию, материал, продукцию, эковоздействие как составляющие материальной основы технической реальности и рассматривая их как целостность, я говорю о технетике как науке о технической реальности вообще. Тем самым я ставлю в себя в ряд с Н. Винером, не отрицаю применимость понятий чёрный ящик, вход, выход, обратная связь применительно к техноценозам.

Вторым ключевым понятием является понятие о сообществах технических изделий. Тогда технетика становится наукой о техноценозах, называя отличительные особенности техноценозов [1]: размытость границ, конвенционность их выделения для каждой конкретной задачи и для каждой специальности (в том числе технической и экономической): практическую бесконечность элементов – технических изделий – штук-особей, образующих ценоз; слабые связи и слабые взаимодействия между отдельными элементами такие, что корреляционно-значимая связь существует для единиц процентов от общего количества составляющих ценоз элементов, а подавляющее большинство связей между элементами прослеживается лишь на интуитивном уровне.

Но главный вопрос – объективно ли само существование технической реальности, её функционирование, изменение и эволюция в целом. Под объективностью мы понимаем, прежде всего, явление инвариантности структуры ценозов. Имеется в виду факт, что структура любого техноценоза любой отрасли экономики, любой страны и любых технических изделий вполне определённо описывается характеристическими показателями гиперболического H-распределения, параметры которого строго определены математикой, восходящей к работам Хинчина, Гнеденко, Колмогорова. И повторение, и воспроизведение, и прогноз параметров структуры любого технического ценоза в эксперименте дают предсказуемые результаты, доказывающие существование и объективность явления инвариантности структуры.

Говоря о фактической проверке явления инвариантности структуры техноценозов и внедрении ценологической теории в целом, можно сослаться на то, что видовое распределение проверено на 1000 выборок и генеральных совокупностей, охватывающих 2,5 млн единиц-штук особей техники, технологий, материалов, продукции, выбросов самых различных отраслей промышленности за период с 1967 по 2003 гг. [1, 10, 11]. Ранговое же распределение по параметру проверено на основе созданной и внедрённой автором отраслевой системы основных показателей за 21 год (1970–1990), охватившей все металлургические предприятия СССР по всем отчётным видам технологической продукции и расходу ресурсов [12]. Проверка ценологического распределения по параметру осуществлена по предприятиям и организациям отдельных регионов и по всем регионам Российской Федерации в целом с 1990 по 1999 гг. [13] и с 2000 г. по настоящее время [14, 15].

 

1.2. Сведения о приоритете

Само явление инвариантности структуры на примере электрических машин было зафиксировано мною в 1967 г., но без введения новой терминологии. Необходимость проектирования электроремонтных цехов в условиях обнаруженного на металлургических заводах Сибири и Украины разнообразия привела в 1969 г. к определению трудоёмкости ремонта с помощью основных и вспомогательных критериев [16], которые были положены со временем в основу отраслевой нормативной методики [17]. Факт разнообразия ремонтируемого и методика проектирования электроремонта доложены в 1971 г. на конференции "Электрификация металлургических предприятий Сибири" без каких-либо теоретических обоснований явления [8]. В статье 1972 г. [18] обосновано применение теории массового обслуживания, закреплено понятие типоразмер (вид), приведена по Западно-Сибирскому металлургическому комбинату статистика, охватывающая 4428 электродвигателей, классифицируемых по 631 виду. Гипотеза объективности явления инвариантности структуры устанавливаемого и ремонтируемо оборудования была рассмотрена 08.02.1972 г. в Сибгипромезе – Сибирском Государственном институте по проектированию металлургических заводов (г. Новокузнецк) на расширенном заседании НТО с привлечением главных энергетиков (электриков) заводов Сибири и учёных (включая представителей Томского политехнического, Сибирского металлургического, Новосибирского электротехнического институтов).

Приоритет открытия "Явление инвариантности структуры множества технических изделий, образующих техноценозы", доказательно датируется 16 мая 1973 года, когда в Томском политехническом институте состоялась защита кандидатской диссертации на тему "Организация и управление электроремонтом элементов электрических систем" по специальности 05.14.06 – Электрические системы и управление ими [19, 20]. На заседании НТО Сибгипромеза было доложено (но не вошло в диссертацию, как не относящееся к специальности), что исследование обнаружило "поразительное совпадение" параметров структуры видового разнообразия биологических и технических экосистем (ценозов), что и было опубликовано в 1974 г. [21].

Изучение входящих потоков (12 годовых распределений) показало, что установленное и поступающее в ремонт оборудование  имеет устойчивое распределение, характеризующее структуру по типам (видам) параметрами, находящимися в определённых границах. Так как при подборе технологического оборудования необходимы количественные значения заданного числа электродвигателей по типу и мощности, введено понятие "типоразмер" (вид), и поток поступающих в ремонт электродвигателей рассматривается как поток типоразмеров. Найден закон поступления типоразмеров, оказавшийся общим для всех рассмотренных заводов. Определено, что имеется обширный класс электродвигателей, которые образуют входящий поток, достаточный для организации поточного пооперационного ремонта [19] и создания обменного фонда [18], т. е. входящий поток определён не только качественно. Для определения численных значений входящего потока в диссертации выполнен прогноз электрических показателей, описывающих систему электрического хозяйства металлургических заводов в целом.

С 1971 г. явление инвариантности структуры техноценозов, ценологическая статистика различных отраслей, её объяснение и применение для народнохозяйственных задач заслушивались на ежегодных электрических конференциях, которые продолжают проводиться по настоящее время (16–20 ноября 2009 г. в Москве пройдёт 39-я [8]). С 1996 г. мною стали проводиться и ежегодные общероссийские и международные ценологические конференции [22]. По их результатам (с учётом монографических материалов), в серии "Ценологические исследования" издано 44 выпуска. История математического моделирования, философского осмысления, инженерно-практического применения гиперболических Н-распределений в видовой, ранговидовой и ранговой по параметру формах может быть прослежена по приведённой библиографии.

Руководствуясь явлением инвариантности структуры и опираясь на ценологическое мировоззрением в целом, в рамках только моей научной школы подготовлено 8 докторов и около 50 кандидатов технических и иных наук (см. сайт kudrinbi.ru).

 

1.3. Сущность открытия

Рассмотрим теоретические основания процедур выделения понятий и модельные описания явления инвариантности структуры техноценозов. Объективация субъект-объектного отношения в рациональной форме понятий, суждений, умозаключений предполагает возможность объективации индивидуальных знаний, их обобщение и трансляцию для психологической уверенности субъекта в осуществлении наиболее эффективной практической деятельности. Однако, существенные различия сознательно-исторических, практических и психологических интересов субъекта оставляют открытой возможность даже в отношении таких понятий как ценоз, ценологические исследования, ценологический анализ, ценологическое моделирование, ценологическое мировоззрение.

Поэтому, не определяя вначале ценоз как онтологический объект и объект гносеологии, используем познавательно-творческие способности индивида для интуитивного единовременного, одномоментного, однозначного триединого выделения: собственно ценоза; одного из вещественных или виртуальных (информационных) семейств, сущностно образующих структуру этого ценоза; именованной или неименованной единицы-элемента для различия или тождественности между собой этих элементарных штук, особей, образцов, словоформ.

Ряд терминов, имеющих отношение к открытию явления инвариантности структуры множества технических изделий, введён в русский язык впервые мною. В частности, в технике широкое распространение получило явление, названное вариофикацией (термин с 1974 г. используется в отраслевых документах, вошёл в ряд словарей, не исчерпываемых [2–7]; сошлёмся также на Словарь болгарского автора М. Попова [23]). Основные термины в 1976 г. озвучены на Всемирном электротехническом конгрессе (ВЭЛК, 24.06.1977). Вариофикация – делание различного, причём темпы выпуска новых видов машин, устройств, аппаратов возрастают. Вариофикация – это одна сторона техноэволюции. Другая заключается в том, что новые виды машин, оборудования, аппаратов, приборов, изделий и др. поступают на определённые предприятия (город, район) и вместе со старыми изделиями, уже находящимися там, образуют ценозы (в первом приближении – замкнутые на единое целевое назначение), формирование которых диктуется инвариантностью структуры, имеющей общий характер.

Образовавшиеся ценозы характеризуются значительным разнообразием изделий одного семейства, например, электрических машин. Это явление определено нами как ассортица – сосредоточение, появление различного в системе, ограниченной в пространстве-времени (термины "разнообразие", "многообразие" заняты теорией информации и другими науками). Ассортица приводит к увеличению расходов на производство, эксплуатацию, ремонт, к увеличению запасов и др. Разнообразие было не всегда (хотя всегда было стремление к отличию): оно – дитя индустриализации, которая, с одной стороны, стремится всё унифицировать (см. историю справочника "Hǚtte"), с другой – ориентироваться на индивидуально-единичное. Ещё в XIX веке в пределах жизни одного поколения мало что происходило в вещном окружении: наши прадеды имели (если вообще имели) один костюм, одну работу и не выбрасывали обувь или мебель как немодную, а чинили её.

На функционирование ценозов ассортица оказывает большое влияние. К этому же явлению следует отнести принципиальные отличия в проектных решениях аналогичных объектов – например, высота кабельных помещений машинных залов для кислородно-конвертерного цеха одного завода составляет 8 м, но для такого же цеха другого завода – 3 м. Различные институты, отделы в пределах института (и даже группы внутри отдела) предусматривают, например, в проектах для одного завода (одной экосистемы) разные способы прокладки кабельных коммуникаций для питания цеховых троллеев, разные светильники для помещений одного назначения. Явление ассортицы было впервые комплексно проверено для техноценозов – металлургических предприятий Сибири [19, 21], на которых двенадцатью годовыми выборками охвачено 27632 электродвигателя, которые оказались 5618 видов, причём 2868 видов было представлено одной штукой-электродвигателем каждый (ноева каста). В 1976 г. оба явления полно рассмотрены в докторской диссертации [24], в которой явление инвариантности структуры проверено на генеральной совокупности установленного, на выборках по ряду отраслей и отдельным заводам за различные интервалы времени.

В дальнейшем явление инвариантности структуры исследовалось с различных точек зрения, а область практического применения расширялась [25–41]. Учитывая, что теория в относительно законченном виде сложилась к 1980 г., был издан специальный выпуск ценологических исследований [42], где представлены важнейшие публикации: Ежегодник АН СССР. 1980. Системные исследования и журнал ЭКО.

Вариофикация, как бы ни было велико стремление сделать нечто отличающееся (нас интересует это явление в пределах одного семейства), аксиоматически не определяет ассортицу. Так, несмотря на разнообразие легковых автомобилей, в ряде стран такси были одного наименования (у нас когда-то "Рено"). Научно доказывалось и нормативно требовалось в системах электроснабжения промышленных предприятий устанавливать два типоразмера трансформаторов 10(6)/0,4 кВ. Но все усилия специалистов реализовать такое требование, в пределе определяемое постулатами первой и второй научных картин мира (приведёнными затратами, в частности), вошли в противоречие с ценологическими ограничениями [1, 42]. В результате, например, на заводе с получасовым максимумом нагрузки Рм=200 МВт был установлен 541 трансформатор, а их видов (типоразмеров) оказалось 48. Через 30 лет нагрузка завода достигла 360 МВт, количество трансформаторов возросло до 1005, и они были представлены уже 109 типоразмерами.

От вариофикации и ассортицы следует отличать диверсификацию, которая заключается в расширении номенклатуры, продукции, производимой монополистическими объединениями (одним предприятием). Явление, получившее распространение в мире в 50-е годы прошлого века, нашло отражение у нас, когда в советское время предприятия были обязаны (а в этом веке – рыночно стремятся) выпускать технологически иную продукцию (например, металлургические – холодильники, мебель, посуду). Монополии начинают приобретать непрофильные активы. Международный характер вариофикации (инновационный процесс) и диверсификации (инвестиционный) требует их объяснения, возможного в рамках теории техноэволюции.

Ключевыми для обнаружения и описания явления инвариантности структуры технических ценозов, возникшего в период индустриальной формации, но в особой степени характеризующего постиндустриальное глобализирующееся общество, являются одномоментные, одно без другого не мыслимые понятия (процедуры выделения): 1) собственно ценоза; 2) семейства далее неделимых элементарных единиц-особей; 3) вида (технического). Все три мыслительных действия концептуальны. Практическая реализация ставит вопрос о единообразии и однозначности понятий, определений, терминов и стандартности математических процедур, что позволит сравнивать результаты, полученные в различных технических науках, и сделать вывод об области применения ценологической методики, сущностную основу которой составляет всеобщность явления инвариантности структуры техноценозов.

Рассмотрим важнейшие понятия технический вид и особь, взяв семейство электрических машин как конкретный пример. Определим вид (типоразмер) электрической машины его численной и качественной характеристиками: величиной номинальной мощности и наименованием типа. В этом случае к одному типоразмеру, образующему группу – популяцию, будут отнесены электрические машины с разными габаритными размерами, числом оборотов, исполнением и др. Синонимом понятия типоразмер будем считать понятия: species, S, биологическое – вид, математическое – группа. Отдельную электрическую машину будем называть "электродвигатель", соотнося с понятием unus, U ("особь", "единица"), элемент, далее неделимыми из-за угрозы потери работоспособности.

Под элементарным (восходящим к понятию атом) подразумеваем определённую неделимость: элемент – единица – штука – особь – индивид – индивидуальность. Налицо некоторое смысловое изменение значения "элементарного" в сторону большей содержательности: элемент-то элемент, но не совсем элементарен – есть ещё свойства, которые следует учитывать. Как элемент при ценологических исследованиях в технических приложениях (науках) могут рассматриваться: гвоздь, болт, шайба, крыльчатка, подшипник, вал, двигатель, редуктор, коробка передач, агрегат, кран, ..., рабочая клеть, прокатный стан, прокатное отделение, прокатный цех, прокатное производство, прокатный завод, прокат страны, мировое производство проката (здесь проявляется спектр уровней организации, гносеологически связанный с понятиями различать и выделять).

Биологический вид является одним из ярких примеров объективного существования в природе некоторого явления, не данного нам в чувственно-воспринимаемой форме. То же относится и к техническому виду. В процессе научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок (НИОКР) начинают разрабатывать какой-то новый вид продукции, и возникает вначале некоторый идеальный образ нового электродвигателя, автомобиля, здания. Затем образ конкретизируют заданием основных параметров, выполнением конструкторской документации, сводной спецификации. Вместе с началом НИОКР возникает вопрос о названии – это и есть констатация, что создаётся новый вид (танк Т-34; самолёт Ту-154, автомобиль модели "Т"). Наконец, готова документация на самó изделие-машину, на её технологию и оснастку при изготовлении, на используемые материалы, испытание, контроль, приёмку, что и даёт возможность изготовить опытный образец.

Внимание! Материализовавшейся идее необходимо дать номер, чтобы отличить изготовленное изделие от другого, изготовленного по тем же чертежам (крупным изделиям, изготавливаемым без опытных образцов, сразу даётся имя собственное, например, "Титаник"). Итак, конструкторы разрабатывают вид; изготовители "порождают" особи данного вида, различая их номером в паспорте; эксплуатационники имеют дело только с отдельными особями, но именно они вырабатывают коллективное мнение (на основе независимых друг от друга мнений) "хорошо/плохо" о виде в целом. При этом надо различать, идёт ли речь о семействе, например, машин Волжского автозавода, о виде – "девятке" или о конкретной штуке-особи.

Наряду с ростом числа видов резко усложнилось обозначение изделий. Пример: тип УК-4Н-УР-ц-2-01-6/250-У4 ТУ 16.539.548–72. Не каждый специалист-электрик скажет, что это удлинитель с тремя основными и одной резервной розетками, предназначенными для присоединения различных электрических приборов бытового назначения. Или одеяло "Гоби" – артикул ВО5с101 по ГОСТ 93827–78 п. 1.9 и ГОСТ Р 51121–97.

Так мы приходим к выводу, что устройство изделия документально определяется до его рождения, определяя самó рождение техники, технологии, материала, последующую эксплуатацию (жизнь), экологические и другие ограничения. Налицо тенденция "загнать" в обозначения вида как можно больше информации (хотя есть документы, ограничивающие эту тенденцию). Запись осуществляется различными символами (включая алфавит) и обозначает не приведённую в паспорте документацию: нормативную, ссылки и указания на типовое, различные ГОСТ и ТУ на сам вид изделия и на составляющие. Всё это составляет генотип изделия – документальную запись его конструкции; запись, которая опирается на действующие документально закреплённые знания и на наследуемые многовековые знания, умения, навыки.

Пример: программный идентификатор для контроллера Excel 500-XCL5010 имеет обозначение 8 0000C 5200 03 04 19, где формат "8" показывает, что устройство успешно прошло сертификацию LonMark; идентификатор производителя "0000C" – Honeywell; класс устройства "5200" – свободно программируемый контроллер; применение (назначение) "03" – коммерческое; тип передатчика (канала) "04" – TP/FT-10; модель "19" – это, собственно, и есть вид.

Изделие в ценозе сохраняет своё видовое обозначение, но может (как особь) получить номер, а затем его и поменять (как гражданский паспорт). Вот пример электронного паспорта изделия умного дома (интеллектуального здания): Марка – VTS clima; Размещена – блок А; Обслуживание – 1 раз в год; Инв. № 060143.

Явление инвариантности структуры технических ценозов было открыто, когда в 60-е годы обострилась проблема ремонта оборудования, а его количество (в частности электрооборудования) увеличилось в 10 и более раз по сравнению с проектными проработками 40-х годов, в 100 раз в 90-е годы. Удачно (как это произошло и с генетикой), что в качестве основного объекта исследований мной были взяты электрические машины (электродвигатели), установленные (ремонтируемые) на одном заводе. Ведь это есть семейство наиболее массово распространённой техники, где каждый экземпляр (штука-особь) выделяем и идентифицируем по принадлежности к тому или иному типоразмеру (виду). Пример из [16, 18, 20, 21] – вид 28А: двигатели А71-2, А72-4, А81-6, А82-8 отнесены к этому виду, хотя они и различаются габаритом, сердечником, числом пар полюсов обмотки статора, но имеют одно наименование – А, одну мощность – 28 кВт. Здесь назовём видом численную (величину номинальной мощности, кВт) и качественную (наименование – асинхронный с короткозамкнутым ротором, залитым алюминием, единой серии электрический двигатель в брызгозащищённом А или закрытом обдуваемом АО исполнении) характеристики машины. Усложнение наименования (обозначения), происходившее непрерывно последние 100 лет, не меняет существа, заключающегося: 1) в оперировании этим понятием всем человечеством и 2) трансформации понятия при изменении цели исследования и использования явления инвариантности структуры технических ценозов для решения практических задач.

Итак, технический вид – основное понятие классификации, служащее для выражения отношений между техническими классами при разбиении их на семейства и роды. Это структурная единица в систематике изделий: изделия двух разных видов отличаются количественной и обязательно качественной характеристиками; изделия одного вида изготавливают по одной проектно-конструкторской документации. К общим признакам вида относятся: некоторая заданная численность; тип организации; способность в процессе работы и воспроизводства сохранять качественную определённость; дискретность; экологическая, экономическая и географическая ограниченность; устойчивость; целостность (в отдельных случаях не различают вид и такие понятия как наименование, название, тип, типоразмер, проба, модель, сортамент, марка, артикул, профиль, рисунок и др.).

Множество установленных на предприятии электрических машин обеспечивает функционирование предприятия и образует единое структурное целое, характерное для ограниченного пространства, в котором сложились определённые условия, меняющиеся под действием внешних и внутренних факторов. Изложенное соответствует сложившимся понятиям в экологии (от греческого óikos дом, место проживания), которая посвящена изучению взаимоотношений живых организмов (растительных или животных) со средой; это изучение имеет целью выявить принципы, управляющие этими отношениями.

Ещё в 1877 г. К. Мёбиус предложил термин биоценоз, справедливо полагая, что лягушка живёт не сама по себе, и её как часть биоценоза изучать надо не так, как это делал Гальвани, и не анатомически. Этим Мёбиус ввёл основной объект для экологии (термин введён Э. Геккелем в 1866 г.). Индустриализация актуализировала, точнее, сделала экологию наукой (сейчас предложено около 20 различных пониманий, что такое экология). Её развитие привело А. Тенсли к термину экосистема (1935), В. Н. Сукачёва – к термину биогеоценоз (1940), к появлению в нашей стране биогеоценологии как науки (сейчас она считается частью экологии, которая в классическом понимании изучает взаимодействие организмов между собой и с окружающей средой).

Отдельные виды "живут" во вполне определённых, отличных друг от друга условиях. Но появление, сохранение или исчезновение вида (популяции) в целом свидетельствуют о наличии объективных законов, способствующих либо появлению, либо сохранению, либо исчезновению вида. Общепринятая точка зрения: чем больше число видов в природе, чем они разнообразнее, тем выше её помехоустойчивость, устойчивость к любым внешним воздействиям. Изучение явления инвариантности структуры технических ценозов подтверждает правильность этого и для технической реальности.

Исследовательская операция выделения технического ценоза осуществима и имеет смысл только в увязке с идентификацией особи и введением родо-видовой классификации для изучаемого семейства изделий, имея в виду следующие положения.

