Н. Г. Горбушин биосфера и человечество icon

Н. Г. Горбушин биосфера и человечество



Смотрите также:
Понятие «биосфера», «техносфера». Среда обитания и ее эволюция...
«биосфера»
Решение проблемы перехода от простых элементарных понятийных моделей смысла и сознания к...
Курс лекций «Принципы устойчивого развития и их реализация» Раздел Общие вопросы устойчивого...
Реферат на тему "Биосфера и экология"...
А. Конан-Дойль...
Реферат по Информатике. Тема реферата...
Одиноки ли мы во Вселенной и кто контролирует Человечество...
Дисциплина «Биосфера и загрязнение»...
Международный проект «Мифы и действительность»...
Гумилев Л. Н. Этногенез и биосфера Земли. 2-е изд...
Агесс П. Ключи к экологии...



скачать

Доклад на конференции “Modern Problems of Genetics, Radiobiology,

Radioecology and Evolution”, Yerevan, 8-11.09.2005

Н.Г.Горбушин


БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕЧЕСТВО:

ОТ ИДЕЙ Н.В.ТИМОФЕЕВА-РЕСОВСКОГО ДО ПРОБЛЕМ СОВРЕМЕННОСТИ


Научное общество "Биосфера и человечество" им. Н.В.Тимофеева-Ресовского,

Обнинск, РФ, gorbushn@mrrc.obninsk.ru


В.И.Вернадский в книге – “Биосфера” (1926) изложил сущность идеи уникального тонкого слоя земной коры, являющейся колыбелью жизни. Только в ней сосредоточена жизнь. В ней находятся все организмы, все живое вещество, отделенные непроходимой гранью от окружающей их косной материи.

Н.В.Тимофеев-Ресовский в работе «Биосфера и человечество»(1968) более четко определил необъятную область исследований, которая на сегодняшний день еще не осознана в полной мере. Ее сущность сформулирована в виде «…биосфера Земли, выражаясь языком физиков, является открытой термодинамической системой. … Она является существенной составной частью общей жизни Земли как планеты и энергетическим экраном между Землей и Космосом и той пленкой, которая превращает определенную часть космической энергии, в основном солнечной в ценное высокомолекулярное органическое вещество, … формирует и равновесный состав атмосферы, и состав растворов в природных водах, а через атмосферу - энергетику нашей планеты.… Небрежное отношение к биосфере ведет к нарушению ее правильной работы и означает, что люди с плохо работающей биосферой не смогут вообще существовать на Земле". В этом случае он всегда говорил: - "От хорошей жизни в Космос не полетишь".

Николай Владимирович объединил разнородные процессы в единую систему знаний: - "энергетический вход в биосферу в форме солнечной энергии - биологический круговорот биосферы - выход из биосферы в геологию". Главный смысл предложенной триады заключается в понимании механизмов, обеспечивающих повышение коэффициента полезного действия биосферы.

Представленная стратегия мышления формирует соответствующий уровень понимания феномена жизни и создание универсальной модели Мира. Становится совершенно ясно, что для систематизации накопленного материала требуется адекватный язык описания и представления данных. В.И.Корогодин в книге «Информация и феномен жизни» (1991) утверждает, что «…феномен жизни и ее эволюцию можно интерпретировать как строго преемственный процесс возникновения и развития информации. Религиозные, нравственные, этические, политические и научные идеи, осознаваемые человеческими сообществами, создают глобальную информационную систему. С этой точки зрения все формы социальной конкуренции, все виды идеологической борьбы и все войны – не что иное, как борьба между собой фрагментов логической информации. … Войны и революции – это борьба за существование разных видов информации, в которой отдельные люди, их сообщества и целые государства выступают лишь в роли ее орудий».

Стратегическая важность и трудность анализа рассматриваемой проблемы приводит к необходимости создания единого (целостного) и адекватного языка для формального описания наблюдаемых процессов. Решение обозначенной проблемы, по нашему мнению, следует искать в направлении синтеза искусственных интеллектуальных сред (ИИС) [1], основу которых составляют кванты знания, представленные в виде понятийно-смысловых образов (объектов) (ПСО).

