книги2 / монография 33
.pdf
А. П. Хускивадзе
/ / / / / / /
СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ
ТЕОРИЯ
ЦЕЛОСТНОСТИ
/ / / / / / /
Издание второе, исправленное и дополненное
Москва Знание-М
2023
УДК 004:51.7:519.25:519.254:519.257:519.816:530.192 ББК 13.445
Х98
Рецензенты:
доктор технических наук, профессор кафедры «Теплогазоснабжение и нефтегазовое дело» СГТУ имени Гагарина Ю. А. О. Н. Медведева; доктор философских наук, профессор кафедры «Информатика, математика и общегуманитарные науки» Новороссийского филиала ФГОБУ ВО «Финансовый университет
при Правительстве Российской Федерации» Г. Э. Ирицян
Хускивадзе, Амиран Пименович.
Х98 Синергетическая теория целостности / А. П. Хускивадзе. — изд-е 2-е, испр. и доп. — Москва : Знание-М, 2023. — 260 с.
DOI: 10.38006/00187-397-6.2022.1.260 ISBN 978-5-00187-397-6
Изложена технология рационального использования внутреннних ресурсов систем, описываемых распределением вероятностей Стьюдента. Приведены новые обоснования способов количественного определения величин P, P0 и γ по совокупности данных B,
где P — вероятность обоснованности принимаемых в системе решений; P0 — наибольшее возможное значение P; γ — оценка качества функционирования системы; B — совокупность результатов обследования системы и ее элементов.
Установлено, что
|
|
P |
; 0,5 ≤ P ≤ P0< 1. |
|
|||
|
|
P0 |
|
Введена новая величина — мера корректности совокупности данных B:
α = min(γ1,γ2) / max(γ1,γ2),
где γ1 — значение γ, установленное непосредственно по данным B; γ2 — значение γ, установленное по вышеприведенной формуле.
Если α ≥ 0,95, то можно считать, что совокупность B составлена практически корректно — нет явно выраженного противоречия между данными, составляющими эту совокупность.
Будет полезна специалистам разных областей, которым приходится совместно обрабатывать большие совокупности данных.
|
УДК 004:51.7:519.25:519.254:519.257:519.816:530.192 |
|
ББК 13.445 |
ISBN 978-5-00187-397-6 |
© Хускивадзе А. П., 2023 |
|
© Знание-М, 2023 |
Оглавление
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ.......................................... |
6 |
|
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ............................................. |
8 |
|
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................... |
10 |
|
ГЛАВА 1 ПРОБЛЕМА ПОЗНАНИЯ ИСТИНЫ........................................ |
20 |
|
1.1 |
Синергетическое понятие материальной реальности.................... |
20 |
1.2 |
Первичные показатели качества функционирования |
|
материальных реальностей..................................................................... |
21 |
|
1.3 |
Естественные измерительные приборы.......................................... |
24 |
1.4 |
Ошибка выборки............................................................................... |
30 |
1.5 |
Истина и вероятностный предел ее познания................................ |
32 |
1.6 |
Локальные единицы измерения показателей качества |
|
функционирования МР........................................................................... |
36 |
|
1.7 |
Понятие нормального состояния материальной реальности........ |
40 |
ГЛАВА 2 СИСТЕМА И ЕЕ ЭЛЕМЕНТЫ.................................................. |
45 |
|
2.1 |
Понятие системы............................................................................... |
45 |
2.2 |
Анатомические элементы системы................................................. |
50 |
2.3 |
Частные и общие цели анатомических элементов системы......... |
55 |
2.4 |
Системные единицы измерения...................................................... |
58 |
ГЛАВА 3 ЦЕЛОСТНАЯ СИСТЕМА И ЕЕ АНАЛИТИЧЕСКИЕ |
|
|
И ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ............................................ |
62 |
|
3.1 |
Понятие целостной системы............................................................ |
62 |
3.2 |
Предельно допустимые значения первичных показателей |
|
качества функционирования ЦС........................................................... |
65 |
|
3.3 |
Вероятностные характеристики целостной системы и ее |
|
функциональных элементов................................................................... |
69 |
|
3.4 |
Управляющий орган целостной системы....................................... |
72 |
ГЛАВА 4 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГАРМОНИИ ПРИРОДЫ...................... |
77 |
|
4.1 |
Нормальная целостная система....................................................... |
77 |
4.2 |
Закономерность существования целостной системы — первый |
|
закон гармонии природы........................................................................ |
78 |
|
3
4.3 |
Закономерность внутрисистемной гармонии — |
|
второй закон гармонии природы.............................................................. |
82 |
|
4.4 Число степеней свободы МР S и ее функциональных элементов..... |
94 |
|
4.5 |
Мера внутрисистемной гармонии А. А. Хускивадзе и здоровая |
|
среда существования ЦС .......................................................................... |
97 |
|
4.6 |
Закономерность Всемирной гармонии — |
|
третий закон гармонии природы........................................................... |
102 |
|
ГЛАВА 5 СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО |
|
|
ГЛОБАЛЬНОГО ОПТИМУМА. ИНДИВИДУАЛЬНАЯ НОРМА |
|
|
ЧЕЛОВЕКА................................................................................................... |
109 |
|
5.1 |
Постановка задачи............................................................................ |
109 |
5.2 |
Естественная задача многокритериальной оптимизации............. |
110 |
5.3 |
Решение естественной задачи многокритериальной |
|
оптимизации............................................................................................ |
113 |
|
5.3.1 Мера гармонии сосуществования с окружающей средой..... |