1. Ценоз – не система. Поясним: в разгар увлечения системными исследованиями, системным анализом, системной оптимизацией и проч. исходили из утверждения, что системой в самом широком смысле может быть решительно всё, что можно рассматривать как отдельную сущность (заметим, что сущность – ключевой вопрос философии, который пока не разрешён, да и едва ли может быть разрешён вообще). Системный подход к проблемам прогнозирования, проектирования и решения оптимизационных задач, включая многокритериальные, хорошо отвечал многим потребностям, если совокупности элементов, находящихся в отношениях и связях между собой, образуют определённую целостность, единство, сложную большую систему кибернетического типа.

Система – комплекс элементов, находящихся во взаимодействии; систему можно определить как любую концептуальную или физическую сущность, которая состоит из взаимосвязанных частей. Пример, все 14 станов Челябинского металлургического завода связаны в единую систему: часть – жёстко функционально (блюминг 1180 – заготовочный 800), другие – достоверно значимо корреляционно (мелкосортные – между собой). Если же взять станы мелкосортный 250 Челябинска, мелкосортный 250 Череповца, 250 Запсиба и др., то их работа по режимам и сортаменту не связана математически устанавливаемыми корреляционными или иными связями. Конечно, можно говорить о связях в работе, определявшихся ранее Госпланом, а сейчас конкуренцией при сбыте металла, но это лишь подчёркивает отсутствие (слабость) связей в системном смысле и позволяет убеждённо утверждать: ценоз – не система. Техноценоз образуют как изделия все прокатные станы, доменные и коксовые печи отрасли; турбогенераторы страны; котельные средних и крупных городов. Все эти изделия слабо связаны между собой и слабо зависят друг от друга, поэтому все они охвачены (подчинены) явлением инвариантности структуры.

2. Ценоз как сообщество чего-либо; вид как понятие и как единица систематики, входящее в состав рода и семейства; особь как элемент, экземпляр, индивидуальность (индивидуум), штука, единица – все они описываются (моделируются) вербально, семантически, словесно с разной глубиной уточнения и, как правило, разными количественными параметрами. Чёрную металлургию, к примеру, можно рассматривать как систему и тогда прогнозировать производство чугуна, стали, проката или потребление энергоресурсов; можно же, опираясь на явление инвариантности структуры технических ценозов, показать самодостаточность стран, образовавшихся после распада СССР, по обеспеченности собственной металлопродукцией (что нами и проделано).

Нельзя, как предполагает классическая физика, представить систему дифференциальных и интегральных уравнений, из которой строго и однозначно описываются металлургия как физическое тело и его развитие (движение) в пространстве и во времени, но можно, опираясь на явление инвариантности структуры ценозов (устойчивость характеристического показателя), предлагать новое, находить аномальность и делать прогноз на различные временные интервалы.

3. Не всякое сообщество технических изделий образует ценоз. Его самозарождение связывают, во-первых, с массовым изготовлением унифицированных серий (начало датируют моделью Форда "Т", в 20-е годы прошлого века покорившей Америку), что означало переход к индустриальному обществу; во-вторых, для машин (оборудования) – с возможностью выделить каждую штуку-особь-машину (единицу оборудования) как некоторый индивид и обозначить эту индивидуальность, в частности, присвоением данной штуке-особи нóмера, выдачей "паспорта", обозначением ИНН. Простейшие изделия, не "доросшие" до паспорта, не могут образовать ценозы (болты и гайки, гвозди и шурупы).

4. И ещё одна важная ценологическая составляющая, которую поясним на примере. Формально это следствие направленности техноэволюции, но такое краткое объяснение не пояснит причины. Итак, когда в 1908 г. Г. Форд запустил в массовое производство уже упомянутую модель "Т", он говорил: "Хочу создать машину, которая никогда бы не ломалась". К моменту снятия автомобиля с производства в 1927 г. было выпущено более 15 млн экземпляров, и теперь уже цель была сформулирована президентом "Дженерал моторс" А. Слоуном иначе: "Основная проблема будущего – как сделать автомобили непохожими друг на друга и на прошлогодние модели" (чётко сформулированное явление – вариофикация). Автомобилем одного вида, дешёвым и надёжным, можно было обеспечить всех; "хрущёвскими" пятиэтажками – нуждающихся в жилье; шестью сотками – желающих. Но… На практике – не получилось: объективность явления инвариантности структуры технических ценозов устанавливает границы одинаковости.

Явление инвариантности структуры технических ценозов делает, распределение по повторяемости предсказуемым. Так, распределение электродвигателей, попавших на промышленное предприятие, подчиняется некоторому диктату, задаваемому явлением инвариантности структуры ценозов, хотя время формирования заводов, их технология, темпы строительства, поставщики и, наконец, величина предприятий резко различаются или вообще несравнимы. Количество видов, порождаемых техноэволюцией, непрерывно увеличивается, особенно после окончания эпохи аскетизма (достаточно сравнить, например, серии "мобильников"; автосалоны 2007 года с их 4000 моделей). Отметим при этом, что возникновение новых видов опережает их естественное вымирание.

Количество типоразмеров (видов), состоящее из одного электродвигателя (ноева каста), величина, конéчно, случайная, но близость оценки для разных заводов и за ряд лет указывает на наличие некоторого объективного явления. Заметим, что электродвигатель в ценозе может существовать в одном экземпляре; особи же в экосистеме в единичном экземпляре не выживают (вообще отсутствуют).

 

1.4. Доказательства достоверности открытия

Предложив общие положения о триединстве особь–вид–ценоз, обратимся к математической стороне, основу которой составляют работы академиков Колмогорова, Хинчина, Гнеденко, которые использованы для объяснения фундаментальности Н-распределения [43–47]. Со времён Чебышева (1866) общие задачи о предельных законах для последовательности независимых случайных величин х1, х2, …, хk, … сводились к нахождению наиболее общих условий, которые следует наложить на величины хk, чтобы выполнялись закон больших чисел и центральная предельная теорема. В этом случае величины хk имеют конечные математические ожидания и конечные дисперсии.

Наиболее существенные результаты в развитии этих утверждений получены А. А. Марковым и А. М. Ляпуновым. Линдеберг (1922) указал более общие, чем у Ляпунова, достаточные условия для применимости закона больших чисел. Классическая проблематика получила завершение, когда А. Н. Колмогоров (1926) дал необходимые и достаточные условия для применимости этого закона, а В. Феллер (1935) показал, что условия Линдеберга являются не только достаточными, но и необходимыми.

Феллер изложение истории начинает с напоминания, что основы общей теории устойчивых распределений заложены П. Леви, который нашёл преобразование Фурье всех строго устойчивых распределений (1924). Понятие безграничной делимости восходит к Б. де Финетти (1929). Более простой новый подход к теории устойчивых распределений стал возможным после введения этого понятия. Преобразования Фурье безгранично делимых распределений с конечными дисперсиями были найдены Колмогоровым (1932). В 1934 г. П. Леви нашёл преобразования Фурье произвольно безгранично делимых распределений, сформулировав новый подход (1937). Им же безгранично делимые распределения изучались с точки зрения случайных процессов. Все последующие исследования происходили под сильным влиянием фундаментальных работ П. Леви. Первые чисто аналитические выводы общей формулы были даны в 1937 г. независимо Феллером и Хинчиным. Интерес к теории был стимулирован замечательными исследованиями А. Дёблина (1939), посвящёнными областям притяжения.

Классическая центральная предельная теорема получила развитие в новой постановке, когда от случайных величин хk уже не требовалось существования ни дисперсий, ни математического ожидания.

,

где Bn, An – постоянные.

Класс предельных законов для сумм независимых случайных величин, сходящихся к нормальному закону Гаусса, у́же, чем класс безгранично делимых. Полное решение было получено Б. В. Гнеденко (1937) для математического ожидания и дисперсии величины х:

где F(x) функция распределения случайной величины х, т. е. F(x)=P{x<x}.

Все предельные законы совпадают с так называемыми устойчивыми. Распределение называется устойчивым, если при любых а1>0, b1, а2>0, b2 найдутся такие a>0 и b, что при всех х

F(a1x+b1)F(a2x+b2)=F(ax+b)                                                                           

осуществляется n-кратная свёртка, в смысле композиции Fn* функций распределения F, любой фиксированной функции распределения F(x). Для того, чтобы функция f(t) была характеристической функцией некоторого безгранично делимого распределения, необходимо и достаточно, чтобы её логарифм мог быть представлен в виде

logf(t)=iγt+ò[{eitu–1–itu/(1+u2)}(1+u2)/2]·dG(u)},                                             

где γ – действительная постоянная. Если закон F(x) имеет конечную дисперсию, то γ имеет смысл математического ожидания. Представленный logf(t) единствен.

Чтобы функция распределения F(x) была устойчивой, необходимо и достаточно, чтобы логарифм её характеристической функции был представлен формулой (натуральные логарифмы характеристических функций устойчивых распределений, и только они, допускают представление):

logf(t)=iγtс|t|a{1+iβ(t/|t|)ω(t,a)},                                                                     

где a, β, γ, с – постоянные; a – характеристический показатель устойчивого закона; γ – любое действительное число; –1 ≤ β ≤ 1; 0 < a ≤ 2, с > 0. Именно это значение характеристического показателя экспериментально получено ценологическими исследованиями и используется менеджментом.

Можно отметить существенные свойства устойчивых распределений:

1. Все устойчивые законы одновершинны.

2. Все устойчивые законы распределения и только они имеют области притяжения и, за исключением несобственных, непрерывны и имеют непрерывные производные всех порядков.

3. Только нормальный закон среди всех устойчивых законов имеет конечную дисперсию. При 1<a<2 устойчивые законы имеют математическое ожидание, при 0≤a≤1 – не имеют ни дисперсии, ни математического ожидания.

Используем изложенный подход для построения математической модели явления инвариантности структуры множества технических изделий, образующих техноценозы. Воспользуемся для композиции двумя основными элементарными типами случайных функций:

1) нормальным, в котором характеристическая функция fx(t) случайной величины даётся формулой

;

2)  пуассоновским, в котором характеристическая функция fx(t) имеет вид

log fλ(t) = λc(eiht  1).

Тогда может быть получена функция, которая является при любом натуральном n суммой ζλ = μ1 + μ2 +…+ μn одинаково распределённых независимых слагаемых, что собственно и является основой гиперболического Н-распределения. Другими словами, составив функции, соединяющие типы изменения нормальный и пуассоновский, допустив при этом скачки не только фиксированных размеров h, но и самых разнообразных размеров, и приняв при этом, что на промежутке (λ; λ + ) скачок происходит с вероятностью c, а функция распределения размеров скачков есть P(h < u) = F(u), то, комбинируя Гаусса и Пуассона, по Финетти, приходим к формуле

,

не дающей общего решения (для случая с конечной дисперсией оно было найдено Колмогоровым), но истолкованной теоремой, доказанной Б. В. Гнеденко (1939) и В. Дёблиным (W. Doeblin, 1940).

Пуассоновский тип возникает в случае, когда функция от λ с вероятностью единица является неубывающей ступенчатой функцией, принимающей только кратные шагу "h" значения (например, по шкале трансформаторов 100, 160, 250 кВА, …, 1000, 1600, 2500 МВА. Так как большие по абсолютным размерам скачки происходить с бесконечной плотностью не могут, оказалось возможным ввести две функции М(u) и N(u), имеющие смысл: на промежутке (λ, λ + Δλ) скачки h < u < 0 происходят с вероятностью M(u), а скачок h > u > 0 – с вероятностью N(u). Заметим, что вероятность (по схеме Бернулли) "вынуть" один из двух двигателей – воздуходувки 30000 кВт НЛМК, как и двигателя ПН мощностью Р = 0,32 кВт (каждый на комбинате в одном экземпляре) такая же.

В заключение приведём теорему Гнеденко–Дёблина: для сходимости распределений нормированных сумм одинаково распределённых независимых случайных величин к устойчивым распределениям, отличным от нормального, необходимо и достаточно, чтобы при х ® ¥ имелась асимптотика негауссового распределения, которая совпадает, с точностью до медленно меняющейся функции, с Н-распределением

.

Здесь n(х) – частота; a – характеристический показатель Н-рас-пределения; параметр С обеспечивает распределению нормировку ∑n(x)=N, где N – объём выборки (текст).

Обратим внимание на фундаментальность приведённых математических построений и совпадающий конечный результат с эмпирически полученной нами формулой [22, 24, 47, 48].

В логарифмических координатах распределение есть распределение Ципфа и имеет вид прямой, наклон которой к осям координат определяется величиной a: тангенс угла между этой прямой и осью абсцисс, т. е. lnn(x)/lnx равен 1+a, так что этот угол уменьшается с уменьшением a. Чем меньше a, тем длиннее хвост данного распределения и тем более оно отличается от распределения Гаусса и ему подобных гауссовых распределений.

Исследование ценоза как целостности предполагает, как указывалось, его системное описание словесно и иерархической практически разумной системой показателей (что обязательно для выделения ценоза как такового), а затем выполнение структурного ценологического анализа, полагая, что ценологические представления есть новая ступень познания, гносеологически опирающаяся на третью научную картину мира [44, 45]. Необходимость формализованного описания ценоза (и реализации модели, как это сделано для технической реальности) есть первое отличие моего подхода, от подходов и законов Парето, Лотки, Юла, Уиллиса, Бредфорда, Ципфа, Мандельброта; от построений Арапова, Шрейдера, Крылова, Орлова, Чайковского, Хайтуна [42, 46, 47]. Это должно быть сделано до идентификации элементов-особей. Идентификация же предполагает возможность классифицировать особи: 1) по видовым признакам (как у Линнея), дискретизируя тем самым элементы-особи, или 2) по параметру, непрерывным рядом на отрезке, характеризующим все особи (отметим факт: рост людей, расход горючего на 100 км – гауссовы; потребление ресурса предприятиями одной отрасли или регионами в целом по России – негауссово и математически определяется бесконечно делимыми гиперболичес-кими H-распределениями, модельно отражая явление инвариантности структуры ценозов).

Говоря о показателях, выделяющих ценоз (вне зависимости от их вербального или формализованного представления), следует иметь в виду мною сформулированное: 1) ценоз не может быть адекватно описан системой показателей, любая система – не чёткая и не полная, увеличение количества показателей и кажущееся повышение точности (достоверности) каждого не приближает или мало приближает к самомý акту выделения ценоза; 2) два ценоза, описанных одной системой показателей, совпадающих в пределах точности, принятой для данного класса измерений, могут различаться по существу (другими характеристиками, параметрами, представлениями) сколь угодно сильно; 3) ценологическое время – время феноменологическое; оно необратимо; ценоз, даже описываемый не изменившимися качественно и количественно показателями, через время Δt уже иной; но это время t<Δt не измеряется малыми промежутками (для одного ценоза – секундами, для другого – годами), а сравнимо (относительно порядка) со временем жизни особей тех видов, что группируются вокруг пойнтер-точки R  (о ней – далее); 4) ценологическая фрактальность проявляется вложенностью ценозов такой, что она иерархически ограничена 5–7 уровнями (в отличие от бесконечности Мандельброта, представленной, например, кривой Коха); 5) ценологическое пространство неоднородно, нужномерно, в отличие от конечного евклидова или неевклидовых геометрий. Изложенное в сжатом виде и есть третья научная ценологическая картина мира.

Для случая, когда особь выделяема и различаема по видовой принадлежности, основой исследования явления инвариантности структуры ценозов служат математические модели структуры, опирающиеся на гиперболические H-распределения в видовой и ранговидовой формах. В этом случае структурное описание основано на понятии эквивалентности: ценоз образован элементами-особями, каждые два из которых неотличимы, но могут быть идентифицироваваны поштучно, т. е. иметь номер-паспорт, оставаясь одного вида или будучи различимы (разных видов):

uisjuksj; ik, sjsm,                                                               (1)

 

 

Видовое H-распределение годового объёма капитального и среднего ремонтов

Виды двигателей

1

1

140

140

0,302

0,03-АВ; 0,12-АД; 0,12-ПТ;0,2-ТГМ; 0,25-4А; 0,25-ИЭ; 0,37-АО; 0,5-АО; 0,37-ДАВ;

0,45-WMR; 0,5-АОЛС; 0,55-ДПТ; 0,55-МА; 0,6-АО; 0,6-ВАО; 0,8-ВАО; 1-GMK; 1,1-АОП; 1,3-4АХС; 1,5-KMR; 1,5-АИР; 1,7-АОЛ; 1,7-АОС; 2,2-МТК; 2,4-Д; 2,5-DMK; 2,8-АО; 3-ARB; 3-KRA; 3,1-АПВ; 3,2-АИРС; 3,5-KMR; 3,5-МТК; 3,6-АР; 4-4АС; 4-ARB; 4-F; 4-КО; 4-KR; 4-DMK; 4-GMK; 4,5-KMR; 4,5-АСВТ; 4,5-П; 5-АР; 5-АСВ; 6,7-АР; 10-DMK; I0-HRP;

I1-4AM; 11-АИРМ; 1I,5-GMK; 12-ДП; 14-А; 15-OR; 14,5-HRP; 18-WDOR; 18-Д; 18,5-МО;

20-ДС; 22-4АМ; 22-ASI; 25-IP; 27-WDOR; 30-F; 30-ГСО; 32-КО; 37-4А; 37-KMR; 40-4АС;

45-4АМ; 45-МО; 50-RH; 50-КО; 55-AS; 55-KLR; 55-KTV; 55-WAS1; 60-ДПВ; 70-П; 75-4АМ; 75-SMR; 80-RII;

9(МА; IO0-F; 100-П; 125-Н; 125-ДСК; I32-A; 132-ВАО; 150-ДП; 160-А;

160-ДП; 160-МА; 200-АК; 200-АО; 320-А; 500-GDW; 500-А; 500-ДАЗО; 630-АК; 1000-GW; 11ХЮ-СДВ; 2000-АЗ

2

2

70

140

11,203

0,I2-KMR; 0,12-ПА; 0,18-АОЛ; 0,25-ДГП'; 0,27-АОЛ; 0,37-4А; 0,5-GGG; 0,55-4АМ; 0,6-КД; 0,63-DMK; 0,8-АО; 0,8-АОЛ; 0,9-DMK; 1-АРП; 1,1-ГНОМ; 1,4-АР; 1,5-АО; 1,6-КД;

2-ПАРМА; 2,2-4АМ; 2,2-АОЛ; 3-4АМ; 3-АИР; 3-АОЛ; 3,2-4АС; 4-АРП; 4,8-4АМ; 5,2-АОС; 5,5-4АО;

5,5-ГНОМ; 7,5-4АМ; 7,5-SMH; 7,5-АОС; 8-П; 10-А; 1I-F; 11-АММ; 11-ВРП;

1 1-КО; 14-АО; 15-RI8,5-4A; 18,5-АИР; 22-4А; 22-KMR; 22-Д; 25-SMH; 25-П; 30-4А;

30-KMR; 30-ВАО; 64-GMK; 75-4А; 75-ASI; 75-KMR; 75-АО; 90-4АМ; 90-АИР; II0-4A;

120-ДП; 132-АО; 160-GMF; 185-Д; 250-А; 400-А; 500-СД; 700-ДАЗО; 1000-СД; I800-1A

3

3

44

132

0,128

0,12-АОЛ; 0,I8-4AA; 0,25-АНР; 0,35-GGG; 0,42-ИЭ; 0,45-П; 0,6-АОЛ; 0,6-ИВ; 1-АОЛ; 1,115-ИЭ; I,1-4AM; 1,1-АО; 1,1-АР; 1,15-ИЭ; 1,4-АРП; 1,5-АИМ; 1,5-АОЛ; 1,7-А; 1,9-ИЭ; 3-KR;4-ARA; 4,8-ПБСТ; 7,5-МТК; 11-АО; 13-АО; 15-4А; 15-ВРП; 17-АО; 18,5-KMR; 22-АО; 30-Н; 30-А; 30- IIРП; 40-KRA; 40- ВАС 1; 75-А; I20-ARE; 160-АО; 200-GOF; 250-ДАЗО; 315-П; 400-ДАЗО; 870-GW; 9500-ГП

4

4

35

140

0,102

0,18-4А; 0,55-AMP;0,75-KMR; 1,7-АО; 2,5-ARA; 2,8-ARA; 3-AF; 3-KMR; 3,2-П;4-ВАО; 5-МТК; 6,5-ARA; 7-DMK; 7,5-KMR; 7,5-KR; 11-4А; 11-АИР; 14-WODK; 15-AI1P; 16-ДП; 30-4АМ; 32-DOR; 37-Д; 40-А; 42-ДП; 46-ДР; 55-Д; 90-GMK; 132-АИР; 200-4А; 250-АО; 275-GW; 320-ДАЗО; 1000-А; 9000-МП

5

5

18

90

0,1152

0,37-АИР; 0,75-АИР; I,I-KMR; 1,3-АРП; l,5-4AX; 2,2-ARB; 2,2-АИР; 2,2-АО; 4-ГНОМ; 4,5-АОС; 5,5-АО; 10-KR; II1-BAO; 15-МО; 22-ВРП; 55-4А; 55-АО; 680-GW