Следует отметить, что в 1969 г. J. Hintikka [2] предложил формальное описание механизма понимания и утверждения в следующем виде "для любого -субъекта является истинным, если и только если истинно высказывание (х)[В(х=b)(х=b)]". Однако в реальной природе по причине несоответствия языка и рассматриваемого явления всегда присутствует x \ x' = , где   0. Следовательно, человек невольно использует семантический конвертор в своей мыследеятельности.


^ СЕМАНТИЧЕСКИЙ КОНВЕРТОР (semantic converter)

Любая мысль, любая произнесенная фраза всегда может быть представлена в виде ряда ее ключевых элементов:

(х)[А1=a)(х'1=a)], (х)[В2=b)(х'2=b)], ..., (х)[Mn=m)(х'n=m), где

= f(a, b,..., m) - смысл общей фразы является функцией значений ее синтаксических частей (терминов).

Обозначим { a } семантическое значение “а” и введем правило:

«если “а” принадлежит категории А (aA), если “b” принадлежит категории B (bB), ... если “m” принадлежит категории M (mM),

то {f (a, b, ... , m)} g({a}, {b}, ..., {m})», где

g – задает “способ семантического отображения смыслов” индивидных констант {a}, {b}, ..., {m}, что позволяет записать правило

{}={f ( a, b, ... , m )} g({a}, {b}, ..., {m}) - соответствие текстов и предложений с их смысловым содержанием.

Для понимания комплексной проблемы «Биосфера и человечество» в качестве исходного материала для синтеза искусственной интеллектуальной среды послужили труды классиков науки: К.Э.Циолковского - в освоении космического пространства, идеи А.Л.Чижевского - в понимании механизмов взаимодействия Земля-Солнце. Несомненный интерес в обозначенной проблеме имеет учение о живом веществе, биосфере и ноосфере В.И.Вернадского, описание и анализ наблюдаемых процессов при решении проблем радиоэкологии, биосферы и человечества, сформулированных Н.В.Тимофеевым-Ресовским и развитых Н.Н.Моисеевым, а также труды современных исследователей в области естественно-научной биосферологии. При анализе отобранной информации был сформирован машиночитаемый массив из 360 документов, терминологическое пространство которых охватило более 12000 терминов.

МОДЕЛЬ ИНТУИТИВНОЙ ЛОГИКИ
^

MODEL OF INTUITIVE LOGIC


Выявленное терминологическое пространство включает существенный элемент семантической неопределенности. Введем следующие обозначения и правила модели интуитивной логики для уменьшения семантической неопределенности:

денотат термин денотация экстенция – экстенсионал (Е)

смысл интенция– интенсионал (In)

Рассмотрим модель M вида (V, D, G, >, :=, F, T), где

V – терминологческое пространство области исследования
^

D – синтаксическое отображение объектов исследования d D

G – область интерпретации смыслов g G

^

F – функция интерпретации синтаксических объектов (констант) d


P[d,o] ИСТИННО(i, M), если и только если d( i ),Fo( i )>Fp( i )

P[d,o] – двуместный предикат

T – множество циклов итерации в соответствии с правилами:

1) правило утверждения экстенсиональности денотата:

{Pd[d( i )]}M,V,T,g = 1 тогда и только тогда, когда

{d( i )}M,V,T,g{Pd,0}M,V,T,g ;

2) правило утверждения интенсиональности cмыслов денотатов -

{Pd[d(i)]}M,V,T,g:={Pd[d(i+1)]}M,V,T,g тогда и только тогда, когда

g{d(i+1)}\g{d(i)};

3) правило дифференциации денотатов -

{Pd[d(i +1)]}M,V,T,g :={Pd[d( i )]}M,V,T,g тогда и только тогда, когда:

g{d(i+1)}\g{d(i)}>,

где - бесконечно малая величина энергии кванта смысла (интенции).