113 |
|
5.3.2 Определение общих естественных глобальных оптимумов.... |
117 |
|
5.3.3 Определение индивидуальных естественных глобальных |
|
|
оптимумов........................................................................................... |
120 |
|
5.4 |
Естественные измерительные приборы первичных показателей |
|
качества функционирования СОУ и ее объектов управления............ |
122 |
|
5.5 |
Способ определения вероятности целостности СОУ................... |
125 |
5.6 |
Способ определения максимально возможной вероятности |
|
целостности СОУ ................................................................................... |
127 |
|
5.7 |
Способ определения вероятности достоверности исходных |
|
данных обследования СОУ..................................................................... |
127 |
|
5.8 |
Сбор и предварительная обработка исходных данных.................. |
130 |
5.9 |
Алгоритм определения вероятности достоверности исходных |
|
данных ...................................................................................................... |
132 |
|
5.10 Алгоритм определения максимально возможной вероятности |
|
|
целостности СОУ .................................................................................... |
134 |
|
5.11 Алгоритм определения вероятности целостности СОУ .............. |
135 |
|
5.12 Алгоритм определения общих и индивидуальных |
|
|
естественных глобальных оптимумов................................................... |
136 |
|
4
ГЛАВА 6 САМЫЙ ВАЖНЫЙ СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТР ПОРЯДКА |
||
СИСТЕМ И СПОСОБ ЕГО КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ. |
|
|
КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА................... |
137 |
|
|
6.1.1 Постановка задачи.................................................................... |
137 |
|
6.1.2 Простейшая двухуровневая целостная система .................... |
138 |
6.2 |
Задача измерения ЕИК целостных систем и их элементов........... |
145 |
6.3 |
Измерение ЕИК элементов целостных систем............................... |
149 |
6.4 |
Теория П. К. Анохина и измерение ЕИК целостных систем ........ |
155 |
6.5 |
Оценка фактического состояния целостных систем верхнего |
|
и нижнего уровней .................................................................................. |
162 |
|
|
6.5.1 Оценка фактического состояния типичной целостной |
|
|
системы............................................................................................... |
162 |
|
6.5.2 Оценка фактического состояния конкретной целостной |
|
|
системы............................................................................................... |
165 |
|
6.5.3 Простейший алгоритм оценки состояния целостных систем..... |
167 |
6.6 |
Самый важный синергетический параметр порядка систем......... |
172 |
6.7 |
Мера корректности исходных данных ............................................ |
173 |
6.8 |
Закон полноты проявления ЕИК...................................................... |
175 |
6.9 |
Количественное определение состояния здоровья больного |
|
человека.................................................................................................... |
177 |
|
|
6.9.1 Определение состояния здоровья типичного больного ........ |
177 |
|
6.9.2 Определение состояния здоровья конкретного больного..... |
179 |
|
6.9.3 Учет индивидуальных норм .................................................... |
181 |
|
6.9.4 Выбор тактики лечения............................................................ |
182 |
6.10 Усовершенствованный вероятностно-статистический метод |
|
|
системного оценивания качества функционирования объектов управления |
||
(УВСМСО) и компьютерные программы, созданные его применением..183 |
||
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................. |
187 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Реализованный нормальный закон распределения |
|
|
вероятностей и определение его параметров............................................. |
193 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Иллюстрация, как лечащий врач может произвести |
|
|
системный анализ состояния здоровья больного человека в режиме |
|
|
реального времени ........................................................................................ |
213 |
|
ЛИТЕРАТУРА............................................................................................... |
237 |
|
5
А. П. Хускивадзе
Посвящается памяти
основателя первой грузинской школы медицинских кибернетиков
Гайоза Шалвовича Васадзе
Мне выпала честь быть членом организованного им коллектива ученых и многие годы работать рядом с Гиви Думбадзе, Элгуджа Кубанейшвили, Геннадием Еркомайшвили, Муртазой Бабунашвили, Вахтангом Хатиашвили, Цинуки Джанелидзе, Александром Цибадзе, Леваном Патарая и многими другими незаурядными личностями.
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
В настоящей книге изложены самые важные результаты моей более чем шестидесятилетней кропотливой работы. Создана синергетическая теория целостности больших (сложных) систем, описываемых распределением вероятностей Стьюдента. Приведены подробные обоснования способов количественного определения величин P, P0 и γ по совокупности данных B,
где
P — вероятность обоснованности принимаемых в системе решений;
P0 — наибольшее возможное значение P в системе; γ — оценка качества функционирования системы;
B — совокупность результатов обследования состояния системы.
В книге приведено математическое обоснование равенства:
γ1 = γ2,
где
γ1 — значение γ, установленное непосредственно по данным B; γ2 — значение γ, установленное по формуле:
6
Синергетическая теория целостности
2 P ; 0.5 ≤ P ≤ P0 < 1
P0
Это обоснование нам удалось сделать лишь в 2022 году в возрасте 89 лет!