б

6

14

84

0,041

0,18-АИР; 0,55-4Л; 1,5-4Л; 2,2-П; 3-4А; 4-4АМ; 5,3-АР; 7,5-4А; II-KMR; 14-П; 45-4А; 100-GOF; 110-Д; 630-ДАЗО

7

7

6

42

0,017

0,6-ИЭ; 1,1-АИР; 4-АО; 5,5-4А; 30-АИР; 55-WDOR

8

8

5

40

0,015

2-ARA; 2-АР; 2,2-ИЭ; 3,5-DMK; 18,5-F

9

9

8

72

0,023

0,27-ДАО; 0,27-ИЭ; 0,75-4А; 1,32-АИРС; 2-ARF; 7,7-АО; 75-ВАСО; 710-МПВ

10

10

6

60

0,017

0,4ARB; 2-AR; 4-АИР; 11-П; 30-АО; 40-АО

11

11

5

55

0,015

0,12-КД; 1-ЛОС; 1-АРФ, 7,5-F; 7,5-АИР

12

12

3

36

0,009

0,12ИЭ; 0,2-ДХМ; Ю-АО

13

13

4

52

0,012

1-ЛР; 1,1-ИВ; 3-АО; 5,5-AI1P

14

14

2

28

0,006

3-ARF; 3,5-АС

15

15

2

30

0,006

0,4-ИЭ; 4-АР

16

16

1

16

0,003

1,3-ЛР

17

17

2

34

0,006

1,I-4A; 5-DMK

18

18

2

36

0,006

Ω(x)=W0/x1+α, где x[1,∞) – непрерывный аналог мощности популяции; i=[x]; a>0 – характеристический показатель;

W0 – характеристический показатель первой точки;

ω – относительная частота видов по кастам;

R=24 (пойнтер-точка для данного примера);

k=1,2,3, … – каста (реализованные группы видов);

i=1,2,3, …  – возможная и ai – реализованная (эмпирическая) численность популяции;

 – число видов, образующих касту; aiwi – количество особей в касте;

Ω(х)=, где  – непрерывный аналог мощности популяции; ;  – характеристический показатель;

 
2,2-4А; 2,5-АР

19

19

2

38

0,006

4-ARF; 150-Д

20

20

1

20

0,003

0,18-АВЕ

21

27

2

54

0,006

0,4-АОЛ; 0,65-АРФ

22

28

1

28

0,003

4-4А

23

29

1

29

0,003

0,18-ИЭ

24

32

1

32

0,003

47-Д

25

34

1

34

0,003

0,8-ARB

26

37

1

37

0,003

1,6-АРФ

27

45

1

45

0,003

0,75-ARA

28

54

1

54

0,003

1,6-ARA

29

138

1

138

0,003

1,2-АРФ

-

380

1736

1,000

 

 

т. е. каждый элемент-особь помечается парой чисел: номером, присваиваемым особи ui=1, 2, …, U, где U – число особей одного семейства, образующих текст длиной Т; и номером вида sj=1, 2, ..., S, где S – число видов, образующих словарь объёмом V. Особи одного вида неразличимы и образуют популяцию. Виды, каждый из которых представлен равным количеством особей, образуют касты kk=1, 2, …, K, т. е. каждая из каст есть множество, образованное популяциями одинаковой численности. Распределение видов (видовое гиперболическое Н-распределение: термин Фишера, подход C. B. Williams, [1, 21, 42]) – это распределение популяций одинаковой численности по кастам.

Каузальность и однозначность физических Ньютона–Максвелла законов мировоззренчески предполагали существование "оптимального объёма" и самогó "закона" Ципфа. Предполагалась возможность отыскания некоторого "идеального" видового распределения, которое и есть Н-распределение, имеющее идеальные Н-параметры, в том числе идеальное значение характеристического показателя α, идеальное значение каст ноевой (первой точки – начала гиперболы) и саранчёвой (её последних точек). Как-то игнорировалось множество физических, биологических, технических и иных наблюдений. Другими словами, нет a priori параметров, которые можно назвать оптимальными (идеальными) при описании явления инвариантности структуры ценозов.

Пусть i=1, 2, 3, ... – возможная численность популяции; ai – реализованная численность популяции (i – ряд, соответствующий натуральному ряду чисел; ai – эмпирически найденные значения). Видовое распределение может быть получено из текста Т непосредственно, если выбрать вначале все виды, встретившиеся по одному разу, т. е. популяции, состоящие из одной особи ai=1; они образуют тем самым первую (ноеву) касту k=1, общее число видов s в которой w1, эмпирическая численность особей в касте a1w1. Затем – все виды, представленные двумя особями, тремя и т. д. (если все знáчимые строки нумеровать по порядку, то в этом случае число строк равно числу каст К, где К есть наличествующие популяции). Последовательность wi назовём эмпирическим видовым распределением (распределением видов). Таблица иллюстрирует изложенное на примере выборки (одной из 1000).

 

Будем упрощённо считать однозначными обозначения Ω(wi)=Ω(i)=Ω(х):

Ω(х)=,                                                                              (2)

где x[1,∞) – непрерывный аналог мощности (численности) популяций i (i – всегда дискретная величина, i=[x]); α>0 – характеристический показатель; постоянная распределения – γ=1+α; W0=AS, W1=[W0], где W0 – теоретическое, не обязательно дискретное значение, и W1 – фактическое (экспериментальное) значение первой точки; А – постоянная распределения, которую находят из условий нормировки (хотя это теоретически и ошибочно из-за отсутствия математического ожидания и бесконечности дисперсии).

Обозначим через N0 самую мощную (саранчёвую) популяцию (касту), т. е. численность вида, представленного наибольшим количеством особей. Тогда численность популяций в ценозе может иметь значения i=1, 2, …, N0, фактически принимая лишь значения аi. Запишем очевидные соотношения для объёма словаря – перечня (списка) всех встретившихся видов выделенного семейства в исследуемом ценозе:

V=|S|==,                                                                                                             (3)

длины текста – списка всех и каждого "отловленного", охватывающего общее количество встретившихся (идентифицируемых) штук-особей:

T=|U|=Σui=                                                                      (4)

и относительной частоты появления касты, определяемой эмпирически ωi=wi/V и описываемой непрерывной кривой

ωi=A/xα,                                                                                     (5)

где 1>A>0; α>0 – константы, соответствующие (2).

Заметим, что ωi=wi/Σwi=wi/S=A/xα     и    ωiS=Ω(х)=Ω(wi). Тогда

Ω(х)==,                                                                     (6)

что и приводит к (2).

Видовые распределения отличаются характером изменения wi. Устойчивую зависимость показывают: "гипербола" Ω(х); S(U) – относительно более медленное увеличение количества видов при увеличении выборки штук-особей (характер кривой объясняет уменьшение А в выражениях (2) и (5) и увеличение повторяемости d=U/S); W1(S) – ноева каста (при увеличении выборки эта величина медленно уменьшается, как того требует теорема Гнеденко–Дёблина). Выражения (2), (5) и статистика моей научной школы – позволяют сформулировать второе отличие от законов Ципфа: частотным представлением (5) пользоваться не следует. Преобразование (6) показывает потерю информации при переходе от (2) к (5). Теоретически это означает утрату представлений о "размере" ценоза: исчезают сведения о суммарном U – количестве особей (длине текста Т=Σui) и объёме словаря (количестве видов в выборке V=Σsi). Значения W0 первой точки (ноева каста) в относительных единицах лежит в интервале от 0,7–0,9 до 0,2–0,3. Сравнение близких частот – вероятности ω1 (для практических целей – равных) одного завода, но с разницей в 25 лет, или разных отраслей – не сопоставимы по абсолютным U и S. Ценозы, равные по количеству особей, совершенно не сопоставимы по ω1 и повторяемости d. Общая тенденция – снижение численности первой касты с увеличением объёма выборки прослеживается, но возможно и обратное.

Следовательно, ошибочно предположение о существовании априори определяемых параметров закона видового распределения Ω(х), которые задают некоторую величину, определяемую S, U. Ошибочно считать, что при заданных S, U ряд единственный (оптимальный по "объёму Ципфа"). Физика ценозов показывает, что из одного объёма словаря можно получить множество значений U (множество текстов): для известного числа установленных видов единиц-особей изделий количество штук-особей может быть различно.

Предпочтение, отданное видовому распределению (2), объясняется неочевидностью того, что ноева каста (группа видов, каждый из которых представлен строго одной особью) должна быть наиболее многочисленной. Здесь мы не делаем насилия над фактическими данными, выделяя уникальные единичные виды, затем – встреченные дважды и т. д. Нет никаких оснований до опыта утверждать, что при этом должна образоваться гипербола. Другими словами, явление инвариантности подтверждается естественно.

Теперь, охватив все виды S словаря V, проранжируем данные текста T, расположив все виды принудительно в порядке уменьшения численности каждого вида (численности популяций), естественно получим спадающую кривую, называемую гиперболическим ранговидовым H-распределением.

Третье выделяемое мною отличие от ципфовских представлений – в приоритетной естественности для дискретных величин видового распределения перед ранговидовым. И если мы ставим задачу выявить фундаментальные причины подчинённости технических (технетических) ценозов гиперболическим Н-ограничениям, то должны связать идеи глобального эволюционизма с негауссовой статистикой, с вúдением мира, где отсутствует математическое ожидание (среднее), а дисперсия бесконечна (сколь угодно большая ошибка при определении в точке). Речь идёт о том, что мною открыто явление инвариантности структуры технических ценозов, но почему оно несёт печать всеобщности и устойчивости, мною не объяснено. Если явление сигнализирует, что Н-кривая по параметрам нарушается, то, например, Беловский цинковый завод "умирает", прокопьевские шахты закрываются, Кузнецкий комбинат – на грани банкротства, финансовая система Российской Федерации в кризисе (2008). Явление инвариантности структуры математически указывает, каким банкам надо помогать, но нечто, фундаментально общее объяснение, характеризующее все четыре примера, пока никем не предложено.

Вторая форма H-распределения: ранговидовое распределение Λ(r). Оно, по определению, получается из видового (ранговое распределение "свёртывается" в видовое, образуя обычно более короткую запись, и обратно): ur – количество особей вида sr (численность популяции sr вида), соответствует рангу r при общем числе особей U (длина текста Т=|U|). Ранг вида s=1, 2, ..., sr, ..., S – это его порядковый номер (номер строки). Последний номер S определяет объём словаря V, можно записать V=|S|. Функция ur=Λ(r) записывается в виде:

Λ(r)=B/rβ;    ω(r)=ur/U;    U=ur,                                          (7)

где В – абсолютная величина и характеристический показатель β>0 – константы ранговидового гиперболического Н-распределения (в наших исследованиях 0,5>β>1,5).

В процессе познания человек достаточно уверенно стал различать дискретное и непрерывное. Оказалось, что для одних целей Н-анализа необходимо учитывать дискретность (отличать особь от особи); для других существует непрерывный ряд такой, что понятие "вид" смазывается, и следует вводить балльную или ранговую оценку (или, например, децильную Парето). Такими непрерывными величинами, исследуемыми Н-распределением по параметру, могут быть активы банков, творческие способности, расходы энергоресурсов, численность работающих (проживающих). Тогда, в порядке убывания какого-либо параметра располагают (ранжируют), например, цехи, заводы, отрасли; города, регионы, стрáны (в обычно применяемой нами записи):

W(r)=W1/rβ,                                                                                (8)

где r=1, 2, … – ранг; для r=1 первая точка W1 – объект (особь) с наибольшим значением параметра.

Таким образом, я говорю о трёх формах Н-распределения: (2) и (7) применимы при исследовании ценозов, образованных дискретными величинами; (8) – для непрерывных величин. Для всех ценозов существуют только видовое, ранговидовое и ранговое по параметру Н-распределения. Обобщая, сведём все три варианта технического применения математического аппарата Н-распределе-ний в таблицу и будем пользоваться приведёнными обозначениями в дальнейшем.

Промежуточная форма (5), собственно и связываемая с Ципфом, вызывает трудности применения: 1) параметры А, α зависимы и не обнаруживают сходимости при увеличении выборки, причём, для α существуют ограничения 0<α<2 (постоянная А снижается, но не линейно); 2) отсутствие математического ожидания и бесконечность дисперсии не дают возможности сравнить два ценоза.

 

Математическое представление аппарата Н-распределения

Распределение

Ось абсцисс

Ось ординат

Форма записи

 

Видовое

Число особей в виде (численность популяции)

Количество видов

с одинаковым количеством особей

Ω(х)=,

 

Ранговидовое

 

             Ранг

 

Количество особей в виде

Λ(r)=B/rβ

 

 

Ранговое

по параметру

Значение параметра

W(r)=W1/rβ

 

 

Зависимость S(ui) обладает общей закономерностью: словарь пополняется медленнее, чем растёт текст (появление каждого нового вида всё менее вероятно). Следовательно, увеличение объёма выборки из одной генеральной совокупности не приближает к некоторой "стандартной", "идеальной" кривой Н-распределения. Относительная  частота ω, оперируя рядом, каждый член которого делится на S, теряет часть информации и делает применение (5) малопригодным для практики.

Дискретные значения Ω(wi) видового распределения и их непрерывный аналог Ω(х) хорошо аппроксимируются (2) на отрезке [1,R1], где i=1, 2, …, R1 – целочисленные значения х, i=[x], R1=[R]. Это позволило мне ввести важное понятие: особую точку, точку перегиба, пойнтер-точку R (см. выше). Можно рассматривать касты как характеристику ценоза и говорить об однородности. Всегда Ω(x)>1 или Ω(х)<1; и лишь в точке R строго Ω(x)≡1. Гипербола делится точкой R на две ветви: слева i=1, 2, ..., R – неоднородные касты, где каждая образована множеством видов; справа i=R+1, R+2, ..., K – однородные касты. В каждой – теоретичеcки рoвно один вид (i соответствует числу особей этого вида), N0 – численность последней (саранчёвой). Kоличество каст статистически связано с пойнтер-точкой.

Введение пойнтер-точки R даёт возможность предложить следующую модель: назовём этажом часть ценоза, занимаемого кастой. Пронумеруем этажи. Площадь этажа с любым номером равнa R2. Число этажей в предполагаемой к рассмотрению системе равняется 2R. Объём системы V=2R3. Cистема распределяет объём равномерно по всем этажам. Каждая каста заселяет один этаж. Характеристика рассеяния объёма системы по этажам при этом максимальна. Виды, группирующиеся вокруг i=R, есть виды-определители. Отметим, что наличие точки, имеющей особый характер, математически несомненно.

Если взять ∫хdx от бесконечности и уменьшать х, то в какой-то точке х=аi, обозначенной j=1, интеграл станет равным единице: появился вид. Целочисленное значение [x] будет означать количество особей в образовавшейся касте. Аналогично образуются другие однородные касты в интервале j=1, 2, …, R2, где j – номер однородной касты. Для обработки эмпирических распределений и вычисления W0, α в выражении (2) использовали метод наименьших квадратов и метод минимального различия между расчётными U, S, K=R1+R2 и наблюдаемыми значениями этих величин.

Достаточно полно гиперболическое Н-распределение описывается обобщающими показателями V=|S|, T=|U|, K, W1, N0, что позволяет сформулировать четвёртое отличие от частотных законов Ципфа: сравнение ценозов более информативно (продуктивно) по обобщающим показателям, чем по характеристическим α (или β) и первой точке (или W1).

Для частотной формы Ципфа параметры А, α могут совпадать, но, если S, U, W1, N0 (абсолютные значения) различаются значительно, значит, и структура этих ценозов различна. Построчное деление на Vwi для видового или на Тur для ранговидового уничтожает характеристику "размер" ценоза, отражённую в оценках Шеннона, Симпсона, Маргалефа, Менхиника.

Рассматривая повторяемость d=U/S с точки зрения теории и практики, встречаемся с противоположными позициями: с общесистемных – устойчивость и эффективность ценоза тем выше, чем бóльшим разнообразием элементов ценоз характеризуется; с точки зрения унификации – всё сделать одинаковым, что обеспечивает наибольший экономический эффект. Явление инвариантности структуры ценозов ограничивает эффект временными рамками.

Введение понятия пойнтер-точки R для видового Н-распределе-ния позволяет сформулировать пятое существенное отличие: структура ценозов не описывается единой гиперболой. Самоорганизуется точка перегиба R такая, что гипербола дискретно-непрерывно существует до этой точки, вырождаясь в ней Ω(R)≡1 в прямую так, что далее все виды единичны WR, …,WK, где WR – значение численности популяции в пойнтер-точке; WK – численность наибольшей популяции (саранчёвый вид: WK=N0). Существует теоретический запрет на возможность совпадения после R  численности популяций двух видов. Пятое отличие кратко: структура ценозов описывается числом каст К и пойнтер-точкой R . Здесь мой результат пересекается с использованием закона Ципфа для извлечения из текста слов, отражающих смысл (ключевых слов). Но теоретическое обоснование различно: у меня не средняя часть гиперболы (как у Ципфа), а точка перегиба R , сдвинутая, кстати, относительно "середины".

Управление структурой предполагает возможность сравнения двух ценозов, включая сравнение ценозов различной природы. Здесь вновь передо мной встал вопрос об идеальной форме кривой. Необходимость в эталонном распределении привела меня в 1974 г. [21, 48] к модели простых чисел.

Примем в качестве канонического дискретное распределение простых сомножителей в факториале некоторого числа N. Назовём видом любое простое число qr, где r – номер простого числа натурального ряда чисел, абстрактно воспринимаемое, из ряда: 2, 3, 5, 7, ..., 137, 139, 149, 151, ..., 509, 521, 523, 541, ...(2756839–1), ..., а особью – появление этого простого числа как сомножителя (единица исключается) в любом из чисел натурального ряда. Тогда каждое натуральное число Ni>1 представимо следующим образом:

Ni=q, q, …, q,      mj≥0, (j=0, 1, 2, …, m)                     (9)

где m – степень (встречаемость) простого числа; r – ранг простого числа. Например, Ni=101! двойка (саранчёвый вид) q1=1 встретилась (как особь) m1=97 раз, тройка – 48 раз (q2=3, m2=48) и т. д., 11 простых чисел встретилось по одному разу (ноева каста). Последний номер r (для Ni=101! r=26) определяет число видов в системе S. Cумма чисел 97+48+24+…+1+1+1 (сумма особей всех видов) определяет число особей ценоза. Оценка численности первой касты производится с использованием теоремы о простых числах W1=N/2lnN (с простыми числами много работал Эйлер, который близко подошёл к моей модели, но не описал её). Остальные числа ряда также получаются аналитически, но проще и точнее (из-за дискретности величин) получать их прямым счётом.

Нумерация каст в видовом распределении имеет физический смысл: это своеобразное ранжирование (по порядку без прóпусков) экспериментально полученных результатов наблюдений, т. е. классификация, в данном случае, естественная. Ошибки для редких видов (экспериментальные) перемещают вид из касты в соседнюю (также популяционно малочисленную); ошибки в определении числа особей для многочисленных видов, как правило, даже не меняют номера касты. Это даёт однозначное распределение каст, канонизированное в виде ряда простых чисел, т. е. при заданном S все остальные параметры получаются по (9) однозначно (например, N0 – число двоек в факториале 1023!, равное 1013).

Модель простых чисел даёт шестое отличие: для заданного количества видов существует единственный ряд, однозначно определяющий гиперболическое Н-распределение и его параметры. При разложении каждого числа Ni натурального ряда на простые сомножители существует алгоритм преобразования факториала Ns, где S – номер наибольшего простого числа в факториале такой, что начиная с некоторого произвольного числа исключением некоторых видов можно получить ряд, идентичный гиперболическим Н-рядам с поправкой, связанной с изменением числа сомножителей, равных их числу между Ns-1 и Ns+1.

Модели простых чисел позволяют сформулировать седьмое отличие, замеченное впервые мною (на что обратил внимание Ю. В. Чайковский, придав этому большое значение): на видовой кривой Н-распределения, до точки R  непрерывной, имеются всплески и провалы, которые обязательны; на ранговой – расстояние между саранчёвыми видами неравномерно, а численности популяций растут нелинейно.

Замечу, что первая в H-распределении по параметру точка – элемент (особь) – может быть не из этого, а из другого ценоза, как алюминиевый завод в Хакасии (поэтому не следует "подгонять" кривую). Что касается саранчёвых каст, то они, безусловно, всегда из этого же ценоза, но обладают свойством массово возникать. Отметим: Факториал 1023! Но дальше 1024! – видов не прибавилось, а всплеск налицо, который не надо подгонять под гиперболу. Экспериментально обнаружена пока теоретически не доказанная возможность заполнения промежутков в дискретно-непрерывной части гиперболы до точки R  кастами после этой точки: возможна плотная упаковка, что, собственно, и есть теорема. Обратим ещё внимание на возможность свёртки видового распределения в ранговидовое в ограниченное количество шагов.

Рассматривая общность законов Ципфа и исследуя разнообразие и соотношение "крупное–мелкое", как правило, нечётко формулируется возможность переноса результатов из одной области знаний в другую. Изучение технических ценозов имеет преимущество в строгости перед биоценозами (вообще перед областью информационных и социальных исследований). Во-первых, относительно устоявшиеся представления о системе показателей и структуре цеха, производства, завода, отрасли; дома, города, региона, государства. Во-вторых, бухгалтерскую, в идеале, статистику. В-третьих, возможность отследить эволюцию вида, опускаясь до отдельной особи. Темпы техноэволюции и биоэволюции – не сопоставимы, но взаимное моделирование многообещающе.