ПСО(i)={Pd[d(i)]}M,V,T,g = - semantic images (objects)




Блок-схема модели интуитивного мышления


Принимая во внимание частотную характеристику терминологического пространства, представляется возможным выделить репрезентативную выборку терминов по тематическому критерию, связанного с параметрами системы, явления, свойства и т.п. В результате такого подхода из общего пространства было выделено около 1500 терминов, из них в соответствии с правилами ( 1 ) - ( 3 ) представилось возможным установить 1034 понятийно-смысловых образа (ПСО, semantic image(object)). Выделенные ПСО сгруппированы по тематическим разделам: биология, биофизика, биосфера, человек, космос, космические экологические системы, космология, экология, эффективность, энергия, эволюция, геосфера, живое вещество, климат, математическое моделирование, философия, физика, планеты, радиоэкология, социум, свойства, системы, техника и явления.

Для реализации семантического конвертора и модели интуитивного мышления нами был разработан алгоритм, соответствующие программные средства и впервые в мировой теории и практике синтезирована первая версия искусственной интеллектуальной среды (ИИС) по проблеме биосфера и человечество, представленной в виде матрицы размерностью |10341034| объемом более 5 Мбайт.

^ ИСКУССТВЕННАЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СРЕДА (ИИС)

ARTIFICIAL INTELLECTUAL ENVIRONMENT (AIE)


Математическая модель синтеза ИИС изложена в работе [1]: граф Г, вершины которого X = {x1, x2,...,xn} соответствуют множеству ПСО, вес каждой дуги (xi, xj) соответствует силе связи между i-м и j-м объектами (i, j = 1, 2,...,n)матрица A = ||a i j||n1



где xi - iПСО исследований; xj - j-й ПСО исследований; Ni, Nj - количество информационных документов(текстов), имеющих семантически связанное отношение к i-му и j-му ПСО исследований. st сила связи между документами и определяется по соотношению st = r st / (r s + r t - r st), где rs - и rt - количество терминов, раскрывающих смысловое содержание s -ого и t-ого документов, rst - количество одинаковых терминов в s-м и t- м документах.
^

МЕХАНИЗМ СЖАТИЯ СРЕДЫ


Сознание человека не в состоянии воспринять и осмыслить матрицу размером Aij = |10341034| - это белее миллиона чисел. Следовательно, необходимо создать механизм для уменьшения размеров матрицы, достаточных для восприятия человеком и сохранив при этом ее информационные свойства. Для решения этой проблемы мы разработали процедуры энтропийного взвешивания:

1) вычисляем информационный "центр тяжести" взаимосвязей для каждого ПСО( j )

;

2) определяем "вариацию смысла" ПСО( j ) Del = 0,5 exp H(j), где – информационная энтропия формализованной "вариации смысла" ИИС. Здесь – вероятность отклонения "частных смыслов" Delta(j) от "центра тяжести" целостной ИИС Delta(j) =

F(j) - Fmid, информационный “центр тяжести” целостной ИИС;

3) определяем "близость смыслов" ПСО(j) и ПСО(j+1):

если , то .

4) здесь - "сечение взаимодействия смыслов" ("созвучие смыслов") и мера их эквивалентности в рассматриваемой ИИС;

5) вычисляем величину активности взаимосвязи Rp,q (кластеров, блоков) новой матрицы , здесь Np и Nq – количество объектов в кластерах, Rp и Rq (p, q = 1, 2,...,m) и m < n.

^ ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ АЛГОРИТМА



Технология анализа ИИС [3]. По причине отсутствия умозрительных и интуитивных средств, способных установить количественную взаимосвязь между ПСО в большом объеме информации, воспользуемся некоторыми принципами поведения естественного интеллекта. В этой связи, в первую очередь, целесообразно провести экстремальную оценку состояния проблемы, затем рассмотреть эволюционную и стохастическую оценку состояния проблемы.

Личная заинтересованность, либо другие причины позволяют осуществить произвольный отбор ПСО в ИИС и вычислить связи между ними. Но поскольку наша задача имеет отношение к проблеме “Биосфера и человечество”, то нам остается всего лишь оценить экстремальное и эволюционное состояния проблемы, объединив их с понятийно-смысловыми образами, входящими в раздел биосфера.