Путем обработки реальных данных, собранных из различных областей медицины, подтверждена справедливость вышеприведенного равенства. Тем самым на практике подтверждена как справедливость способов количественного определения величин P, P0 и γ, так и справедливость самой последней формулы.
Справедливостью последней формулы, со своей стороны,
еще раз подтверждается, что величина P действительно являет-
ся самой важной интегральной характеристикой фактического состояния систем!
Введением этой величины проблема принятия обоснованных решений в системах сводится к одной единственной задаче. Ею является задача корректного описания самых систем!
Есть все основания сказать, что в книге изложен подлинный математический аппарат принятия обоснованных решений в системах. Решения будут обоснованными с точки зрения ра-
ционального использования внутренних ресурсов систем и их элементов.
Надеюсь, наступит время, когда настоящая книга станет настольной для всех, кто несет ответственность за принимаемые в системах решения.
А. П. Хускивадзе
12.03.2023
7
А. П. Хускивадзе
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Вработе изложена синергетическая теория сложных целостных систем — Теория целостности. С созданием этой теории решена проблема целостности, которая еще недавно рассматривалась как сугубо философская проблема. Однако с появлением необходимости математического обоснования принимаемых решений научное сообщество постепенно стало осознавать, что проблема целостности является самой общей проблемой, стоящей перед современной наукой.
Теперь можно считать общепризнанным, что проблема целостности является общей проблемой философии, фундаментальной медицины, биологии, социологии, теоретической физики, астрономии, лингвистики и т.д.
ВПриложении 1 книги изложено новое обоснование введения понятий:
̛основная масса чисел асимметричного числового набора;
̛реализованный нормальный закон распределения вероят-
ностей.
По-новому доказано, что медиана является:
̛генеральным среднеарифметическим не только симметричного, но и асимметричного числового набора;
̛среднеарифметическим основной массы чисел асимме-
тричного числового набора.
По вопросам применения математических методов в медицине в последние годы я постоянно обращался за советами к:
̛зав. кафедрой госпитальной терапии Воронежского государственного медицинского университета, д.м.н. Эдуарду Васильевичу Минакову;
̛доц. кафедры нормальной физиологии этого же университета, к.м.н. Анатолию Васильевичу Сергиенко;
8
Синергетическая теория целостности
̛̛доц. кафедры ядерной физики Воронежского государственного университета, к.ф.-м.н. Михаилу Анатольевичу Долгополову.
Всем им я выражаю свою глубокую благодарность.
Также я выражаю глубокую благодарность друзьям моего покойного сына Давиду Важаевичу Джафаридзе и Зурабу Тамазовичу Джанияшвили за постоянную заботу обо мне и моей семье после ухода из жизни моего сына.
Явыражаю благодарность другу моего покойного сына и моему молодому коллеге Алексею Леонидовичу Кулапину, который внимательно изучил настоящую книгу и дал мне ряд ценных замечаний.
Явыражаю благодарность Кошелевой Елене Алексеевне за все то, что она сделала для меня и для моей семьи в последние
20 лет.
Взаключение я выражаю благодарность моей супруге и неизменному первому русскому редактору моих работ Розе Ивановне Хускивадзе, вместе со мной терпеливо переносящей все трудности, с которыми я сталкивался все эти годы, работая над проблемой целостности.
А. Хускивадзе
12.11.2022
9
А. П. Хускивадзе
ВВЕДЕНИЕ
Было бы поистине чудом, если бы человек сумел открыть основу всех наук: физики, биологии, психологии, социологии и др.
Мы стремимся к такой цели… Альберт Эйнштейн
1 Сложные системы и синергетическое видение устройства Мира
Словосочетание «Большие — сложные — системы» особенно интенсивно стало употребляться с начала 60-х годов прошлого столетия [1–12]. Однако позже многие стали отдавать предпочтение термину «синергетика» [13–18]. Впервые термин «синергетика» появился в работах профессора Штутгардского университета и директора Института теоретической физики и синергетики Германа Хакена [19–21]. Этот термин был введен им для обозначения науки, изучающей процессы самоорганизации в таких, казалось бы, совершенно не имеющих между собой ничего общего сложных системах, какими являются лазер и мозг человека. В данном понимании с синергетикой связаны модели и методы теории нелинейных колебаний (А. Пуанкаре, И. Андронов), теории катастроф (Р. Том), теории хаоса (В. Арнольд), теории диссипативных структур (И. П. Пригожин)
ифрактальной геометрии (Б. Мандельброт) [22].
Внастоящее время под синергетикой понимают междисциплинарное направление современного точного естествознания [23]. Она анализирует научные идеи, методы и модели сложного поведения и изучает проблемы междисциплинарного диалога, выявляет особенности современных сложных ситуаций и сопоставляет их с соответствующими научными точками зрения о сложных системах, хаосе, фракталах
ит. д. (Ж. Диотар, Ж. Делез, Ф. Гватари, Г.Николис, И. Р. Пригожин,
10