Реальное существование и эволюция ценозов могут быть описаны системой показателей-параметров (которые не обязательно представимы числом). Такое выделение и описание есть описание параметров точки: ценоз становится элементом, неделимым объектом, который рассматривают (ранжируют) по какому-либо одному параметру в ряду других объектов этого семейства (множество параметров ведёт к выделению кластеров, нейронным сетям, дающим возможность сравнивать объекты). Выстраивание означает, что рассматривается некоторый новый ценоз. Однако вложение вверх, как и возможное дробление, ограничены буквально несколькими шагами (что по количеству существенно отличается от фрактального и синергетического подходов).

Ранговое распределение по параметру даёт возможность говорить об определённой оптимальности, эффективности ценоза в целом. Следующий шаг – не вовне, а внутрь: исследование структуры для установления соотношения "крупное–мелкое" и соотношения по разнообразию: 40–60 % видов ноевы (это 5–10 % особей); 40–60 % массовы, саранчёвы (это лишь 5–10 % видов). Так я говорю об обязательности исследования структуры по параметрам в ряду других ценозов и видовой структуры единичного ценоза, не рассматривая здесь проблему его выделения.

В качестве заключения приведём формулировку открытия инвариантности структуры техноценозов в редакции 1974 г. [21].

Вновь выпускаемые типоразмеры вместе со старыми видами составляют конвенционно выделяемые ценозы, образование которых определяется следующий закономерностью. Счётное множество особей, которые все могут быть отнесены к некоторому образующему экосистему числу видов одного класса, и само число видов распределены таким образом, что большинство видов представлено малым числом особей в каждом, а по мере увеличения количества особей одного вида – число таких видов сокращается. Уменьшающееся число видов с возрастающим количеством особей в каждом основывается на увеличивающемся числе видов с малым числом особей. Закономерность имеет объективный характер и объясняется законами, определяющими технологическую эволюцию. Тогда, если при случайной выборке особей и группировке их по видам не происходит уменьшение числа видов по мере увеличения количества особей каждого вида, и если методология учёта корректна, то должны быть возмущающие причины, нарушающие ход эволюции.

 

1.5. Область научного и практического применения

Научное открытие принадлежит к области естественных наук вообще, к техническим и экономическим наукам, в частности, и распространяется на объекты материального техногенного мира – техноценозы, которые представляют собой некоторое сообщество чего-либо технетического (единиц техники, технологии, материала, потребительской продукции, эковоздействий – всё это представимо как изделия) и предстают для целей управления как целостность (цех, предприятие, отрасль; квартира, город, регион). Техноценозы образуются счётным множеством технических изделий, дискретно каждое идентифицируемо как далее неделимый элемент – штука-особь, каждая из которых индивидуализируется (названием, номером) и классифицируется по видовым признакам, общим для исследуемого семейства.

Область научного применения явления инвариантности структуры множества технических изделий, образующих технические ценозы, определяется границами действия третьей научной картины мира. Объективность естественных законов Природы, включая физику и химию, позволяют конструировать изделия, строго руководствуясь постулатами первой научной картины мира. Вероятно-статистические закономерности второй картины накладывают на изготовление (на процесс создания) объективные ограничения, заключающиеся в том, что точно (без допусков) изготовить изделие нельзя, как и измерить (представить) параметр, характеризующий техноценоз в целом. Изделие-особь от другого изделия такого же вида отличается по габаритам, массе, другим параметрам, становясь, тем самым, индивидуальностью, заслуживающей паспорта. Множество штук-особей, классифицируемых по видам, образуют сообщества-ценозы слабосвязанных и слабо взаимодействующих изделий, где действует фундаментальное явление инвариантности структуры такое, что необходимость принятия решения в точке, определяющего штуку-особь, сталкивается с теоретическим отсутствием математического ожидания и теоретически бесконечной дисперсией. Теоретическая незавершённость теории и трудности восприятия ценологических Н-представлений требует разработки и чтения курса "Общая и прикладная ценология" для всех технических и экономических специальностей, аналогичного курсу, читаемому в Московском энергетическом институте (ТУ) для электриков.

Дальнейшие разработки Н-теории должны исходить из того, что она не всеобъемлюща и распространяется только на объекты, которые можно и целесообразно рассматривать как ценоз. Но не всякое сообщество ценоз. Песчинки на пляже; 50 тысяч, работавших на Магнитке, по росту и весу – гауссовы; болты и гайки цеха – не ценоз. Домны Магнитки технологически повязаны сильно, а потому – не ценоз; домны отрасли в целом – ценоз (как и генераторы, скажем, Минэнерго). Электродвигатели цеха, завода (Магнитка) – ценоз, страны в целом – нет (связи отсутствуют).

Область практического применения явления инвариантности структуры техноценозов обнаружилась ранее (1967), как и рекомендации по проектированию (1969), чем была определена область научного применения (1973) и доказана общность структуры биологических и технических ценозов (1974). Вначале практическое применение явления было связано с проектированием электрической части металлургических предприятий и осуществлялось по трём направлениям, пройдя с 1973 г. опытную проверку на опорном (базовом) предприятии – Западно-Сибирском металлургическом заводе (письмо Главэнерго МЧМ СССР от 23.06.80 №08-60 и Черметпроекта МЧМ СССР от 03.03.78 № 10–13):

1. Проектирование ремонта и обслуживания электрооборудования как в общеотраслевой постановке [18, 25, 49] и в разработке нормативных документов [17, 51], так и в выполнении рабочей документации по ряду предприятий, включая крупнейший в Европе блок "Электроремонт" [50], построенный в 1980 г., и крупнейший в России электроремонтный цех, обоснованный в моей докторской [24], но сданный в эксплуатацию лишь в 2003 г. [52].

2. Расчёт электрических нагрузок комплексным методом на предпроектных, проектных стадиях, технико-экономических обоснованиях системы электроснабжения и параметров электропотребления для схемных решений, опираясь на профессионально-логический анализ, кластеризуя гиперболическую Н-кривую объектов-особей рассматриваемого семейства [19, 24, 49, 53, 57–59]. Методика с 70-х годов используется при проектировании, с 80-х вошла в семь вузовских учебников.

3. Прогнозирование основных электрических показателей, включая электрическую мощность и расход электроэнергии, оценку эффективности электроремонта, на год, 5, 10 и 20 лет для "Схемы развития и размещения предприятий чёрной металлургии"; нормирование и мониторинг мощности, удельных расходов электроэнергии по видам продукции и общих по производствам и всем заводам на год и годам пятилетия (достигнутая точность прогноза 0,9 % в сентябре месяце года предшествующего планируемому; см. газету "Социалистическая индустрия", статью "Прогноз" даёт поправку, 10 апреля 1983 г.). Теоретические и практические начала прогнозирования и нормирования восходят к параграфу 5.1 "Показатели завода и определение основных критериев" кандидатской диссертации [4], что обстоятельно развёрнуто в докторской [24]. Как итог – совместное письмо Черметпроекта и Черметэнерго Минчермета СССР от 15.07.89 г. № 10-48/08-69 и ряд других документов, в результате чего был создан Информационный банк "Черметэлектро" (копирайт: Кудрин Б. И., 1995). В банке содержится сведения по основным электрическим показателям, по общим и удельным расходам по видам продукции всех заводов за 21 год (см. сайт: kudrinbi.ru).

Таким образом, явление инвариантности структуры множества технических изделий, образующих техноценозы, с приоритетом 1973 г. было к 1980 г. в основном сформулировано и начало использоваться на государственном уровне, было воспринято академически как теория [54], одобрено как практически ценное направление в ведущем экономическом [55] и отраслевом журналах [56]. Основные работы, выполненные мною к этому времени, зафиксированы актами.

Область научного и практического применения продолжала, расширяться. С 1985 г. под моим научным руководством и консультированием происходят защиты диссертаций; появляются независимые рецензии. И все они опираются на ценологическую методологию, на Н-распределение, Н-анализ, Н-прогноз; расширяют мои и предшественников теоретические представления [41, 45], предлагая новые математические модели и новые области применения явления инвариантности. Организовалась и активно функционирует Московская школа проф. Б. И. Кудрина. За всеми работами, опирающимися на Н-распределение, уследить у меня уже нет возможности. Назову некоторые, выполненные помимо меня. Поляков И. С. – оперативный прогноз развития автодорог России на основе ценологических распределений их протяжённости по техническим категориям; Буторин В. К. – как "жил" и "умирал" Беловский цинковый завод; Фуфаев В. В. – каким банкам давать деньги в условиях финансового кризиса; Гурина Р. В. – ранговый анализ педагогических систем; Чупак Т. М. – прогнозирование состояния трансформаторов; Топоев Р. К. – ценологический анализ глазных заболеваний; Кивчун О. Р. – ранговый анализ электропотребления Балтийского флота; Муборакшоева Д. Т. – ценологический портрет деловой авиации; Гашо Е. Г. – эволюция систем жизнеобеспечения; Буданов И. Н. – оптимизация  гидроэнергетики отрасли; Трубникова О. Б. – биология развития яйцеклеток лягушки; Зубюк Ю. Г. – техноценология в электротермии; Матюнина Ю. В. – ценологические основания энергосбережения; Козлов А. И. – бизнесценоз гостиниц центра Москвы; Киушкина В. Р. – ветроэнергетика Южной Якутии. И это только малая часть того, что мне известно.

В последнее время явление инвариантности структуры мною используется для оценки электроэффективности регионов Российской Федерации [14, 15], анализа ретроспективы [44], разработки Государственного плана рыночной электрификации России [13, 60], критики Федерального закона об энергосбережении [61]. Заканчивается "Разработка среднесрочного и долгосрочного прогноза электропотребления на 2010, 2030, 2050 годы для ценологической оптимизации структуры генерирующих мощностей и электрических сетей по России, включая  рекомендации по видам и составу региональной "малой энергетики" для надёжного электроснабжения потребителей на основе структурно-топологического анализа".

 

1.6. Формула открытия

Экспериментально установлено явление инвариантности структуры множества технических изделий, конструируемых согласно аксиоматике вариационных принципов механики и изготавливаемых с ограничениями нормального распределения, заключающееся в объективном образовании из них целостного сообщества – техноценоза (цех, завод, отрасль; квартира, город, регион), который определяется построением, функционированием и эволюцией технических изделий или значением параметра неделимого техноценоза такими, что существуют: а) структурно устойчивое повторяемое предсказуемое видовое (ранговидовое) с теоретически бесконечной дисперсией и отсутствием математического ожидания гиперболическое негауссово Н(аш)-распределение, диктующее критерии разнообразия (соотношение уникального ноевого и массового саранчёвого) и моделируемое относительно особой пойнтер-точки R распределением простых сомножителей и б) соотношение "крупное–мелкое", структурно устойчивое по определяющему параметру такому, что ранговый характеристический показатель Н-кривизны находится в математически строго определённом интервале.

 

 

2. ГИПОТЕЗА О ЗАКОНЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ОТБОРА

 

2.1. Основные термины и определения

Объективность явления формирования структуры техноценозов заставляет задуматься о законе, диктующем такую всеобщность. Мною обосновано предположение для техногенного мира о существовании и действии закона информационного отбора, определяющего направленность и необратимость техноэволюции и включающего в себя представления о естественном отборе.

Доказательство Чарльзом Дарвином реальности эволюции и объяснение происхождения видов путём естественного отбора [62] привело к распространению эволюционного мировоззрения, к признанию развития биологических существ во времени, опирающегося на неопределённую (индивидуальную) изменчивость особей, осуществляющуюся под воздействием внешних и внутренних факторов так, что в результате расхождения признаков (дивергенции) образуется новый вид.

Обращаясь к материальной (вещественной) части технической реальности, отпадает, из-за очевидности, необходимость доказывать сам факт техноэволюции. Но объяснение факта предполагает качественное изменение мировоззрения, заключающееся в признании объективности процесса техногенеза (Technogenesis [5]), направленности и необратимости вектора техноэволюции.

Закон естественного отбора, подвергаемый сомнению с момента обнародования и критически воспринимаемый сейчас [63, 64], в строгом смысле не является законом, а есть гипотеза, опирающаяся на фундаментальные исследования механизмов отбора и руководствующаяся ключевыми понятиями: изменчивость, наследственность, отбор. Воспользуемся ими и другими понятиями биологии для обоснования гипотезы закона информационного отбора [54, 65]. Для доказательности предлагаемого открытия используем кибернетические схемы Шмальгаузена [66], сравнительную интерпретацию тихогенеза и номогенеза, выполненную Бергом [67], моё видение техногенеза [1, 42, 68].

Метод аналогий не нов и даёт удовлетворительные результаты (Аристотель, Лейбниц, Мах), если не игнорируются сущностные свойства сравниваемых объектов [27, 28]. "Использование аналогий, – по Шмальгаузену, – не приводит к ошибкам, если не забывать, что аналогия никогда не бывает тождеством".

 

1. Основные термины описания параллелизма био- и техноэволюции

Определение понятия

Наименование

биологическое

технологическое

Самостоятельно функционирующая единица

 

 

 

Элементарная единица эволюции, группа особей одного вида организмов, занимающая область пространства с определёнными границами

 

Ограниченное в пространстве и времени любое единство, включающее все популяции (все организмы (изделия))

 

Сообщество и неживая среда (физико-химические факторы), функционирующие совместно и рассматриваемые как единое; взаимосвязанный комплекс организмов, характерных для известных геофизических условий

 

Направленное постепенное и закономерное изменение популяций в ряду поколений

 

Материальный объект, содержащий воспринимаемую субъектом информацию, предназначенную для её передачи и использования

 

Устройство особи, генетическая конституция, записанная с помощью символов; совокупность всех генов (документов), определяющая организм (изделие)

 

Внешнее видимое проявление наследуемых признаков, реализованный комплекс признаков организма

 

Возможность и способность к воспроизведению своего вида

 

Внезапное наследственное изменение, любое изменение, внесённое в генотип, по которому воспроизводится особь (изделие)

 

Формирование экосистемы (ценоза) количественно увеличивающимися видами так, что каждое из большинства видов представлено малым числом особей; по мере увеличения количества особей одного вида – число этих видов сокращается

организм

особь

вид

 

популяция

 

 

 

биоценоз, биотическое

сообщество

 

 

биогеоценоз

(геобиоценоз),

экосистема

 

 

 

 

эволюция

 

 

ген

 

 

 

генотип

 

 

 

 

 

фенотип

 

 

размножение

 

 

мутация

 

 

 

(видовое разнообразие)

изделие

особь

вид (типоразмер)

 

популяция

 

 

 

техноценоз

 

 

 

экосистема

 

 

 

 

 

 

техноэволюция

 

 

документ

 

 

 

генотип

 

 

 

 

 

фенотип

 

 

изготовление

 

 

вариофикация

 

 

 

ассортица

 

Сведём в таблицу биологические понятия, которые как сущностные термины использованы с приоритетом от 23 января 1976 г. для описания эволюции искусственного техногенного мира [65, 68] и которые имеют черты общности (табл. 1). Сравнение тихогенеза, номогенеза, техногенеза как интерпретаций эволюции, свыше 40 законов техноэволюции, восходящих к биоаналогам [69], системное представление закона [54, 70] расширяют доказательную базу.

Поясним некоторые понятия. Под организмом понимается любое "живое существо", особь; под изделием – предмет или совокупность предметов[1] производства той или иной технологии. Технологии есть, по С. Лему (который письмом от 1.11.71 г. обратил внимание на мою работу, "…доказывающую существование довольно впечатляющего гомеоморфизма" [24]): "обусловленные состоянием знаний и общественной эффективностью способы достижения целей, поставленных обществом, в том числе и таких, которые, никто, приступая к делу, не имел в виду" [71].

Поясним некоторые термины, имея в виду, что по кругу проблем технетики был создан словарь, включённый в [1], конкретизирован для целей проектирования металлургических заводов как ценозов [2]. После признания моих теоретических разработок и их практической значимости развёрнутые авторские статьи вошли в ряд изданий [3, 6, 7, 23].

Изделие (оборудование, машина, станок, устройство, агрегат, аппарат, прибор, здание, сооружение и др.) самостоятельно функционирующая дискретная единица, рассматриваемая как некоторая штука-особь, далее неделимая из-за потери общности. Любая особь должна быть отнесена к тому или иному техническому виду, являющемуся первичной единицей классификации технических изделий. Для техногенного мира не создана единая и общепризнанная система, подобная бинарной системе наименования видов Линнея (хотя отдельные семейства расклассифицированы достаточно полно [72], и существуют попытки общей систематики [73]). С ценологической постнеклассической позиции в ХХI веке (и далее), все технические виды уже не перечислимы (такая возможность ещё существовала в средине ХХ века).

Закономерности техноэволюции во многом определяются при изучении популяций  – групп особей одного вида, функционирующих в одно время, в одной области пространства, под одним административно-хозяйственным управлением[2]. Ряд признаков, неприменимых к особям, характерен только для популяции как целого: плотность, смертность, средний срок службы, наработка на отказ, характер территориального распределения, характеристики использования и изношенности и др.

Ключевым при рассмотрении параллелей био- и техноэволюции является понятие техноценоз (1976). Повторим, что введение Мёбиусом (1877) термина "биоценоз" дало наполнение термину "экология" Геккеля (1866), а термины "экосистема" Тенсли (1931) и "биогеоценоз" Сукачёва (1940) привели к экологии в её классической форме. Мы говорим о подобии формирования и функционирования биоценозов, техноценозов, информценозов.

Сложность задач, которые возникают при исследовании техноценозов, можно проиллюстрировать по аналогии вопросами, поставленными Д. Н. Кашкаровым: "В какой мере понятие биоценоз, введённое Мёбиусом, является соответствующим реальному распределению жизни в природе; кто входит в биоценоз – все ли организмы, растительные и животные, существующие вместе в одной группировке, или можно говорить о фитоценозах, зооценозах и т. д., каковы границы биоценозов, чем они определяются, как их устанавливать и к какому биоценозу относить мигрирующие виды; в какой мере составляющие биоценоз организмы находятся в соответствии с физическими условиями существования и какова степень связанности организмов в биоценозе между собой…; в какой мере устойчивы биоценозы при наличии факта их постоянной изменчивости".

Закон естественного отбора связан с биологической формой существования материального мира. Наша цель – показать, что закон информационного отбора, включающий дарвиновские представления, определяет самоё существование технической реальности, которая объективна, существует вне нас и независимо от нашего сознания. Сосредоточим внимание на материальной стороне существования цивилизации в ХХI веке, которая (цивилизация) ныне есть эволюционный результат оптимизма индустриальной революции девятнадцатого века и сложностей научно-технической революции века двадцатого. Техническое есть, с одной стороны, целостность; с другой – нечто, представляемое рядом специфических сущностей, к которым можно отнести: создаваемую и эксплуатируемую технику, разрабатываемую и применяемую технологию, получаемые и используемые материалы, производимую и потребляемую продукцию, возникающие сбросы, выбросы, отходы (экологические воздействия).

 

2.2. Технетика и информация

Говоря о новой парадигме восприятия технического мира, ином представлении материальной сущности изделий и способах изучения их жизненных циклов, мы имеем в виду следующее: во-первых, техническая реальность стала всеобщей (свершившееся преобразование биосферы в техносферу), и невозможно существование человека вне (и без) технического; во-вторых, человек сегодня выживает не при помощи отдельных орудий и продуктов своей деятельности (как в начале антропогенеза, когда создавалось только такое техническое, которое классифицируется как орудийная техника), а вполне успешно живёт среди непредсказуемого множества окружающих его нужных и не нужных вещей и не им лично произведённых продуктов; в-третьих, нынешнее поколение (а последующие – в ещё большей степени) живёт в вещном мире, неизмеримо бóльшая часть которого создана до рождения живущих; в-четвёртых, элементы (изделия) окружающего технического, зафиксированного во времени и пространстве, образуют технические ценозы; в-пятых, глобальный эволюционизм технического диктует появление другого технического так, что каждая из единиц технического как изделие-особь переделывает окружающее в направлении, благоприятном для себя (как для изделия-вида), что и отражает действие закона информационного отбора.

Дадим определение: назовём технетикой (technetics) часть технической реальности, которая документально может быть определена – фиксируется документом (document) и которая как целостность включает пять составляющих: технику, технологию, материалы, готовые изделия (продукцию), отходы. В дальнейшем будем применять этот же термин для обозначения науки о всей технической реальности (аналогично использованию понятий "физика" или "биология"). Технетика – это часть технического знания, концептуально опирающаяся на постулаты третьей постнеклассической научной картины мира (документ – ключевое в этом определении). Технетика имеет специфическую область исследования технической реальности – технический ценоз; специфическое учение – учение об информационном отборе, определяющем развитие технического мира и задающем все узловые точки научно-технического прогресса (техноэволюцию). Технетика относится к техническим наукам, и источником нового знания в ней являются технический материальный мир и мир информационный. Тогда можно говорить о Homо symbolicus[3], о человеческих возможности и даре производить символы. Говоря о технической реальности как бытии, мы не можем не связать его с пространством и временем. Здесь и сейчас есть вещное окружение, составившее столько техноценозов, сколько возможно субъективных конвенций по их выделению.