Вычисленная общая функциональная структура приведена на Рис.1 и табл.1. В ней выделены актуальные, нейтральные и пассивные блоки исследований. Структура оказалась достаточно сложной и особенно в блоках 7 - 10. Их внутренние компоненты вычислены раздельно и приведены на Рис.1.7 - 1.10. Разработанный нами программный продукт позволяет решать и такие задачи.





Рис. 1 Функциональная структура связей блоков ПСО

Перечень ПСО к Рис. 1




Блок No - 1 Link = .000

46.04 ядерно-электрические ракеты

46.05 системы коррекции орбиты

46.06 системы маршевых двигателей

Блок No - 2 Link = .000

^ 44.62 взаимосвяь климат-труд

44.63 взаимосвязь климат-умственные качества

Блок No - 3 Link = .000

43.29 единство космо-земных процессов

Блок No - 4 Link = .000

43.54 механизм приспособления организмов

^ 43.55 механизм приспособления растений

Блок No - 5 Link = .000

43.11 химические элементы биосферы

43.23 биосферное естествознание

Блок No - 6 Link = .012

40.58 организм - преобразов. материал. процессов, жизнедеятел. организмов

^ 43.06 эволюция видов

43.62 механизмы саморазвития

Блок No - 7 Link = .011

( см. Рис. 1.7 )

Блок No - 8 Link = .013

( см. Рис. 1_8 )

Блок No - 9 Link = .024

( см. Рис. 1_9 )

Блок No - 10 Link = .020

( см. Рис. 1_10 )

Блок No - 11 Link = .015

^ 43.26 устойчивое развитие

43.34 термодинамическое равновесие

43.60 механизмы динамического управления равновесием (состоянием) сообществ

45.10 деятельность человека,

жизнедеятельность человека

Блок No - 12 Link = .010

^ 43.21 учение о биосфере

43.39 стратегия развития биосферы

45.08 астрология

Блок No - 13 Link = .012

43.31 естественный отбор, фактор отбора

Блок No - 14 Link = .020

43.58 среда обитания человека

^ 43.71 принцип естественного отбора

46.02 космические станции

Блок No - 15 Link = .027

43.77 обмен материей

Блок No - 16 Link = .017

43.75 поддержание гомеостаза

46.03 космические полёты

Блок No - 17 Link = .014

^ 43.49 стационарные состояния системы

Блок No - 18 Link = .036

43.76 обмен информацией

43.78 обмен энергией

45.05 развитие цивилизации




Активность связей ПСО к Рис.1Табл. 1

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

| No | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

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

| 1 | .000 .000 .014 .000 .011 .013 .012 .015 .021 .017 .016 .014 .000 .012 .000 .011 .000 .000

| 2 | .000 .000 .000 .000 .000 .009 .008 .007 .007 .006 .009 .000 .000 .000 .018 .000 .000 .000

| 3 | .014 .000 .000 .022 .011 .015 .013 .015 .022 .019 .013 .009 .006 .008 .012 .009 .007 .009

| 4 | .000 .000 .022 .000 .010 .016 .015 .013 .020 .016 .016 .012 .028 .012 .017 .014 .008 .010

| 5 | .011 .000 .011 .010 .000 .009 .011 .014 .019 .017 .012 .008 .007 .006 .008 .006 .007 .006

| 6 | .013 .009 .015 .016 .009 .012 .010 .012 .018 .015 .011 .008 .006 .007 .010 .008 .007 .007

| 7 | .012 .008 .013 .015 .011 .010 .011 .011 .015 .013 .011 .010 .010 .009 .011 .010 .010 .008

| 8 | .015 .007 .015 .013 .014 .012 .011 .013 .014 .013 .012 .013 .012 .013 .013 .013 .013 .011

| 9 | .021 .007 .022 .020 .019 .018 .015 .014 .024 .016 .016 .018 .016 .019 .019 .018 .019 .015

