Структурно-функциональный метод изучения технических объектов и исследований, страница 10

Рассмотрим примеры взаимодействия в неживой природе. Все твердые, жидкие и газообразные вещества состоят из атомов или молекул. Строение атомов основано на общих закономерностях. Вокруг ядра атома движутся электроны. Если электрон, входящий в состав атома, переходит с какого-то уровня на более глубокий, то атом излучает один квант лучистой энергии – фотон. Чтобы могло произойти излучение, электрону необходимо сообщить энергию для перехода на удаленную от ядра орбиту с более высокой энергией. В этом примере средством воздействия является атом, а характер воздействия атома на электрон определяется строением атома. Объектом воздействия является энергия, полученная электроном внешней стационарной электронной орбиты.

В атоме происходят следующие процессы:

1) получение энергии – сообщение энергии внешнему электрону атома одним из способов возбуждения атома (тепловым, фото – или электрическим);

2) передача энергии – при переходе внешнего электрона с близкой орбиты на более удаленную от ядра атома;

3) хранение энергии – пребывание атома в возбужденном состоянии;

4) обработка (преобразование) энергии – преобразование разности энергий электронных орбит в излучение видимого света;

5) воздействие на внешний объект – видимым светом.

Аналогичные по видам процессы происходят и при взаимодействии Земли с заряженными частицами высоких энергий, приходящими из космического пространства. При подходе к Земле эти частицы попадают в ее магнитное поле, которое захватывает их в «ловушки» в виде радиационных поясов. Обработка потоков частиц заключается в изменении траектории их движения, ядерных реакциях протонов с ядрами атомов атмосферных газов с испусканием нейтронов и последующим распадом их на протоны, электроны и нейтрино. В данном примере средством воздействия является Земля, а объектом воздействия – поток заряженных частиц высоких энергий, приходящих из космического пространства.

2.3. Управление в биологических и социальных системах

Информационные процессы пронизывают все акты функционирования живой материи. Живые существа находятся в «информационном поле», непрерывно воздействующим на их органы чувств. Жизнь в информационном вакууме невозможна. Живые организмы являются сложными динамическими системами переработки информации и управления. В свою очередь, управление не отделимо от движения к целевому состоянию. Мир живого – это мир внутренней выработки целевых состояний, отвечающих определенным потребностям. Поэтому задачи управления здесь имеют активный характер.

Информация и управление свойственны живой материи на всех уровнях, начиная с самых глубоких – физико-химического и субклеточного. Мельчайшая структурная единица живого организма – клетка является сложнейшей, уникальной системой с многочисленными внутренними регуляциями, тонкой и точной реакцией на изменения среды.

Определяющим фактором в развитии и совершенствовании мира живых существ является непрерывное приспособление организма к изменениям внешней среды, основанное в значительной степени на саморегуляции его вегетативных функций.

В основе жизнедеятельности организма лежит движение – видимая реакция на внешний мир. Наиболее совершенной формой движения является сокращение мышечной ткани. Управление движениями обусловлено совместной деятельностью всех уровней нервной системы.

Приспособительная эволюция животных пошла по пути развития органов активного передвижения как универсального средства добывания пищи и защиты своего существования. Это обусловило возникновение у них информационно-управляющей системы, специализировавшейся на быстром восприятии событий окружающего мира и срочной организации целесообразных ответных движений. Такой системой явилось нервная система и ее высший отдел – головной мозг.

Самая сложная форма высшей нервной деятельности – система обмена понятиями при помощи речи, развившаяся у человека из потребностей трудового общения. Основным материалом мыслительных операций человека явились субъективно-психические отражения, сформированные из множественной дробности информационных сигналов о явлениях окружающего мира в результате их многоступенчатого отвлечения и слитного обобщения.

Необходимо отметить, что на информационные процессы и управление в целом на организменном и популяционном уровне у животных и в значительно большей степени у людей существенное воздействие оказывают эмоции – непосредственные, врéменные переживания каких-нибудь более постоянных чувств. В переводе на русский язык эмоция – это душевное волнение.

Сопровождая практически любые проявления активности человека, эмоции служат одним из главных механизмов внутренней регуляции психической деятельности и поведения, направленных на удовлетворение актуальных потребностей. Эмоции возникли в процессе эволюции как средство, при помощи которого живые существа определяют биологическую значимость внешних воздействий.

При классификации информационных процессов в биологических системах управления на основе принципов контроля достоверности процессов можно сделать следующие выводы:

1) на организменном уровне управление объектами (клетками, тканями, органами, телом) осуществляется на основе ИОС, остальные виды информационных процессов реализуются без обратной связи избыточным повторительным (многократно) кодом в виде электроимпульсной последовательности с различными видами кодирования (частотного, интервального, параметрами пачечной активности и др.) и химическими веществами; высокая достоверность и надежность информационных процессов без обратной связи обусловлена вероятностным характером нейродинамических реакций и многократным дублированием нейрофункциональных узлов;

2) на популяционном уровне управление объектами (другими особями) осуществляется на основе ИОС;

3) при появлении языка, обладающего избыточной информацией, в процессе речевого общения людей информационные процессы в мозге человека стали осуществляться на основе РОС.