Техническая реальность как окружающий нас мир, взятый в антропогенном масштабе, наличествующие материальные объекты позволяют принять для дальнейшего, что человек может различать мёртвое (физико-химическое), живое (биологическое), техническое (искусственное). Этим самым, вслед за Анаксимандром, мы добавляем к выделенным мёртвому и живому бытие техническое и полагаем, что при максимально широкой классификации действительности мы имеем и можем различать три вида реальности: физическую, биологическую и техническую. Присоединив к ним реальность информационную и реальность социальную, мы тем самым исчерпываем все виды реальностей, с которыми имеет дело человек сегодняшний. Любая другая реальность входит соподчинённо в одну из названных. Тогда важно осмыслить не только законы и закономерности, действующие "внутри" каждой из реальностей, но и последствия взаимодействий каждой пары матрицы (табл. 2), и глобальность эволюции реальностей как целого. Решение проблем глобального эволюционизма, рассматривающего эволюционный процесс как единое целое, не может не учитывать специфику каждого из отборов. Мы же сосредоточимся на соотношении естественного и информационного отборов.

 

2. Матрица эволюции

Физическая

Энергетический

отбор

ФБ

ФТ

ФИ

ФС

Био

логическая

БФ

Естественный

отбор

БТ

БИ

БС

Техническая

ТФ

ТБ

Информационный

отбор

ТИ

ТС

Инфор

мационная

ИФ

ИБ

ИТ

Документальный

отбор

ИС

Социальная

СФ

СБ

СТ

СИ

Интеллектуальный

отбор

 

В свою очередь, если максимально широко классифицировать всё материальное техническое вещное, то конструктивно на уровне артефакта-изделия-особи (индивида, индивидуума) техническое может быть: 1) техническим мёртвым (орудийная техника Homo faber[4], нынешняя инструментальная, материалы, комплектующие, запчасти; простейшие, по ГОСТ, изделия; излучения и поля), не делающим попыток противостоять второму закону термодинамики; 2) техническим живым (органическим: штаммы микроорганизмов, гибриды растений, овечка Долли), где роль документа играет расшифрованная генетическая запись вида; 3) технетическим, требующим внешнего энергообеспечения и информационного сопровождения, противодействующим локально росту энтропии и, подчеркнём, ужé всегда (вместе с техническим мёртвым и техническим живым) образующим технические ценозы.

Учитывая, что исторически, по генезису вначале возникли физические системы, с характерной для них атомной и химической эволюцией; затем – биологические (эволюция); за ними – технические (техноэволюция), и используя понятие информации, опишем исследуемые объекты следующим образом: 1) развитие неорганического мира (физические системы) происходило при использовании информации (окружающей неоднородности), определяемое физико-химическими законами, при отсутствии специального (выделенного) материального объекта-носителя информации и отсутствии плана использования информации; 2) эволюция (биологическая) осуществляется при использовании недокументальной записи информации на молекулярном уровне (генетический код), при совмещении материального носителя информации и аппарата воспроизведения себя; появился план использования информации; 3) техноэволюция сейчас, после согласования единой системы механических единиц (1878) и единиц электрических (1881), реализуется на основе только документальной записи информации (SI по ГОСТ 8.4117–2002; ISO и др.); произошло пространственно-временнóе разделение собственно документа, способа воспроизведения (создания) документа и процесса вещественно-энергетического воспроизведения плана (изделия), предусмотренного документом.

Подчеркнём принципиальную разницу в использовании информации в неживой и живой природе. В неорганическом мире выделенный объект изменяется под влиянием окружающей среды; при этом, можно сказать, объектом используется информация для перехода в более стабильное, более вероятное для данных условий состояние. Но каковы бы ни были результаты, например, дефляции, они появились не в результате предварительного плана, не предусмотрены какой-либо программой: нет материального объекта-носителя информации, по которому a priori можно предсказать результат. В процессе развития неорганического мира природа сделала качественный скачок: нашла способ записывать информацию и сохранять информацию во времени путём многократного воспроизведения копий; появился план, программа использования информации для создания системы, обладающей гомеостазисом. Появилась жизнь. Создались биологические системы. Началась эволюция. Природа пошла по пути специализации, создав материальный носитель информации – ген, что позволило "записать" всё живое.

Следующим шагом, сделанным природой по пути специализации, явилось появление технической реальности. Произошло разделение функций: 1) появился материальный объект, содержащий закреплённую информацию – документ, выделившийся из гомеостатической системы, которая создаётся по плану, программе, содержащейся в документе; уникальность и воспроизведение документа уже не зависят от способа и времени воспроизведения и функционирования гомеостатической системы-изделия; 2) воспроизведение (изготовление) изделия осуществляется во времени и пространстве в соответствии с закреплённой информацией, содержащейся в документе, с использованием определённых документом вещества и энергии, которые не принадлежат документу и которые, в свою очередь, определены документом. Вначале появились отдельные технические изделия, затем они образовали техноценозы.

Появление технических систем с необходимостью вызвало появление информационных систем: это системы, создающие документы (в любом их виде, file of documents); системы, использующие документы для создания новых документов; системы различной документации и отдельные документы как системы. Началась информэволюция, где осуществляется не рассматриваемый нами документальный отбор.

Рассматривая развитие техники как информационный процесс, можно показать, что из-за ограниченных возможностей интеллекта конструируются технические устройства, состоящие из определённого количества неизоморфных элементов, между которыми связи установлены локально и по конечному числу существенных параметров. Здесь явно или неявно действия осуществляются в рамках первой научной картины мира (всё можно точно рассчитать). Результат же получается в рамках второй вероятно-статистической картины: в пределах параметров вида две изготовленные особи-машины гауссово отличаются габаритами, массой и др.: природа не допускает возможность сделать точно, как рассчитано по Ньютону–Максвеллу, и всё делает с ошибками в допусках нормального распределения. Множество особей разных видов образует ценоз: опушку леса, цех, поселение. Здесь Природа руководствуется третьей – ценологической картиной мира, создавая ценозы из особей разных видов с ограничениями на разнообразие и на соотношение "крупное–мелкое", отрицая, при этом, универсальность среднего и допуская любые отклонения.

Заметим, что устройства с малым количеством исходных элементов вообще могут быть созданы по способу "проб и ошибок" без документа. Технические же устройства, требующие для своего последующего функционирования энергетического, материально-технического, информационного, социального обеспечений, принципиально не могут быть созданы без документа (чертежей, расчётов, технических условий, регламентов и др.).

 

2.3. Естественный и информационный отборы

Естественный отбор в классической форме утверждает, прежде всего, что любая группа животных и растений (организмов) имеет тенденцию к наследственной изменчивости; виды изменчивы. Со временем изменчивы также и виды изделий.

Сформулируем следующее положение: любой документ – изменяется; изменение изделия как вида есть следствие изменения документа. Создание нового генотипа изделия (изменение существующей или разработка новой документации), определяющего появление нового вида изделия, аналогично мутации генетической информации биологических систем.

Ж.-Б. Ламарк постулировал принцип прямого приспособления к условиям внешней среды. В процессе эксплуатации изделия (машины) вносятся различные усовершенствования, изменения вносятся иногда во всю партию машин (популяцию) ценоза. Важно отметить, что какими бы существенными или несущественными ни были вносимые изменения, они не будут воспроизведены, если не будут закреплены документально. Точнее, для воспроизведения изменений их следует вносить в действующую документацию: приобретённые в процессе эксплуатации признаки не наследуются, наследуются только генетические изменения.

Список вымерших видов неограниченно велик. Общим во всех случаях является не только исчезновение вида, а то (и это главное), что при этом исчезает, утрачивается информация (генетическая – в биологии, документальная – в технетике). Мы утратили информацию, например, по полуторке (на которой "выехала" вторая мировая): изменились технология, железо, медь, крепёж. Короче, другая система стандартов, технических условий на всё совершенно.

Видов изделий создаётся больше, чем есть свободных экологических ниш. Для каждого изделия как вида могут быть составлены предельные значения всех физико-химических факторов, в результате чего может быть образован n-мерный объём – экологическая ниша. Экологическая ниша вида А есть объём в n-мерном пространстве, определённый минимальными и максимальными значениями факторов среды, обеспечивающих выживание вида. Эта модель, заимствованная из биологии, имеет следствие, что увеличение специализации, т. е. сужение разницы между максимальными и минимальными значениями факторов, вызывает потенциальное увеличение количества особей; если два вида начинают занимать одну нишу, то вид с большей конкурентоспособностью в борьбе за лимитирующий параметр (фактор) вытесняет другой, который элиминирует или занимает другую нишу (специализируется). Концепция экологической ниши даёт возможность предложить следующую модель, объясняющую гиперболическое Н-распределение видов по повторяемости [26] и статистически подтверждённую [10, 12].

Пусть есть вид А, существующий в некоторой экологической нише, и вид В, конкурирующий с видом А за некоторый ограниченный ресурс среды (лимитирующий ресурс). При избытке всех прочих ресурсов численность вида определяется результатом конкурентной борьбы за лимитирующий ресурс. Для использования лимитирующего ресурса особь (вид) должна иметь параметр, который назовём существенным, соответствующий лимитирующему ресурсу. При отсутствии существенного параметра, использование ресурса невозможно.

Основное предположение модели состоит в том, что напряжённость конкурентной борьбы за лимитирующий ресурс двух экологически близких видов зависит лишь от величины отношения свойственных им значений существенного параметра и тем больше, чем меньше это отношение отличается от единицы.

Следующее предположение состоит в том, что максимум напряжённости конкуренции за лимитирующий ресурс между любой парой видов достигает своего минимума в стабильном техноценозе.

Теперь, пусть дан интервал (a, b), a>0, на котором размещено n точек x1,, xn, xi£xi+1 и определена функция k(a, b), a£b, характеризующая силу конкурентной борьбы, такая, что к(a, b)=f(b/a) и f(b/a) – строго убывающая функция. Точки размещены так, что max f(xi+k/xi) для i=1, …, n–1; i+k£n минимален.

Очевидно, что максимум f(xi+k/xi) достигается при k=1. Определим j(a)=f (ea). Заметим, что f(xi+1/xi)=j(ln(xi+1/xi)) и j также строго убывающая функция, тогда min(ln xi+1ln xi)£(ln bln a)/(n1)=t, i=1, …, n–1, и равенство достигается при lnxi=lna+(i–1)t. Отсюда maxf(xi+1/xi) минимален при xi=agi-1, где g=(b/a)1/(n-1), i=1, …, n. Количество точек в интервале (y, y+Dy) обозначим n(y)∙Dy. Тогда при  Dy→0  n(y)=(ln(y+Dy)–lny)/t c/y, где c – константа. Последнее выражение указывает на наличие гиперболической зависимости для распределения видов по существенному параметру.

Следовательно: 1) наличие конкурентной борьбы, борьбы за существование должно привести к распределению видов, сводящемуся к гиперболическому [47]; 2) такое Н-распределение является закономерным для ценозов [1, 45, 46].

Таким образом, множество рождающихся изделий существующих видов и множество изделий вновь появившихся ("придуманных") видов попадают в конкретные техноценозы, где количество экологических ниш ограничено. Реализованные фенотипы ведут в техноценозах борьбу за существование при ограниченности вещественных и энергетических ресурсов. Популяции изделий, которые обладают признаками, способствующими освоению новых или перераспределению в свою пользу существующих экологических ниш, выживают. Это проявляется в создании незакреплённой информации – своеобразного мнения, что изделие работоспособно (лучше), или требует доработки, или его нужно снять с производства.

В биоценозах конкурентные взаимоотношения наиболее сильно проявляются вблизи положения равновесия, то же и в техноценозах: в момент формирования комбинация изделий может быть широкой, для созданных техноценозов внедрение нового вида труднее, вызывает большее противодействие, и возможен отрицательный результат (и даже для лучших изделий) из-за консерватизма системы, высокого потенциального барьера "вступления".

Принципиальное отличие естественного отбора от информационного заключается в том, что уничтожение биоособи означает одновременное уничтожение генетической информации, сохранение – одновременное воспроизведение себе подобной особи и подобной (тождественной) информации. Уничтожение или сохранение изделия-особи не имеет прямого отношения к документу – генетической информации об изделии. Это отличие влечёт за собой необходимость процесса, отсутствующего при естественном отборе: незакреплённая информация документируется (закрепляется) и превращается в программу. Возникает необходимость в "разумной" машине, которая могла бы оценить результат воздействия вновь пришедшей популяции на техноценоз и техноценоза на вновь пришедшую популяцию: документально оценить итоги борьбы за существование. Документ утверждается и становится действующим для изготовления изделия, включая массовое изготовление. Наследственность – обязательная черта информационного отбора изделий: любой документ содержит наследственную информацию, опыт предшествующих поколений.

При наличии материально-энергетических условий по действующим дискретным документам осуществляется размножение отобранных вариантов, изготовление изделий с детерминированной структурой, жёстко завязанными размерами, связями, компоновкой, исходными материалами с вероятностным разбросом параметров.  Процесс преобразования наследственной информации в фенотипическую отражает, во-первых, появление и проявление индивидуальности изделий (в частности, присвоение имён-номеров). Во-вторых, готовое изделие, чем оно сложнее, тем более отличается от предусмотренного документом. Явление, хорошо известное проектировщикам, монтажникам, наладчикам. Осуществляются доводка, обкатка, испытания, и только затем изделия попадают в техноценоз.

 

Теория естественного отбора

Ч. Дарвина

Теория информационного отбора

Б. Кудрина

Любая группа животных и растений (организмов) имеет тенденцию к наследственной изменчивости

Любой документ – изменяется

Организмов каждого вида рождается больше, чем может найти себе пропитание, выжить и оставить потомство

Видов изобретается, документов создаётся больше, чем есть свободных экологических ниш

Между множеством рождающихся особей происходит борьба за существование

Реализованные фенотипы ведут борьбу за существование при ограниченности вещественных и энергетических ресурсов

Особи, которые обладают признаками, дающими им какое-либо преимущество в конкурентной борьбе, имеют больше шансов выжить и, таким образом, подвергнутся естественному отбору. Выживание наиболее приспособленных.

Популяции, которые обладают признаками, способствующими освоению новых или перераспределению в свою пользу существующих экологических ниш, образуют источник незакреплённой информации

¾

Незакреплённая информация доку-ментируется и превращается в программу

В силу могущественного принципа наследственности каждая отобранная особь будет стремиться к размножению своей новой, изменённой формы

Документ утверждается и становится действующим для изготовления изделия

 

Обобщим и сведём оба закона в таблицу, не забывая, что предложенный закон – лишь приближение, он критичен как и дарвиновские представления. При обсуждении и руководстве законом информационного отбора следует иметь в виду существующие принципиальные различия технических объектов – изделия и техноценоза. Единичные техника, здания, сооружения и их сообщества (завод, город) есть разное и по сущности (метафизичность объекта), и по способу познания (аспект гносеологический).

Первое принципиальное отличие изделия от техноценоза заключается уже в определении технического ценоза: это сообщество, образованное практически бесконечным (практически счётным) множеством слабо связанных и слабо взаимодействующих изделий, для целей познания выделяемых как единое целое. Из определения техноценоза вытекают три следствия.

1. Выбор изделия в процессе проектирования техноценоза и его построения (строительства), заказ изделия, его размещение, эксплуатация, замена и уничтожение (утилизация) неформализуемы (не в смысле инженерных расчётов, а в смысле выбора вида-модели, завода-изготовителя, дизайна), во многом случайны; изделие и его составляющие – рассчитываются по жёстким, причинно обусловленным формулам.

2. Любой ценоз индивидуален, изделия-особи одного вида неразличимы в пределах паспортных характеристик (нормального, в пределе, распределения).

3. Для техноценоза принципиально не может существовать документация, которая ему адекватна сейчас и, подобно техническому паспорту (комплекту документации) на изделие, исчерпывает построенное и эксплуатируемое.

Второе принципиальное отличие связано с выделением изделия и техноценоза. Изделие единично и дискретно выделяемо в процессе документально определяемой технологии изготовления и последующего применения (эксплуатации). Материал отделяем и может быть представлен в нужном объёме, весе и т. д. (это же относится и к энергии). Словом, его можно "завернуть" для употребления как покупку. Техноценоз не имеет чётких и очевидных границ.  Техноценоз физически вообще не может быть выделен ни в пространстве, ни во времени. Речь идёт лишь об умозрительном постижении. Возможно лишь договорное выделение, например, Москва в пределах Садового кольца 1910 г., в границах МКАД 1998 г. Таким образом, выделение техноценоза для особи-человека есть акт воображения, нечто идеальное, что может материализоваться в действиях и быть зафиксировано документом. При определённых полномочиях такой документ может стать обязательным, например, при юридическом истолковании.

Наконец, третье отличие, имеющее значение для практической деятельности. Время жизни ценоза бесконечно велико относительно времени (продолжительности) выпуска промышленностью изделия как вида и времени его эксплуатации как особи. Ценоз – место, где пересекаются, перекрещиваются, сталкиваются свойства изделия (и как вида, и как особи) и ценоза. У ценоза появляются новые свойства, не присущие ни одному из изделий, его образующих. И появившееся воздействует на жизненный цикл каждой из составляющих технетики: техники, технологии, материала, продукции, отходов.

 

2.4. Кибернетическая схема техноэволюции

Для дополнительного обоснования закона информационного отбора и включения в него представлений естественного, используем кибернетическую схему регуляции эволюционного процесса И. Шмальгаузена, предложив схему техноэволюции (рисунок из библиографии вып. 41).

Она может быть полной: документ – создание и отбор генотипов – реализация фенотипов – воздействие популяции на ценоз – борьба за существование – воздействие ценоза (на популяцию) – информационный отбор – закрепление информации. И ускоренной (сокращённой): документ – отбор генотипов – реализация фенотипов – воздействие на документ – решение о воздействии на документ. Схема техноэволюции замкнута (рассматривать её можно с любого этапа), но каждый цикл векторизованно перемещается. Цикл квазистационарен, так как изменяется время Δt и совеpшается макроэволюционный шаг Δc.

Документ, действующая документация – это основа изготовления любого изделия. Количество выпускаемой документации резко возросло, и за каждым изделием, изделием для изготовления изделия, изделием для изготовления изделия, изготавливающего изделие, и ad finitum, можно увидеть документацию: документацию на строительство, монтаж, наладку, эксплуатацию, обслуживание, cобственно технологию, материалы и т. д., и т. п.

Учитывая главенствующую роль документа, определившего саму возможность индустриализации, а сейчас определяющего глобализующийся мир, важно подчеркнуть объективную неслучайность вектора техноэволюции. Случайность мутации в органическом мире и случайность открытия в мире техническом не могут быть приравнены по аналогии. Первая всё-таки, можно сказать, от Бога. Вторая – есть необходимый и объективный результат переосмысления потребностей общества, состояния науки и техники на рассматриваемый момент. Объективно появление радио, самолёта, мобильника; случайность – Попов или Маркони. Важно, что человечество "родило" возможность абстрактно записывать техническое решение в терминах, обозначениях, единицах измерения так, что другой специалист понимает сказанное, расширяя и тиражируя результат.

После утверждения документа (вновь созданного, индексированного, подтверждения действующего) начинается следующий этап техноэволюции: при наличии вещественно-энергетических условий по действующим дискретным документам (например, по ЕСКД) осуществляется размножение отобранных вариантов: изготовление (с вероятностным разбросом параметров) изделий с детерминированной структурой, жёстко завязанными размерами, связями, компоновкой, на заданной другими документами технике, по регламентированной технологии (ЕСТД), из определённых материалов.

Происходят передача и усиление прямой, наследственной информации. В популяции происходит увеличение (появление) информации, реализованной во время предыдущего цикла и закреплённой документально (генетически). "Какой бы совершенной конструкции машина ни вступила в процесс производства, при её употреблении на практике обнаружатся недостатки, которые приходится исправлять дополнительным трудом" (К. Маркс. Капитал. Т. 2. Кн. 2. М., 1955. С. 171). Указанное – неизбежный результат вероятно-статистического разброса показателей вокруг математического ожидания признака, предусмотренного документом, и помех со стороны.

По каналу обратной связи через фенотипы идёт воздействие на документ, либо минуя техноценоз, т. е. непосредственно (аннулирование – при нежизнеспособном фенотипе, внесение изменений – при неудовлетворительных признаках), либо через контроль, осуществляемый в экосистеме (удовлетворённость фенотипом). И здесь: отбор идёт по фенотипам, но отбираются генотипы.

Популяция (группы изделий одного вида), попав в экосистему, начинает активно захватывать жизненные средства, перестраивать видовой состав техноценоза. Можно рассматривать воздействие популяции на техноценоз как передачу информации о состоянии и генетическом составе популяции. Носителем информации является в этом случае только особь, т. е. фенотип или реализованный генотип.

В техноценозе начинается (точнее – продолжается) никогда не прекращающаяся борьба за существование. Изделие или осваивает новую экологическую нишу, или вытесняет предшествующее изделие из уже занятой. Результат борьбы за существование определяют лимитирующие факторы, аналогичные закону Либиха, правилу Шелфорда. Эта посылка ведёт, как показано выше, к модели, подтверждающей Н-распределение.