| 10 | .017 .006 .019 .016 .017 .015 .013 .013 .016 .020 .015 .016 .018 .017 .017 .016 .017 .014

| 11 | .016 .009 .013 .016 .012 .011 .011 .012 .016 .015 .015 .011 .012 .010 .012 .011 .012 .011

| 12 | .014 .000 .009 .012 .008 .008 .010 .013 .018 .016 .011 .010 .008 .006 .009 .008 .008 .009

| 13 | .000 .000 .006 .028 .007 .006 .010 .012 .016 .018 .012 .008 .012 .006 .003 .004 .003 .003

| 14 | .012 .000 .008 .012 .006 .007 .009 .013 .019 .017 .010 .006 .006 .020 .005 .005 .004 .004

| 15 | .000 .018 .012 .017 .008 .010 .011 .013 .019 .017 .012 .009 .003 .005 .027 .009 .011 .014

| 16 | .011 .000 .009 .014 .006 .008 .010 .013 .018 .016 .011 .008 .004 .005 .009 .017 .008 .010

| 17 | .000 .000 .007 .008 .007 .007 .010 .013 .019 .017 .012 .008 .003 .004 .011 .008 .014 .012

| 18 | .000 .000 .009 .010 .006 .007 .008 .011 .015 .014 .011 .009 .003 .004 .014 .010 .012 .036

В общей функциональной структуре связей наибольшую активность проявляют проблемы обмена информацией и энергией в развитии цивилизации (блок 18), затем проблемы обмена материей (блок 15) и проблемы, сосредоточенные в блоке 9, внутреннюю структуру которого рассмотрим отдельно. Особое внимание привлекает активность внешних связей между блоками 3-4-9-13. Их внутреннюю структуру составляют: единство космо-земных процессов (блок 3), механизмы приспособления организмов и растений (блок 4), естественный отбор и факторы отбора (блок 13). Функциональная структура блока 9 приведена на Рис. 1.9. “Романтическая” стратегия человечества наиболее активно связана с ПСО блоков 9, 10, 11 и т.д.

Анализ структуры сложных блоков удобно провести в порядке возрастания их номеров. Внутренняя структура блока 7 представлена на рис. 1.7. В ней наибольший







Рис. 1.7 Функциональная структура связей ПСО




Перечень ПСО к Рис. 1.7

Блок No - 7.1 Link = .030

^ 43.17 биосфера - формирователь климата

Блок No - 7. 2 Link = .030

43.15 биосфера - гигантская

живая фабрика

Блок No - 7.3 Link = .009

^ 43.18 биосфера - целостная

система

Блок No - 7. 4 Link = .012

43.40 жизнь на Земле

Блок No - 7.5 Link = .023

43.44 исследование биосферы


Блок No - 7.6 Link = .002

43.51 механизм биосферы

^ 45.12 развитие человека

Блок No - 7.7 Link = .025

43.47 круговорот веществ,

химических элементов

Блок No - 7.8 Link = .017

43.53 стабильность системы

Блок No - 7.9 Link = .017

43.28 гомеостаз системы

Блок No - 7.10 Link = .013

43.02 биогеография

43.25 устойчивость системы




Таблица активности связей блоков ПСО к Рис. 1.7

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

| No | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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

| 1 | .030 .033 .028 .024 .025 .016 .017 .000 .000 .010

| 2 | .033 .030 .026 .023 .025 .016 .017 .000 .000 .010

| 3 | .028 .026 .009 .016 .017 .009 .015 .016 .016 .013

| 4 | .024 .023 .016 .012 .016 .012 .019 .018 .018 .014

| 5 | .025 .025 .017 .016 .023 .012 .020 .016 .016 .015

| 6 | .016 .016 .009 .012 .012 .002 .014 .015 .016 .014

| 7 | .017 .017 .015 .019 .020 .014 .025 .024 .024 .020

| 8 | .000 .000 .016 .018 .016 .015 .024 .017 .024 .024

| 9 | .000 .000 .016 .018 .016 .016 .024 .024 .017 .023

10 | .010 .010 .013 .014 .015 .014 .020 .024 .023 .013




интерес вызывает триада блоков 7.1-7.2-7.3, характеризующие биосферу как целостную систему в виде формирователя климата и гигантской живой фабрики. Они взаимодействуют с ПСО - жизнь на Земле (блок 7.4) и исследование биосферы (блок 7.5.). Все, что касается механизмов развития биосферы и человека (блок 7.6) остается на уровне точки роста нового знания.

Структура блока 8 представлена на Рис.1.8. В его функциональной структуре в совершенной изоляции оказалась проблема - жизнь как космическое явление (блок 8.1).

Это и не удивительно, но идея имеет право на свое существование. Несомненно, в





^ Рис. 1.8 Функциональная структура

связей ПСО блока 8




Перечень ПСО к Рис. 1.8

Блок No - 8.1 Link = .001

^ 43.37 жизнь - космическое явление

Блок No - 8.2 Link = .111

43.42 жизнь человека

Блок No - 8.3 Link = .031

43.41 жизнь растений

43.57 механизмы и процессы

самоорганизации биоты, систем

Блок No - 8.4 Link = .014

^ 43.48 стихия самоорганизации

Блок No - 8.5 Link = .111

43.38 жизнь высших существ

Блок No - 8.6 Link = .013

43.32 живые организмы и существа

43.45 концепция биосферы

43.61 совокупность организмов

43.72 популяция людей

Блок No - 8.7 Link = .019

^ 45.03 антропогенная эра

Блок No - 8.8 Link = .052

43.07 биогеохимия

Блок No - 8.9 Link = .014

43.04 биогеохимические,

химические процессы биосферы

43.35 термодинамическое поле биосферы

^ 43.68 нарушение равновесия

45.06 антропогенный процесс

Блок No - 8.10 Link = .021

40.09 биологическая производительность Земли, биологическая продуктивность

43.01 биогенная миграция

43.74 обмен веществ

Блок No - 8.11 Link = .016

^ 43.64 миграционная способность

Блок No - 8.12 Link = .016

45.11 могущество человека

Активность связей ПСО к Рис.1.8

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

! 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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

| 1 | .001 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000

| 2 | .000 .111 .073 .007 .113 .013 .012 .019 .016 .035 .008 .004

| 3 | .000 .073 .031 .007 .073 .012 .011 .015 .013 .020 .009 .004

| 4 | .000 .007 .007 .014 .007 .013 .015 .022 .014 .016 .012 .007

| 5 | .000 .113 .073 .007 .111 .016 .017 .026 .022 .041 .010 .004

| 6 | .000 .013 .012 .013 .016 .013 .017 .017 .015 .016 .015 .013

| 7 | .000 .012 .011 .015 .017 .017 .019 .029 .018 .022 .021 .016

| 8 | .000 .019 .015 .022 .026 .017 .029 .052 .019 .023 .025 .022

| 9 | .000 .016 .013 .014 .022 .015 .018 .019 .014 .018 .017 .016

| 10 | .000 .035 .020 .016 .041 .016 .022 .023 .018 .021 .020 .019

| 11 | .000 .008 .009 .012 .010 .015 .021 .025 .017 .020 .016 .012

| 12 | .000 .004 .004 .007 .004 .013 .016 .022 .016 .019 .012 .016

функциональной структуре наибольшую активность проявляют: жизнь человека (блок 8.2) и жизнь высших существ (блок 8.5). Они образуют триаду в объединении с блоком 8.3, включающего жизнь растений, а также механизмы и процессы самоорганизации биоты и систем.