Два примера. Предсовмина СССР А. Н. Косыгин (1978) дал поручение разработать обоснование строительства электрометаллургического завода вблизи Экибастузской ГРЭС. Авральной работы можно было бы избежать, если бы сразу был назван лимитирующий фактор: в районе нет воды в объёме, необходимом для крупного производства. Позднее Предсовмина Н. И. Рыжков (1986) дал указание о строительстве подобного завода севернее Тюмени. Здесь лимитировало отсутствие электроэнергии и технологии сбора лома нефтедобычи.

Борьба за существование внутри техноценоза находит своё выражение в воздействии ценоза на популяцию путём прямого (например, выбрасывание радиоактивных датчиков уровня, разукомплектование части автоматики) и косвенного (отключение автоматики въезда в цех) истребления изделий.

Без избирательного уничтожения, конечно, нет и эволюции. Оно принимает закономерный характер движущего механизма эволюции только через посредство внутренних сил, действующих внутри ценоза. Специализация увеличивает количество возможных экологических ниш и количество изделий, которые способны выжить в этом ценозе (процесс, совпадающий с общим направлением техноэволюции). Контроль популяции, осуществляемый экосистемой, приводит к отбору, к оценке отдельных признаков, к (не)приемлемости популяций, к (не)целесообразности дальнейшего воспроизведения вида. Контрольный механизм техноценоза представляет собой ни что иное, как борьбу за существование.

Последний этап заключается в оценке результатов отбора изделия, осуществлённого экосистемой, который делает "разумная" машина, читая, например, штрих-код, и которая эти результаты материализует (закрепляет) в документах. Сохранение действующего, внесение изменений, аннулирование, изготовление нового – любой из исходов есть необходимый этап техноэволюции.

Схема даёт объяснение известному явлению, заключающемуся в увеличении темпов техноэволюции. Биологическая эволюция всегда осуществлялась по полной схеме. Техноэволюция также осуществляется по полной схеме, но для неё возможна и ускоренная схема, минуя отбор в экосистеме. В результате появляется возможность неправильного отбора, т. е. отбора нежизнеспособных в экосистеме особей (что и происходит), но в случае верного решения происходит многократное ускорение эволюции. Как предельный случай возможно "короткое замыкание": документ – рассмотрение и утверждение документа – внесение изменений и создание нового. Осуществляется виртуальный отбор – всё реализуется программно.

В заключение мы констатируем, что естественный отбор есть нечто большее, чем отслуживший трафарет. Критика дарвиновских утверждений обходит мнение Ч. Дарвина, что выражение Г. Спенсера "Переживание наиболее приспособленного" – более точно. Дарвину важен факт существования отбора в биоценозе, а не прилагательное к нему. Убеждённость, что всё объяснимо естественным отбором (который устраняет худшее, нежизнеспособное) и стабилизирующим (сохраняющим норму), отрицается разными теориями эволюции. Но сохраняется единство мнения, что эволюция существует, вектор её необратим. Именно это положение мы и распространяем на техническую реальность, формулируя закон информационного отбора, включающий основные дарвиновские представления [1, 22, 41, 42, 54, 68].

В заключение упрощённо сформулируем закон информационного отбора: человек-индивид способен к озарению, порождая идеи, абстрактно закрепляемые документом, воплощающим знание; любой документ изменяется; видов изделий (документов НИОКР) создаётся больше, чем есть свободных экологических ниш; реализованное (техника, технология, материал, потребительская продукция, эковоздействие) ведёт борьбу за существование; популяции образуют источник незакреплённой информации – оценки изделия и техноценоза; она как мнение документируется (закрепляется) и превращается в программу действий; документ утверждается и становится действующим.

Проведём далее доказательства результативности действия закона информационного отбора, показав различие интерпретаций эволюции Дарвином, Бергом и мною.

 

2.5. Три интерпретации эволюции

Закон информационного отбора является основанием технетики – междисциплинарной науки о технической реальности в целом, науки о технических ценозах, в частности. Каждая и любая из составляющих технетики (техники, технологии, материалов, продукции, отходов) направленно эволюционирует, оставаясь в рамках схемы научно-технического прогресса, информационно отбираясь на каждом этапе с учётом специфики документации, которая порождает составляющую.

Здесь возникает вопрос о наиболее общем представлении закона информационного отбора при интерпретации техногенеза, опираясь на представления Ч. Дарвина и Л. Берга, различия взглядов которых отражено в таблице (составлено по [67, с. 311] с сохранением нумерации).

 

Сравнение интерпретаций эволюции

 

Тихогенез

Номогенез

Техногенез

1

Организмы развились из одной или немногих первичных форм (монофилетичность).

Организмы развились из многих тысяч первичных форм (полифилетичность).

Изделия развились из нескольких первичных форм.

2

Дальнейшее развитие шло дивергентно.

Дальнейшее развитие шло преимущественно конвергентно.

Специализируясь, каждая форма даёт начало новым. Ряд отстоящих форм порождает качественно отличающуюся форму-основу для специализаций.

3

На основе случайных вариаций,

На основе закономерностей,

Псевдослучайно, реализуя закономерности, осуществимые в данных условиях.

4

которым подвергаются отдельные особи.

захватывающих массы особей на обширной территории.

Вначале отдельные, но становящиеся массовыми из-за соответствия условиям и потока генов.

5

Путём медленных, небольших изменений.

Скачкáми, пароксизмами, мутационно.

Путем медленных изменений для большинства видов и скачками для отдельных, осваивающих новые ниши.

6

Наследственных вариаций масса, и идут они по всем направлениям.

Наследственных вариаций ограниченное число, и они идут по определенным направлениям.

Вариации вероятностны и идут по всем направлениям, разрешённым природой.

7

Факторами прогресса служат борьба за существование и естественный отбор.

Борьба за существование и естественный отбор служат консервативными факторами, охраняющими норму.

Циклом определяется движущее и консервативное проявление отбора, который направлен на максимальное использование ценозом ресурсов в целом.

8

Виды в силу своего происхождения путём дивергенции связаны друг с другом.

Виды в силу своего мутационного происхождения резко разграничены один от другого.

Виды дивергентные связаны переходами, возникшие скачкообразно – качественно разграничены.

9

Процесс эволюции состоит сплошь в образовании новых признаков.

Эволюция в значительной степени есть развертывание уже существующих задатков.

Эволюция состоит в образовании новых признаков, основанных на общем генофонде и реализации природных законов.

10

Вымирание организмов происходит от внешних причин: от борьбы за существование и переживания наиболее приспособленных.

Вымирание есть следствие как внутренних причин, так и внешних.

Вымирание происходит от внешних причин, от несовершенства генотипа или от его внутренней перестройки.

 

1. "Немногие" и "многие" – не апория ли это античности: "куча"? Историки говорят, что когда-то семь было предельно большим числом; когда-то – 40; сорок сороков – больше не бывает; потом тьма; сейчас тьма тем – 105 электродвигателей на Магнитогорском металлургическом комбинате.

Первичные технические формы, возникшие в быту, слишком различаются функционально, чтобы иметь одного предка. Сравним: нож, молоток, лыжи, копьё, гребень, каток, связка растений (метла), расщепленное дерево (доска), нить, игла, сосуд, и т. д. (впрочем, нож, копьё, игла – родственники, как и доска, и лыжа).

Необъятное химическое разнообразие преджизни привело к жизни, текст творений которой записан в едином двадцатибуквенном алфавите аминокислот. Жизнь и преджизнь сосуществовали 1–2 млрд лет до образования кислородной атмосферы [74].

Существенны два момента: 1) химическая эволюция привела к разнообразию, осуществила развитие жизни из преджизни (биопоэз); 2) всё живое записано единым кодом. Для техники и технологии своеобразной предтехникой был период до Ньютона, со времени которого оформилась единая научная система взглядов и её "бумажное" оформление, закреплённые, например, у электриков Международным конгрессами (Первый – 1881 г., Париж). Ещё примеры: метрическая система мер, СИ, таблица Менделеева.

Правильнее вопрос: не из скольких форм (потому что природой было подготовлено много исходного материала), а возможно ли было, имея единый код, записать сразу различно основателей всех царств (групп): вирусы, прокариоты, протисты, грибы, растения, животные? Или какие-то основатели царств могли быть записаны только с использованием предыдущих записей? Ниже покажем, что для техники, развивающейся на наших глазах, этот вопрос не однозначен.

2. Пусть возникла форма: автомобиль. Далее процесс идёт дивергентно: процесс расхождения признаков кажется иногда бесконечным. От первого омнибуса Г. Гернея (1831) до РАФ-2203 и городского сочленённого "Мерседес-Бенц-0305Т". Общее количество выпускаемых в мире легковых моделей и модификаций превышает 1300 (1980).

Но качественно иная картина при образовании принципиально иного вида, который становится основателем семейства.

Братья Райт выполнили первый успешный полёт (1903), открыв тем самым эру самолетов. Но что, с точки зрения техногенеза, они сделали? На планере, инженерно известном по полётам Ж. Ле Бри (1868) и особенно О. Лилиенталя (инженерные данные и заимствования у природы см. [69, с. 119–121]) был установлен двигатель внутреннего сгорания (Э. Ленуар, 1860; Н. Отто, 1876; Р. Дизель, 1897) и применён винт (Леонардо да Винчи, 1475). Налицо явная трансдукция, проявление аллополиплоидии.

Возникнув, такие формы-основатели быстро развиваются, приобретая независимо сходные признаки внутри рода (семейства) автомобилей: обтекаемые формы, карданный вал, фары, система тормозов, и между отдалёнными родственниками: самолёт, железнодорожный и водный транспорт. Налицо закон гомологических рядов Н. И. Вавилова: генетически близкие формы характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости так, что зная ряд признаков одного вида, можно предвидеть парные признаки у другого. Чем ближе генетически роды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости.

Было бы интересно встретить исследование, где выполнен анализ, например, транспортных средств с начала ХХ века с указанием всех гомологий.

3. Уронив каучук и серу на плиту, Ч. Гудьир (1839) открыл резину. Таких случайностей описано множество: они становятся закономерными, когда создались условия, и нет запрета природы. Обязателен определённый генетический уровень (в технике – запас знаний). Дж. Максвелл доказал существование электромагнитных волн (1864), Г. Герц экспериментально получил их (1886), можно ли считать после этого случайным появление радио?

4. Опять парадокс: на этот раз, по-видимому, Зенона. Если , то вероятность появления события стремится к нулю, какой бы поток событий ни был принят в качестве модели. Изменения захватывают отдельные изделия, затем (при наличии условий) массовое внедрение, усиленное потоком генов. Пример – мировое производство чистого силикона [77, рис. 28]. Вероятно, такие процессы описываются логистическим уравнением Ферхюльста.

5. Медленные изменения характерны для большинства эволюционных изменений. В Наркомат обороны из действующей армии в 1944 г. поступило свыше 100 тыс. технических предложений (71 % внедрён). ЦСУ СССР ежегодно сообщало о миллионах рационализаторских предложений и изобретений.

6. Появление радио и телевидения закономерно. К нему с необходимостью вело развитие науки и техники. Мелкие изменения – вероятностны, случайны: ручка внутрь или наружу.

Но изменения идут не по всем направлениям, какие могли бы предложить теория вероятностей, комбинаторика; направления не равноправны, есть запрещённое законами сохранения, термодинамическими и другими ограничениями. Создавая, во-первых, имеешь ограниченный набор генетического материала; во-вторых, комбинации возможны не все. Почему-то нет дрозофил с синими глазами; тракторов, способных летать.

7. Результат элементарного цикла: эволюционный сдвиг на . Может показаться, что в результате какого-то цикла ничего не изменилось. В действительности, прошло время, происходит сукцессия – развитие экосистемы, в которой отбор работает "неслышно, невидимо, где бы, когда бы только ни представился к тому случай, над усовершенствованием каждого органического существа по отношению к условиям его жизни органическим и неорганическим" [62, с.174].

Отбор сохраняет норму. Но если в генотипе произошло псевдослучайное изменение, нашедшее отражение в фенотипе, и оно благоприятно (хотя критерии этого не ясны), то статистически изменения будут отобраны и усилены в цикле размножения.

Есть два различия между эволюцией и техноэволюцией. Ч. Дарвин писал, что вымирание древних форм является почти неизбежным следствием возникновения новых [62, с. 446]. В технике это не совсем так. Экскаватор не вытеснил лопату (сохранилась коса и вообще все простейшие изделия), машины переменного тока – машины постоянного. "Новые материалы фактически быстрее находят новое применение, нежели заменяют в значительном объёме классические" [75, с. 66]: достаточно нынешнего взгляда М. В. Ковальчука на материаловедение.

Второе различие принципиально. Проблема создания ценозов (и технетики как дисциплины) с необходимостью возникла с выделением документа – аналога генетического кода. Роль документа стала важнейшей на всех этапах цикла техноэволюции: современные изделия без документа нельзя создать, нельзя разместить, нельзя эксплуатировать.

Но документ позволяет дать команду о продолжении выпуска изделия (сохранении действующего документа), не дожидаясь результатов отбора в экосистеме. Внесение изменений, аннулирование, создание нового документа может быть процессом, который не зависит от борьбы изделия за существование. Это не отменяет информационный отбор: какой-либо вариант изделия всё равно будет функционировать в конкретной системе. Но это позволяет многократно ускорить темпы техноэволюции по сравнению с биологической, для которой такой путь – невозможен.

8. Эволюционисты не могут полно построить традиционное филогенетическое древо для всех таксонов, сведя их к единому предку: палеонтология с очевидностью констатирует редкость нахождения или вообще отсутствие промежуточных форм. И объём отсутствующего пропорционален повышению систематического ранга.

Для технетики этот вопрос ясен: у Archaeopteryx как примитивной птицы нет промежуточной формы. У самолёта братьев Райт, фонографа Эдисона нет промежуточных форм. Сами изделия или есть, или их нет, а есть составляющие – другие изделия, живущие самостоятельно. Налицо скачок, прерыв постепенности: или это телега, или уже автомобиль, а следовательно, есть мотор, передача, управление.

Мутационные скачки могут быть и у формы, вступившей на путь специализации: мартеновское, конвертерное, электросталепла-вильное производство стали; лампа Эдисона, с вольфрамовой нитью, ртутные и др.; магнитные накопители информации. Но качественно – полёт Ю. Гагарина (1961) иной, чем все последующие.

При одинаковых условиях (близких) и одинаковом исходном генетическом материале вероятность подобных мутационных изменений возрастает до её реализации в единичном и массовом количестве, закреплённой отбором. Без всяких революционных потрясений это осуществляется, когда происходят небольшие изменения, микромутации. В этом случае можно составить дивергентный ряд видов, связанных друг с другом переходами.

Не умея читать генетическую запись живой природы (да она и отсутствует для давно вымершего), трудно установить родство. Но вот несомненное родство: Вольта, уточнив опыты Гальвани, построил аппарат для получения электричества (1800); М. Фарадей опытно открыл электромагнитную индукцию (1831); Т. Эдисон построил первую электростанцию (1882); в Экибастузе пускают блоки крупнейшей электростанции 8×500 МВт (1980).

Палеотехнетик (гипотетический) едва бы установил родство между цинковыми и оловянными пластинами Вольта и турбогенератором, да даже между несомненными родственниками: вольтовым столбом и батарейкой "Крона", ГОСТ 17659–79.

Таким образом, не ставят ли палеонтологи нереальную задачу: восстановить родство по ископаемым остаткам, которые утратили идеальную сторону информации, неизбежную при информационных процессах?

9. Содержит ли in potentia детекторный приёмник трёхламповый АРЗ-49? А цветной телевизор?

Сама формулировка тихогенеза и номогенеза спóрна. Каждый последующий шаг эволюции, точнее, каждый момент существования природы опирается на достигнутые изменения внешних условий и на сложившийся генофонд. При этом каждый вид в биологии и технике, и чем выше его организация, тем в большей степени, преобразует окружающие условия в направлении, благоприятном для себя, так что техносфера стала фактом [1, 78].

Природа каждый раз пытается выполнить желания Агафьи Тихоновны: губы Никанора Ивановича приставить к носу Ивана Кузьмича, да взять развязности, да добавить дородности. И если есть условия, и такая реализация не запрещена законами сохранения, другими физико-химическими законами, специальными требованиями, то она осуществляется: получается магнитола или редька Raphanobrassica Г.Д. Карпеченко.

Процесс эволюции состоит в образовании всё новых, и новых, и новых признаков, большей частью незначительных, которые сортируются отбором. Все нововведения опираются на статистическую возможность реализации объективных законов в виде сочетания сущностей, отражающих данные условия среды и уровень генофонда.

10. Вымирание видов есть чаще результат воздействия внешних причин. Но в технике изделие, освоенное и выдержавшее борьбу за существование в экосистеме, может оказаться нетехнологичным: сложная компоновка, трудоёмкость сборки и др. Приходится дорабатывать чертежи, обеспечивая совершенство форм. Переход на печатный монтаж – это в большей степени технологическое требование.

В заключение отметим, что тенденции и проблемы, которые имеют важное практическое значение и управление которыми предполагает с неизбежностью применение нашего подхода, определяются признанием действия закона информационного отбора и схемы техноэволюции. Отбор каждой из составляющих технетики на каждом этапе создания (для изделий машиностроения этапы были определены в 1973 г. системой ГОСТ [76]) фиксируется документом. Отбор функционирующего в техноценозе изделия определяется инвестиционной документацией. Информационный отбор есть окончательный приговор результату деятельности в рамках схемы техноэволюции.

 

2.6. Закономерности техноэволюции

Из более чем 100 источников, в той или иной степени касающихся биологической эволюции (библиографию см. [22, 41, 42, 68]), к 1981 году были извлечены "законы", факторы, предположения, наблюдения и оценено, могут ли быть найдены аналогии, взятые из технической реальности. Таких параллелей (пунктов) оказалось 46. Мы не приводим их как биологические закономерности из-за противоречивости объяснений и оценки разными авторами, но сохраняем нумерацию, рассматривая аналогии по каждому пункту. Заимствуя фактический материал из окружающего техногенного мира периода индустриализации, сейчас, четверть века спустя, я подписываюсь под приведёнными примерами.

1. Мы отстаиваем гипотезу, что техноэволюция на качественно ином уровне повторяет черты эволюции (биологической) с отличиями, вытекающими из отделения документа. Покажем, что многие законы и закономерности биологической эволюции применимы к техноэволюции. Будем использовать все биологические термины, если аналогия раскрывает сущностные  технические особенности, т. е. относя термины только к технике (это же относится к ссылкам).

2. Используя подход Завадского К. М., скажем: исследование техноэволюции предполагает формирование науки об общих законах развития техники, технологии, материалов и о принципах создания изделий и их сообществ. Направляющим техноэволюцию элементарным фактором является информационный отбор, действие которого векторизовано.

3. Техноэволюция – творческий процесс, основой которого является вариофикация. Новшества, обеспечивающие выживание и воспроизведение изделия-вида в кибернетическом цикле техноэволюции, опирающемся на схему Шмальгаузена И. И., отбираются на основе информации (мнения: лучше–хуже). Техноэволюция совершается путём проб и ошибок, сокращение которых обеспечивается применением логики и познанных законов природы. Техноэволюция идёт по пути специализации. Если индивидуальное изготовление изделия (онтогенез) совершается по заранее заданному документу, то техноэволюция в целом есть непрограммированное развитие. Преемственность техники и технологии, проявляющаяся в документе – фундаментальное свойство техноэволюции.

4. Следует различать микроэвлюцию – изменения, вносимые в изделие или их группу (популяцию), например замена круглого провода в электродвигателях на провод по форме, близкой к форме паза; видообразование, например освоение, на базе видов единой серии, электродвигателей сельскохозяйственного назначения; макроэволюцию: замена А2 серией А4; появление элегазовых высоковольтных выключателей; внедрение в домостроении более 100 серий, включающих 2000 блок-секций и домов.

5. Популяция, группа особей одного вида, которые находятся в данной области (например, на предприятии) и которые изготовлены по одной документации, может быть пополнена другими особями-изделиями, изготовленными по той же документации. Комплект документации на изготовление изделия есть генотип. В популяции данного вида может быть несколько дискретных форм, различающихся по какому-либо наследственному признаку (фланцевые крепления электромашин малой мощности имеют исполнения: 1) с упорным буртиком, выточкой и большой центрирующей заточкой; 2) то же, но с малой заточкой; 3) без выточки с большой центрирующей заточкой; 4) то же, с малой; 5) обычное и герметичное). Тогда микроэволюция – систематическое изменение частоты применяемых документов и внесение изменений в чертежи, появляющиеся в комплекте документации на изготовление изделия.

6. Могут быть названы следующие факторы микроэволюции: мутационный процесс (случайность); появление новых идей (документов) по созданию и усовершенствованию изделия в результате собственных НИОКР либо заимствованных (поток генов); сортировка осуществляется информационным отбором. В случае отделения предприятия вместе с КБ от другого в изделие возможно массовое внесение изменений (дрейф генов). Любой из факторов не может быть абсолютизирован.

7. Частота мутирования различна для разных видов и для одного и того же, но в разное время. В общем изменения, вносимые в конструкцию болта, совершаются реже, чем в электродвигатель, а в электродвигатель реже, чем в цветной телевизор. Мутации непрерывны: достаточно обратиться к мобильникам.

8. Большинство новых идей не жизнеспособно, значительная часть их не воплощается даже в документ (рабочий чертёж), ещё меньшая – в металл, и ещё меньше – идёт в серию. По нашей оценке, проект – реализация 10:1 – и меньше. Ср. ряд: ЛаГГ-1, Ла-51, ..., Ла-250.

9. Для потока документации характерна избирательность иммиграции по отраслям (специальностям) и ограниченным районам, соответствующая оседлости. Происходит рассеивание лишь одиночных идей, преодолевших ведомственность, специальность, регион, район.

10. Неизбежность плейотропии проявляется в том, что единичное документальное решение (ген) влечёт множество следствий, которые проявляются в конструкции изделия. Например, двигатель на лапах и фланцевого крепления, обдуваемый, один или два конца вала, новый тип изоляции. В генотипе изделия может быть рекомбинация различных признаков (готовое изделие), в том числе тех, которые первоначальной документацией не предусматривались.

11. Простейшей формой информационного отбора является отбор изделия по одному признаку. Важно, чтобы адаптивная ценность генотипа (фенотип – реализованный генотип), проявившаяся в эксплуатации, была закреплена документально и способствовала изготовлению (размножению) других особей этого вида.

12. Информационный отбор действует на любом этапе цикла существования изделия: наличие генотипа, возможность и технологичность изготовления изделия, наладки и монтажа; результат функционирования изделия в конкретном техноценозе; оценка цикла, закреплённая документом.

13. Генотип детерминирует проявление одного и того же фенотипического признака в различных средах, т. е. изготовленное изделие может быть отправлено и на север, и в среднюю полосу. Так как каждое документальное решение, например, новые тормозные устройства у КамАЗов, воздействует на много признаков, то действие отбора затрудняется. Но в любых альтернативных вариантах решается вопрос об изделии в целом, т. е. отбирается тот или иной генотип целиком.

14. Следует различать ведущий отбор, способствующий закреплению нового – сдвигу вида, например применение всё более теплостойкой изоляции; стабилизирующий, например осуществляемый ОТК; дизруптивный, например специализация электрооборудования для различных условий работы; организация в СССР 26 проектно-строительных районов, определяющих региональный подход к типизации.

15. Существует превосходство изделий, выпускаемых вариантно. Полиморфизм проявляется в создании комплекса документов, по которым можно изготовить множество разновидностей и видов для широкого спектра условий среды и требований потребителей (заполнить все экологические ниши). Так, для серии 4А, кроме двигателей основного исполнения, было предусмотрено 25 модификаций, в том числе с повышенным скольжением, многоскоростные, малошумные и т. д., всего в серии 30000 типоисполнений.

16. Информационный отбор действует постоянно. Но эффективность его повышается при наличии нескольких изделий, близких по параметрам (занимающих одну экологическую нишу), т. е. при наличии выбора.

17. Эффективное действие дрейфа документов характерно для следующих ситуаций: 1) изделие-вид выпускается несколькими изготовителями, имеющими свои КБ, по близкой документации (первоначально согласованной); 2) изделие выпускалось широко, но произошло резкое падение спроса, так что выпуск сохранился малым количеством изготовителей, которые продолжают его, ориентируясь на свои чертежи и оснастку; 3) большой завод-изготовитель даёт начало дочерним колониям (ХЭМЗ – "Электромашине", г. Прокопьевск).

18. Существует плата за информационный отбор, проявляющаяся, в частности, в затратах на выпуск изделий, снимаемых с производства из-за низкого качества, и плата за скорость эволюции, проявляющаяся в расходах на НИОКР.

19. Какими существенными или несущественными ни были бы изменения, вносимые в фенотип ("взрослое" изделие, действующее в конкретном техноценозе) – они не наследуются (для "наследования" их надо вносить в документацию, по которой выпускается изделие). Существует определённая фенотипическая пластичность; поступившее в техноценоз изделие подгоняется (доделывается) и затем эксплуатируется (если оно в общем соответствует требованиям). Это вызывает запаздывание элиминирующего действия отбора.

20. Существуют случаи трансдукции: совмещение в одном генотипе документации, которая возникла и развивалась сама по себе. Это даёт фенотип, отличающийся от родителей: молоковоз (автомашина и цистерна), радиола.

21. Следует различать виды: технетический, включающий комплекс документов, по которым можно изготовить вид и все его разновидности, например, все модификации трансформатора ТМ 1000; таксономический – выделение вида для целей классификации, отчётности, ремонта и т. д.; последовательный, например, асинхронный короткозамкнутый электродвигатель 28 кВт из серии А-АО, внедрённой в 1950–1957 гг. (начало разработки – 1946 г.); затем – А2, АО2 (1957–1959 гг.), 4А – (1970–1972 гг.), 5А (1985 г.).

22. Расхождение признаков на уровне вида сопровождается всё большей дифференциацией документации, пока не возникает вопрос о выпуске для каждого изделия своей документации. Произошло видообразование.

23. Широко известное явление в технике: виды-двойники, например, радиолампы 6П14П и ЕL84; виды близнецы: 6П3С и 6П14П.

24. Географическое видообразование – наиболее общее явление. Именно таким образом образовалось более 40 моделей выпускаемых холодильников, в том числе не пользовавшихся спросом "Наст", "Самарканд", "Аист", параллельные тракторы Т-74 и ДТ-75. В технике пространственная (следовательно, видообразование) изоляция усиливается межведомственными барьерами (см. историю ракет "Юпитер" и "Тор").

25. Техническая изоляция основывается на технических различиях, отражённых в документации. Например, все метизы в какой-либо машине с метрической резьбой, а в другой, внешне такой же, все – с дюймовой.

26. Действие правила Бергмана и Аллена наблюдается для транспортных изделий. Особенно отчётливо – для индивидуальных домов: отсутствие в Сибири окошек на север, меньше различные проёмы, лестницы и т. д. по сравнению с Абхазией.

27. Примерами массового квантового видообразования могут служить история отечественной радиотехники с 1946 г., взрыв исследований по разработке антибиотиков.

28. По существу большинство технических изделий (автомашины, станки, радиоаппаратура) – аллополиплоиды: документация на их изготовление (генотип) содержит в явном или неявном виде документы на изготовление других изделий. Но сейчас сложное изделие воспринимается как единое целое, сравним состав детекторного приёмника с современным или автомобиля Е. Яковлева и П. Фрезе (1896) с "Запорожцем". Современное изделие состоит из множества других, когда-то бывших самостоятельными (фары).

29. Сущность видообразования состоит в создании документа, по которому изготавливается изделие – вид, отличающйся от других, и которому присваивается имя (техническое наименование). Документ имеет технические и технологические особенности, не позволяющие подменить его другим.

30. Макротехноэволюция более продолжительный процесс: сравни замену поршневой авиации турбореактивной и замену ТУ-104 на ТУ-134. Но, на наш взгляд, она имеет и специфические законы, ещё не познанные.

31. Направленность техноэволюции очевидна.

32. Примеры действия правила Копа (предел существенного параметра для семейства): паровозы от известного О-З-О (1869) до ФД, электропередача – до ВЛ-1150 кВ, единичный турбогенератор 1200 МВт и т. д. Следует обратить внимание, что гигантомания часто свидетельствует о том, что эволюционно вид (род) зашёл в тупик, и ожидается его замена (вымирание).

33. Во время массового распространения в стране (50–60 гг.) радиоаппаратуры появилось много видов, и быстро начался процесс специализации, захвативший надвидовые таксоны: в справочнике 1960 г. приведены ламповые приёмники и радиолы (16 шт.); уже к 1967 г. их общее количество возросло в 1,5 раза, хотя было снято 52 шт., и добавились стереорадиолы, магнитолы и магниторадиолы, настольные транзисторные радиоприёмники и радиолы, малогабаритные транзисторные радиоприёмники, удвоилось количество видов автомобильных приёмников.

Обычно новые группы видов берут своё начало от сравнительно примитивных, например, карманные радиоприёмники произошли, скорее, от "Рекорда", чем от "Латвии". Так же – микроавтобусы.

34. При изменении окружающих условий узкоспециализированное изделие вытесняется скорее. Многоламповые приёмники были побеждены телевизором; карманные, имеющие более широкую экологическую нишу – остались. Узкоспециализированные, комфортабельные, скоростные автомашины первыми ощутили изменения, связанные с обеспечением топливом.

35. Необратимость техноэволюции очевидна: из-за изменения сырья, технологии, системы документации: нельзя возвратиться к выпуску уже снятого ранее. Система документации не даст восстановить утерянный "генофонд", учитывая количество ссылок в каждом проекте на ГОСТ, РТУ и др.

36. Для подтверждения корреляции между численностью изделий (быстротой размножения) и скоростью эволюции можно сослаться на болты и металлорежущие станки, конторские счёты и микрокалькуляторы.

37. Критериями прогрессивной эволюции можно считать: 1) повышение КПД использования энергии, переход на низкоэнтропийную энергию; 2) повышение эффективности изготовления изделия за счёт последующих работ по доводке и наладке; 3) появление у изделий реакций на сигнал (изменение состояния без разрушения, т. е. рабочее изменение состояния); 4) уменьшение зависимости от внешней среды.

Последнее очень существенно. Автомобиль по существу изменил облик суши. КамАЗы потребовали для ремонта специальное гаражное и диагностическое оборудование, гидравлический и пневматический инструмент. Для жизнеобеспечения они требуют специальных масел, смазок, спецжидкостей.

38. Вся суть техноэволюции в её разнообразии. Даже о ракетах в сегодняшнем мире можно сказать, что многообразие их поразительно. В стране ежегодно выпускалось 10–12 млн наименований изделий. А сложности технологии: если у обычных кристаллов число дислокаций 105–1011, то для полупроводников необходимо 10 на 1 см2.

39. В качестве примера кратковременных направлений специализации можно привести изменение диффузоров громкоговорителей. Но это статическое направление сменилось длительным: улучшение характеристик динамической системы. Примером прогрессивного эволюционного направления является развитие асинхронных электродвигателей, начатое М. О. Доливо-Добровольским (1889). Оно может быть охарактеризовано усилением специализации, повышением электромагнитных нагрузок и улучшением энергетических показателей.

40. В пользу существования макротехноэволюции могут быть предложены доказательства: 1) объяснив видообразование в терминах эволюции, не следует умножать сущности; 2) данные истории техники, ещё не забытые, говорят, что все машины имеют общего предка – машину Герике (1650) и опыты М. Фарадея (1831). Можно построить последовательные виды, вероятно, по большинству выпускаемых сейчас изделий; 3) все выпускаемые и выпускавшиеся изделия классифицируются, образуя импликацию между таксонами; 4) географическое распространение находится в определённом соотношении с местом разработки проектной документации и изготовления изделия; 5) гомологические ряды Вавилова в технике проявляются хорошо: обтекаемые формы транспорта, расположение фар и др.; 6) рудиментарные остатки: бытовые светильники под свечи; близко – мимикрия Бейтса (несъедобные насекомые под съедобные), игрушки под настоящее ружьё и др., люстры под хрусталь; 7) технетическое сходство – единство всей документации: единство, основанное на системе описания закономерностей материального мира, на действующей системе стандартов, директивных и рекомендуемых документов.

41. Несомненно, какое-то принципиальное сходство в развитии, например, автомобиле- и самолётостроения, механо- и электрооборудования. Ряды Вавилова: общность изменения дизайна транспортных средств, включая морской и воздушный (свыше 100 лет) остаточно красноречивы.

42. Различия между снятым с производства и выпускаемым тем больше, чем больше разделяющее эти события время. Каждый новый вид, дающий начало семейству, появляется внезапно, не имеет предшественника. Первый фонограф, электролампа, самолё – скачок налицо. Но он подготовлен информационно. Соответствие генетического сочетания действующим законам природы дало реализацию, которая и заняла пустующую экологическую нишу.

43. Существуют комплексы признаков, мало меняющиеся со временем. Учитывая, что функциональное назначение многих видов изделий со временем не меняется, можно говорить о существовании явления персистирования.

44. Техноэволюция обычно направлена в сторону повышения организации: идут усложнение изделий, качественное их изменение, количественный рост составляющих, цефализация (выделение центров управления), но есть и понижение организации (упрощение изделий), и сохранение в одной плоскости (плавкие предохранители).

45. Чем более близкую экологическую нишу занимают два вида изделий, тем острее у них борьба за существование: ТМ560 и ТМ630 (второй вид масляного трансформатора "съел" первый), сравни с ТМ2500; ртутные и тиристорные выпрямители, высоковольтные выключатели ВМГ-133-1000/350 и ВМП-10-1000/350.

46. Изложенное есть не систематическая теория, а гипотеза, из которой вытекает, что у эволюции и техноэволюции имеется слишком много аналогий и параллелей, чтобы они были случайными. "Формой развития естествознания, поскольку оно мыслит, является гипотеза" (К. Маркс и Ф. Энгельс, Соч., т. 20, с. 555), даже если она оказывается ошибочной

 

3. Заключение

Восприятие окружающего материального и идеального мира как целостности, единого в разнообразии проявлений есть основная посылка онтологии и гносеологии, восходящая к античности. Если аксиоматически принять, что неживое породило биологическое, которое, в свою очередь, породило техническое, и руководствоваться единством целостности, то может опираться на единство законов создания (появления), функционирования и эволюции, но такое, что на концептуально новом шаге, сделанном Природой, эти законы идентифицируются под новую реальность. И тогда, говоря о двух открытиях в области технической реальности, необходимо доказательно представить фундаментальность перехода от одних представлений к другим

Приведём некоторую увиденную мною цифровую последовательность, которая может быть использована для оценки техногенного будущего. Момент "Большого взрыва" есть несомненное единое, где отдельный элемент-особь не выделяем, где нет различия между частью и целым: 1=100. Взрыв породил устойчивые элементарные частицы, число которых можно оценить числом 10 (101). Из них природа создала 102 химических элементов, из которых на Земле образовалось 10000, т. е. 1002=104 минералов. Затем появился мир биологический с его около 100 млн, т. е. 100002=108 видами живого. По аналогии мы говорим о 1016 видов технического как о некотором пределе и констатируем, что ещё в 70-х годах прошлого века число технических видов в стране было определимо в любой технической отрасли (специальности). В нынешнем веке – количество технических видов (техники, технологий, материалов, потребительской продукции, экологических сбросов, выбросов и отходов) бесконечно велико и, появись Линней, ему не удалось бы создать видовую классификацию.

Руководствуясь рядом физическое–биологическое–техническое, мы констатируем определённость создания и поведения физического, вытекающих из вариационных принципов механики, однозначность своеобразного энергетического отбора. Случайность, при общей направленности биоэволюции, строго не вычислима и связываема с генетическими исследованиями, проверяемыми, в конечном счёте, на уровне особи (вида). Техническое, определяемое сейчас документально, не может выйти в расчётной части за рамки законов первой научной картины мира, в части реализации – за рамки нормального закона. Объединяет физическое, биологическое, техническое общее явление, заключающееся в образовании элементами каждой из реальностей – сообществ (ценозов). При этом физическое, строя свои ценозы (галактик, месторождений) нигде идеально это не фиксирует (ни до, ни после). Биологическое, фиксируя случайность, всё сохраняет в генетике. Генотип – полное описание будущей особи (фенотипа), если отвлечься от случайностей, связанных с воздействием внешней среды.

И здесь важно подчеркнуть принципиальное отличие генотипа живого и генотипа технического. Техническое не замкнуто на свой генотип. Точнее, когда перед исполнителем лежит чертёж будущего изделия как единичной машины, и даже элементарного изделия (болта), то за рабочим чертежом невидимо присутствует громадное количество других чертежей, спецификаций, ссылок. Генотип изделия предполагает необозримое поле знаний, сжимающихся до объёма, необходимого для изготовления данного.

Когда я утверждаю, что закон информационного отбора включает положения естественного отбора, то речь идёт о некоторой аналогии, оболочке используемых понятий. Но во всех случаях остаётся: 1) явление инвариантности структуры любого ценоза, открытое для технического впервые в мире мною; 2) явление инвариантности порождается всякий раз отбором таким, что остаётся вполне определённое разнообразие и соотношение "крупное-мелкое", определяемое для технической реальности информационным отбором.


БИБЛИОГРАФИЯ

 

1. Кудрин Б. И. Введение в технетику. Монография. 2-е изд. (1-е – 1991), перераб. и доп. – Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та, 1993. – 552 с.

2. Терминологический словарь проектировщика сложных металлургических систем типа ценоза: Т. 1. Словарь основных терминов и определений САПР. Т-164379; Т. 2. Методические основы создания Словаря. Т-164386. – М.: ГИПРОМЕЗ, Минчермет СССР, 1990.

3. Кудрин Б. И. Ассортица. Вариофикация. Диверсификация. Документ. Изделие. Индустриализация. Инжиниринг. Информационный отбор. Распределение. Технетика. Техническая реальность. Техногенез. Техноценоз. Энергетический отбор / Техническое творчество: теория, методология, практика. Энциклопедический словарь-справочник / Под ред. А. И. Половинкина, В. В. Попова. – М.: НПО "Информ-система", 1995. – 408 с.

4. Глобалистика: Энциклопедия. – М.: ЦНПП "Диалог", ОАО Изд-во "Радуга", 2003. – 1328 с.

5. Kudrin B. I. Technogenesis / Global Studies Encyclopedia. – M.: Raduga Publishers, 2003. pp. 485487.

6. Кудрин Б. И. Ассортица. Вариофикация. Информационный отбор. Научная картина мира. Распределение гиперболическое. Самоорганизация техногенная. Случайность. Технетика. Техническая реальность. Технический вид. Техногенез. Техноценоз. Электротехника. Электроэнергетика / Глобалистика: Международный междисциплинарный энциклопедический словарь / Гл. ред.: И. И. Мазур, А. Н. Чумаков. – М.–СПб.–Н.-Й.: ИЦ "ЕЛИМА", ИД "Питер", 2006. – 1160 с.

7. Философия техники: классическая, постклассическая, постнеклассическая. Словарь / Под общ. ред. проф. Б. И. Кудрина. Вып. 37. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2008. – 180 с.

8. Сводная библиография по технетике. К 75-летию со дня рождения проф. Б. И. Кудрина / Составители В. И. Гнатюк, В. В. Прокопчик, В. В. Фуфаев. Общая редакция – Г. А. Петрова. Вып. 41. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2009.

9. Б. И. Кудрин. Прав ли профессор Строев: на пути ценологических исследований зажжён красный свет. Вып. 20. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 2002. – 212 с.

10. Кудрин Б. И., Фуфаев В. В. Статистические таблицы временных рядов H-распределений электрооборудования и электропотребления. Справочник в 2-х т. Т. 1. Электрооборудование. Утверждено научно-методическим Советом (Москва, 20 октября 1999 г.) по направлению "Электротехника, электромеханика и электротехнологии" (551300) в качестве справочного пособия для бакалавров, инженеров и магистров и научно-методическим советом (Оренбург, 15 октября 1999 г.) по специальности "Внутризаводское электрооборудование" (181300) в качестве учебного пособия по курсу "Электроснабжение промышленных предприятий". Вып. 13. "Ценологические исследования". – Абакан: Центр системных исследований, 1999. – 352 с.

11. Фуфаев В. В. Ценологическое определение параметров электропотребления, надёжности, монтажа и ремонта электрооборудования предприятий региона. Монография. – М.: Центр системных исследований, 2000. – 320 с.

12. Авдеев В. А., Кудрин Б. И., Якимов А. Е. Информационный банк "Черметэлектро" (© Б. И. Кудрин, 1995). – М.: Электрика, 1995. – 400 с.

13. Кудрин Б. И. О государственном плане рыночной электрификации России / Открытый семинар "Экономические проблемы энергетического комплекса" (48-е заседание, 27 января 2004 г.). – М.: Издательство ИНП, 2005. – 204 с.

14. Электроэффективность: ежегодный рейтинг российских регионов по электропотреблению за 1990–1999 гг. // Электрика. 2001. № 6. С. 312.

15. Электроэффективность: ежегодный рейтинг российских регионов по электропотреблению за 1990–1999 гг. и прогнозный до 2020 г. // Электрика. 2007. № 10. С. 3–17.

16. Кудрин Б. И. К вопросу о проектировании электроремонтных цехов металлургических заводов // Промышленная энергетика. 1969. № 11. С. 1516.

17. Указания и нормы технологического проектирования и технико-экономические показатели энергохозяйства предприятий чёрной металлургии. Металлургические заводы. Т. 7. Электрохозяйство. ВНТП 1-3180. – М.: Минчермет СССР, 1981. – 84 с. Т. 8. Электроремонт. ВНТП 1-3280. – М.: Минчермет СССР, 1981. – 56 с.

18. Астратов Р. Г., Кудрин Б. И. О проектировании электроремонтного хозяйства металлургических заводов // Промышленная энергетика. 1972. № 3. С. 3436.

19. Кудрин Б. И. Организация и управление электроремонтом элементов электрических систем: Дисс… канд. техн. наук по спец. 05.14.06 – Электрические системы и управление ими. – Томск: Томский политехнический ин-т, 1973. – 228 с.

20. Кудрин Б. И. Организация и управление электроремонтом элементов электрических систем: Автореферат дисс… канд. техн. наук по спец. 05.14.06 – Электрические системы и управление ими. – Томск: Томский политехнический ин-т, 1973. – 30 с.

21. Кудрин Б. И. Распределение электрических машин по повторяемости как некая закономерность / Электрификация металлургических предприятий Сибири. Вып. 2. – Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та, 1974. – С. 31–40.

22. Математическое описание ценозов и закономерности технетики. Философия и становление технетики. Вып. 1. Доклады Первой Международной конференции (Новомосковск Тульской обл., 2426 января 1996 г.) и вып. 2. Философия и становление технетики (Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. докт. филос. наук). "Ценологические исследования". Абакан: Центр системных исследований, 1996. 452 с.

23. Попов М. Х. Терминологический словарь по технетике. Философия технетики. Вып. 41. "Ценологические исследования". М.: Технетика, 2009. 392 с.

24. Кудрин Б. И. Организация, построение и управление электрическим хозяйством промышленных предприятий на основе теории больших сис тем: Дисс… д-ра техн. Наук по спец. 05.14.06 – Электрические системы и управление ими. – Томск: Том. политехн. ин-т, 1976. – 452 с. – М.: Центр системных исследований. Вып. 24. "Ценологические исследования". 2002. – 368 с.

25. Кудрин Б. И. О некоторых вопросах теротехнологии электрического хозяйства крупных промышленных предприятий / Электрификация металлургических предприятий Сибири. Вып. 3. – Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та, 1976. – С. 97–145.

26. Кудрин Б. И. и др. Модель формирования статистической структуры биоценозов / Б. Я. Рябко, Б. И. Кудрин, Н. Н. Завалишин, А. И. Кудрин / Изв. СО АН СССР, сер. биол. наук, вып. 1. – Новосибирск: Наука, 1978. – С. 121–127.

27. Кудрин Б. И. Философские проблемы исследования техноценозов / Диалектика связи философского и конкретно-научного знания: Тез. докл. к науч.-техн. конф. (Иркутск, 11–13 сентября 1979 г.). – Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 1979. – С. 149–151.

28. Кудрин Б. И. Об относительном подобии формирования технических и биологических сообществ // Философские науки. 1979. № 5. С. 123–127.

29. Кудрин Б. И. Многообразию нужен предел // Социалистическая индустрия, №222 (3413), 27 сентября 1980 г.

30. Лебедев Ю. Г., Кудрин Б. И. Оптимизация уровней разнообразия металлургических агрегатов // Применение системного анализа в металлургии: Науч. тр. МИСиС. № 136 – М.: Металлургия, 1982. – С. 114–119.

31. ГОСТ 26199–84. Отраслевая унификация. Порядок работ (Кудрин Б. И. в составе авт. коллектива). – М.: Госстандарт, 1984. – 42 с.

32. ГОСТ 26197–84. Программа унификации производства и специализации производства продукции машиностроения. Порядок разработки (Кудрин Б. И. в составе авт. коллектива). – М.: Госстандарт, 1984. – 63 с.

33. ГОСТ 26198–84. Межотраслевая унификация. Порядок работ (Кудрин Б. И. в составе авт. коллектива). – М.: Госстандарт, 1984. – 21 с.

34. Кудрин Б. И. Устойчивость структуры ценоза и его видового состава / Современные методы изучения структур и функций биологических систем. Доклады МОИП 1986. Общая биология. – М.: Наука, 1988. – С. 72–75.

35. Кудрин Б. И., Фуфаев В.В. Модель управления структурой электрических ценозов // Изв. вузов. Электромеханика. 1989. № 11. – С. 106–110.

36. Кибернетические системы ценозов: синтез и управление / Девятые чтения памяти А. А. Ляпунова. МОИП / Отв. ред. Б. И. Кудрин. – М.: Наука, 1991. – 144 с.

37. Кудрин Б. И. Техноценозы и стандартизация // Стандарты и качество. 1993. № 12. С. 49–56.

38. Гнатюк В. И. Закон оптимального построения техноценозов. Вып. 29. "Ценологические исследования". М.: Изд-во ТГУ Центр системных исследований, 2005. 384 с.

39. Фуфаев В. В. Ценологическое влияние на электропотребление предприятия. Вып. 10. "Ценологические исследования". Абакан: Центр системных исследований, 1999. 124 с.

40. Крылов Ю. К., Кудрин Б. И. Целочисленное аппроксимирование ранговых распределений и идентификация техноценозов. Вып. 11. "Ценологические исследования". М.: Центр системных исследований, 1999. 80 с.

41. Философские основания технетики. I. Православие и современная техническая реальность. II. Онтология технической реальности и понятийное сопровождение ценологического мировоззрения. III. Математический аппарат структурного описания ценозов и гиперболические Нграничения. Материалы VI Международной научной конференции по философии техники и технетике (Москва, 2426 января 2001 г.). Вып. 19. "Ценологические исследования". М.: Центр системных исследований, 2001. 628 с.

42. Кудрин Б. И. Классика технических ценозов. Общая и прикладная ценология. Вып. 31. "Ценологические исследования". Томск: Томский государственный университет Центр системных исследований, 2006. 220 с.

43. Гнеденко Б. В., Колмогоров А. Н. Предельные распределения для сумм независимых случайных величин. – М.–Л.: Гостехтеориздат, 1949. – 264 с.

44. Кудрин Б. И., Гамазин С. И., Цырук С. А. Электрика: классика, вероятность, ценология. Вып. 34. "Ценологические исследования". М.: Технетика, 2007. 348 с.

45. Интерпретация ценологических представлений. Материалы XII конференции по философии техники и технетике (Москва, 22–23 ноября и Санкт-Петербург, 67 декабря 2007 г.). Вып. 39. "Ценологические исследования". М.: Технетика, 2008. 264 с.

46. Кудрин Б. И. Отличие ценологического H-закона от законов и распределений Парето–Хольцмарка–Виллиса–Лотки–Брэдфорда–Ципфа– Мандельброта // Электрика. 2008. № 2. С. 3644.

47. Бялко А. В., Трубников Б. А., Трубникова О. Б. Эмпирический закон Парето–Ципфа–Кудрина и общая теория конкуренции // Общая и прикладная ценология. 2007. № 4. С. 2024.

48. Ценологические исследования распределений простых чисел (30-летие открытия). Науч. ред. докт. техн. наук В. В. Фуфаев. М.Абакан: Центр системных исследований, 2004. 144 с.

49. Авдеев В. А., Друян В. М., Кудрин Б. И. Основы проектирования металлургических заводов: Справочное издание / В. А. Авдеев, В. М. Друян, Б. И. Кудрин. М.: Интермет Инжиниринг, 2002. 464 с.

50. Кудрин Б. И. Электроремонт на Оскольском электрометаллургическом комбинате // Промышленная энергетика. 1980. № 5. С. 2326.

51. Новые технологии и организационные формы ремонта электрооборудования. Управление структурой ремонтируемого / Под общ. ред. проф. Б. И. Кудрина. М.: Гипромез – САПР-Чермет, 1992. – 38 с.

52. Блинов В. А. Электроснабжение Запсиба: 50 лет развития // Электрика. 2008. № 6. С. 3–15.

53. Кудрин Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов высших учебных заведений. М.: Интермет Инжиниринг, 2005. 672 с.

54. Кудрин Б. И. Исследование технических систем как сообществ изделий – техноценозов / Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник 1980. – М.: Наука. – С. 236254.

55. Кудрин Б. И. Научно-технический прогресс и формирование техноценозов // ЭКО: Экономика и организация промышленного производства. 1980. №. 8. С. 1528.

56. Кудрин Б. И. Экономии энергии – перспективный план. Передовая // Сталь. 1980. № 10. С. 847851.

57. Кудрин Б. И. Комплексный метод расчёта электрических нагрузок. М.: Моск. энерг. ин-т, 1987. 40 с.

58. Жилин Б. В. Проблемы расчёта электрических нагрузок (по материалам дискуссии "Теория определения электрических нагрузок и особенности применения комплексного метода Б. И. Кудрина" на расширенном заседании научно-технического совета ВНИПИ "Тяжпромэлектропроект", 22 апреля 1988 г., г. Москва). – Тула: Приок. кн. изд-во, 1996. – 129 с.

59. Кудрин Б. И. О комплексном методе расчёта электрических нагрузок // Изв. вузов. Электромеханика. 1981. № 2. С. 209–210.

60. Кудрин Б. И. О плане электрификации России // Экономические стратегии. 2006. № 3. С. 3035.

61. О проекте Федерального закона "Об энергосбережении". Дискуссия / Под общ. ред. Ю. В. Матюниной. – М.: Технетика, 2009. – 50 с.

62. Дарвин Ч. Происхождение видов. – М.–Л.: Сельхозгиз, 1937. – 608 с.

63. Чайковский Ю. В. Эволюция. Монография. Вып. 22. "Ценологические исследования" / Ред. серии проф. Б. И. Кудрин. – М.: Центр системных исследований – ИИЕТ РАН, 2003. – 472 с.

64. Назаров В. И. Эволюция не по Дарвину: смена эволюционной модели. – М.: КомКнига, 2005. – 520 с.

65. Кудрин Б.И. Применение понятий биологии для описания и прогнозирования больших систем, формирующихся технологически / Электрификация металлургических предприятий Сибири. Вып. 3. Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та, 1976. С. 171 204.

66. Шмальгаузен И. И. Кибернетические вопросы биологии. – Новосибирск: Наука, 1968. – 223 с.

67. Берг Л. С. Труды по теории эволюции. Л.: Наука, 1977. – 388 с.

68. Кудрин Б. И. Отбор: энергетический, естественный, информационный, документальный. Общность и специфика / Электрификация металлургических предприятий Сибири. Вып. 5. – Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та, 1981. С. 111–187.

69. Патури Ф. Растения – гениальные инженеры природы. – М.: Прогресс, 1979.

70. Кудрин Б. И. Системный анализ техноценозов / Электрификация металлургических предприятий Сибири. Вып. 4. Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та, 1978. С. 125160.

71. Лем С. Сумма технологии. – М.: Мир, 1968. – 608 с.

72. Койфман Я. М. Единая классификация электрических машин // Электротехника. 1975. № 1. С. 56–59.

73. Бреховских С. М., Прасолов А. П., Солинов В. Ф. Функциональная компьютерная систематика материалов, машин, изделий и технологий. – М.: Машиностроение, 1995. – 552 с.

74. Руттен М. Происхождение жизни. – М.: Мир, 1973.

75. Лемний И. Механизм революционных преобразований производительных сил / В кн.: Современные изменения в науке и технике и их социальные последствия. – М.: Прогресс, 1978. – С. 60–93.

76. Наука и производство при социализме / Под ред. В. А. Трапезникова. – М.: Экономика, 1978.

77. Хауштейн Г. Методы прогнозирования в социалистической экономике. – М.: Прогресс, 1971.

78. Попкова Н. В. Философия техносферы. – М.: Изд-во ЛКИ, 2008.

79. Философия техники: классическая, постклассическая, постнеклассическая. Словарь. Вып. 37. "Ценологические исследования". М.: Технетика, 2008. 180 с.

80. Кудрин Б. И. 17 лекций по общей и прикладной ценологии (применительно к электричеству) // Электрика. 2007–2008–2009.


 

ПЕРЕЧЕНЬ

выпусков серии "Ценологические исследования"

Редактор серии проф. Б.И.Кудрин

 

Математическое описание ценозов и закономерности технетики. Философия и становление технетики. Вып. 1. Доклады Первой Международной конференции (Новомосковск Тульской обл., 24–26 января 1996 г.) и вып. 2. Философия и становление технетики. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. докт. филос. наук. "Ценологические исследования". – Абакан: Центр системных исследований, 1996. – 452 с.

Становление философии техники: техническая реальность и технетика. Материалы конференции (Москва, 23–24 января 1997 г.). Вып. 3. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 1997. – 248 с.

Гнатюк В. И. Моделирование и оптимизация в электроснабжении войск. Вып. 4. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 1997. – 216 с.

Онтология и гносеология технической реальности. Материалы Третьей научной конференции (Новгород Великий, 21–23 января 1998 г.). Вып. 5. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 1998. – 252 с.

Кудрин А. И. Очерки полевого учёта. Вып. 6. "Ценологические исследования".– М.: Центр системных исследований, 1997. – 216 с.

Теория эволюции: наука или идеология? Труды ХХV Любищевских чтений. Вып. 7. "Ценологические исследования". – М.: Московское общество испытателей природы – Центр системных исследований, 1998. – 320 с.

Техническая реальность в XXI веке. Материалы IV Конференции по философии техники и технетике (Омск, 20–22 января 1999 г.). Вып. 8. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 1999. – 256с.

Гнатюк В. И. Оптимальное построение техноценозов. Теория и практика. Вып. 9. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 1999. – 272 с.

Фуфаев В. В. Ценологическое влияние на электропотребление предприятия. Вып. 10. "Ценологические исследования". – Абакан: Центр системных исследований, 1999. – 124 с.

Крылов Ю. К., Кудрин Б. И. Целочисленное аппроксимирование ранговых распределений и идентификация техноценозов. Вып. 11. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 1999. – 80 с.

Трансцендентность и трансцендентальность техноценозов и практика Н-моделирования (будущее инженерии). Материалы V Международной научной конференции по философии техники и технетике (Калининград, 26–28 января 2000 г.). Вып. 12. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 2000. – 320 с.

Кудрин Б. И., Фуфаев В. В. Статистические таблицы временных рядов Н-распределения электрооборудования и электропотребления. Справочник в 2 т. Т. 1. Электрооборудование. Вып. 13. "Ценологические исследования". – Абакан: Центр системных исследований, 1999. – 352 с.

Чирков Ю. Г. Дарвин в мире машин. Вып. 14. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 1999. – 272 с.

Ваганов А. Г. Миф. Технология. Наука. Вып. 15. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 2000. – 168 с.

Техноценоз как наличное бытие и наука о технической реальности. Материалы к "Круглому столу" конференции "Онтология и гносеология технической реальности" (Новгород Великий, 21–23 января 1998 г.). Вып. 16. "Ценологические исследования". – Абакан: Центр системных исследований, 1998. – 180 с.

Кудрин Б. И., Фуфаев В. В. Статистические таблицы временных рядов Н-распределения. Справочник в 2 т. Т. 2. Электропотребление. Вып. 17. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 1999. – 160 с.

Чайковский Ю. В. О природе случайности. Монография. Вып. 18. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований – Институт истории естествознания и техники РАН, 2001. – 272 с. Вып. 27. 2-е изд., испр. и доп. – 2004. 280 с.

Философские основания технетики. I. Православие и современная техническая реальность. II. Онтология технической реальности и понятийное сопровождение ценологического мировоззрения. III. Математический аппарат структурного описания ценозов и гиперболические Н-ограничения. Материалы VI Международной научной конференции по философии техники и технетике (Москва, 24–26 января 2001 г.). Вып. 19. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 2001. – 628 с.

Кудрин Б. И. Прав ли проф. В.Строев. На пути ценологических исследований зажжён красный свет. Вып. 20. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 2002. – 212 с.

Технетика и семиотика. Материалы VII Международной и VIII научных конференций по философии техники и технетике (Москва, 24–26 января 2002 г.; Санкт-Петербург, 23–24 января 2003 г.). Вып. 21. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 2003. – 268 с.

Чайковский Ю. В. Эволюция. Монография. Вып. 22. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований – ИИЕТ РАН, 2003. – 472 с.

Любищев и проблемы формы, эволюции и систематики организмов. Труды ХХХ Любищевских чтений. Москва, апрель 2002. Вып. 23. "Ценологические исследования". – М.: МОИП – Центр системных исследований, 2003. 188 с.

Кудрин Б. И. Организация, построение и управление электрическим хозяйством промышленных предприятий на основе теории больших систем. Дисс…. докт. техн. наук по спец. 05.14.06 – Электрические системы и управление ими. Вып. 24. "Ценологические исследования". – Томск: Том. политех. ин-т, 1976. – М.: Центр системных исследований. 2002. – 368 с.

Кудрин Б. И. Техногенная самоорганизация. Материалы к конференциям 2004 г. Вып. 25. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 2004. – 248 с.

Сводная библиография по технетике. К 70-летию со дня рождения проф. Б. И. Кудрина/ Составители В. И. Гнатюк, В. В. Прокопчик, В. В. Фуфаев. Общая редакция – Г.А. Петрова. Вып. 26. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 2004. – 236 с.

Чайковский Ю. В. О природе случайности. Монография. Вып. 27. "Ценологические исследования". 2-е изд., испр. и доп. – М.: Центр системных исследований – Институт истории естествознания и техники РАН, 2004. – 280 с.

Техногенная самоорганизация и математический аппарат ценологических исследований. Труды научных конференций по философии техники и технетике (Москва, январь 2004 г., 17–18 октября 2005 г.). Вып. 28. "Ценологические исследования". – М.: Центр системных исследований, 2005. – 520 с.

Гнатюк В. И. Закон оптимального построения техноценозов. Вып. 29. "Ценологические исследования". – М.: Изд-во ТГУ – Центр системных исследований, 2005. – 384 с.

Кудрин Б. И. Основы общей ценологии. Вып. 30. "Ценологические исследования". Томск: Изд-во ТГУ – Центр системных исследований, 2006. (в печати)

Кудрин Б. И. Классика технических ценозов. Общая и прикладная ценология. Вып. 31. "Ценологические исследования". – Томск: Томский государственный университет – Центр системных исследований, 2006. – 220 с.

Гурина Р. В. Ранговый анализ педагогических систем (ценологический подход). Методические рекомендации для работников образования. Вып. 32. "Ценологические исследования". М.: Технетика, 2006. 40 с.

Гашо Е. Г. Особенности эволюции городов, промузлов, территориальных систем жизнеобеспечения. Вып. 33. "Ценологические исследования". М.: Технетика, 2006. 152 с.

Кудрин Б. И., Гамазин С. И., Цырук С. А. Электрика: классика, вероятность, ценология. Вып. 34. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2007. – 348 с.

Технетика и ценология: от теории к практике. Общая и прикладная ценология. Труды XIII электроценологических чтений с международным участием (Москв, 1821 ноября 2008 г., включая молодёжную секцию "УМНИК", и ХХXV Любищевских биометрических чтений (Москва, 5 апреля 2007 г.) / Под общ. ред. проф. Б. И. Кудрина. Вып. 35. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2009. – 328 с.

Кудрин Б. И. Основания постнеклассической философии техники: философия технетики. Вып. 36. "Ценологические исследования". М.: Технетика, 2007. 196 с.

Философия техники: классическая, постклассическая, постнеклассическая. Словарь. Вып. 37. "Ценологические исследования". М.: Технетика, 2008. 180 с.

Ваганов А. Г. Технологичная культура. Вып. 38. "Ценологические исследования". М.: Технетика, 2008. 198 с.

Интерпретация ценологических представлений. Материалы ХII конференции по философии техники и технетике (Санкт-Петербург, Москва, ноябрь 2007 г) и ряда других. Вып. 39. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2008. – 216 с.

Кудрин Б. И., Лагуткин О. Е., Ошурков М. Г. Ценологический ранговый анализ в электрике. Вып. 40. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2008. – 116 с.

Сводная библиография по технетике. К 75-летию со дня рождения проф. Б. И. Кудрина / Составители В. И. Гнатюк, В. В. Прокопчик, В. В. Фуфаев. Общая редакция – Г. А. Петрова. Вып. 41. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2009.

Попов М. Х. Терминологический словарь по технетике. Ок. 2800 терминов. Общая и прикладная ценология. Общая редакция – Г. А. Петрова. Вып. 42. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2009. – 392 с.

Закономерности ценологического разнообразия. Общая и прикладная ценология. Труды XIV электроценологических чтений с международным участием (Москва, 20 ноября 2009 г.) в рамках XXXIX Международной научно-практической конференции "Повышение эффективности электрического хозяйства потребителей в условиях ресурсных ограничений" (Москва, МЭИ, 1820 ноября 2009 г.). / Под общ. ред. проф. Б. И. Кудрина. Вып. 43. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2009. (В печати)

Кудрин Б. И. Два открытия: явление инвариантности структуры техноценозов и закон информационного отбора. Общая редакция – Г. А. Петрова. Вып. 44. "Ценологические исследования". – М.: Технетика, 2009. – 80 с.

 

 

 

 

 

Кудрин Борис Иванович

 

 

Два открытия:

явление инвариантности структуры техноценозов

и закон информационного отбора

 

Научное издание

 

Серия "Ценологические исследования"

 

Выпуск 44

 

 

Под общей редакцией Г. А. Петровой

 

 

 

Оригинал макет – Иваничев А. В., Кошарная Ю. В.

--------------------------------------------------------------------------



 

[1]Относить ли к изделиям доменную печь или прокатный стан (котельную) – достаточно дискуссионный вопрос, но, несомненно (проверено [1]), что они образуют техноценоз на уровне отрасли (города).

[2]Отметим различную, например, аварийность электродвигателей одного вида на разных предприятиях, что свидетельствует о предпочтительности популяционного подхода.

[3] Homо symbolicus – человек символический (по Э. Кассиреру).

[4] Homo faberчеловек производящий (по Ю. Щаповой).