Структура блока 9 приведена на Рис. 1.9. Центральное место в функциональной структуре занимает блок 9.8, активно связанный с блоками 9.3, 9.4, 9.5 и 9.7. Центральный



^

Рис.1.9 Функциональная структура связей ПСО




Перечень ПСО к Рис.1.9


Блок No - 9.1 Link = .017

^ 43.65 мировой океан

Блок No - 9.2 Link = .025

43.16 биосфера - конвертер

космической энергии

43.22 биосфера и человечество

43.27 гомеостаз организма

45.14 эволюция человека и

человечества

Блок No - 9.3 Link = .039

^ 43.36 строение биосферы

45.09 демографические процессы

Блок No - 9.4 Link = .027

43.09 эволюция биосферы

43.10 биокосные системы

Блок No - 9.5 Link = .031

43.50 место(среда) обитания,

область жизни

Блок No - 9.6 Link = .014

^ 43.19 биосфера - энергетический

экран Земля-Космос

43.79 организованность биосферы,

развитие состояния биосферы

Блок No - 9.7 Link = .034

^ 43.24 биосферные процессы,

глобальные процессы

43.46 концепция ноосферы, ноосфера

43.66 многоуровневая система,

надорганизменные системы

Блок No - 9.8 Link = .044

^ 43.05 биогеохимические циклы

43.56 стабильность биосферы

Блок No - 9.9 Link = .013

43.20 биосфера земли

43.67 развитие жизни

Блок No - 9.10 Link = .011

43.13 физико-географические условия

Блок No - 9.11 Link = .024

43.33 животный мир, жизнь животных

Блок No - 9.12 Link = .013

43.63 развитие Земли
^

Активность связей блоков ПСО к Рис.1.9


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

| No | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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

| 1 | .017 .024 .030 .026 .026 .024 .029 .031 .015 .014 .012 .012

| 2 | .024 .025 .027 .027 .025 .024 .027 .027 .021 .024 .020 .022

| 3 | .030 .027 .039 .033 .034 .030 .033 .035 .024 .032 .023 .027

| 4 | .026 .027 .033 .027 .033 .030 .034 .036 .022 .029 .021 .024

| 5 | .026 .025 .034 .033 .031 .029 .032 .035 .020 .028 .018 .021

| 6 | .024 .024 .030 .030 .029 .014 .029 .031 .020 .026 .020 .022

| 7 | .029 .027 .033 .034 .032 .029 .034 .034 .025 .030 .023 .028

| 8 | .031 .027 .035 .036 .035 .031 .034 .044 .025 .036 .025 .029

| 9 | .015 .021 .024 .022 .020 .020 .025 .025 .013 .012 .011 .011

| 10 | .014 .024 .032 .029 .028 .026 .030 .036 .012 .011 .007 .009

| 11 | .012 .020 .023 .021 .018 .020 .023 .025 .011 .007 .024 .005

| 12 | .012 .022 .027 .024 .021 .022 .028 .029 .011 .009 .005 .013

блок включает ПСО: биогеохимические циклы и стабильность биосферы. Блок 9.3 объединяет - строение биосферы и демографические процессы, функция

которых в свою очередь связана с состоянием биосферы, проявляющей свойство энергетического экрана Земля-Космос, и ее организованностью (блок 9.6). Очевидно, биогеохимичекие циклы и стабильность биосферы образуют место (среду) сферу жизни (блок 9.5), в которой эволюция биосферы и биокосной системы (блок 9.4) формируют глобальные биосферные процессы, надорганизменные системы с переходом в ноосферу (блок 9.7). Здесь невозможно оставить без внимания блок 9.2, объединяющий биосферу как конвертор космической энергии, эволюцию биосферы и человечества, проблемы гомеостаза, очевидно, не только организма человека, но и биосферы в целом.

Функциональные особенности блока 10 приведены на Рис.1.10. В нем активную роль играют два блока: 10.5 - биогеохимические провинции и 10.6 - охрана окружающей






Рис. 1.10 Функциональная структура связей ПСО блока 10

Перечень ПСО к Рис. 1.10

Блок No - 10.1 Link = .027

^ 36.04 жесткие природно-климатические

условия, природный ландшафт

43.08 биогеоценоз, биогеоценология

43.12 биологический круговорот

биосферы

43.69 невозобновляемые ресурсы

45.02 антропогенная деятельность,

антропогенная нагрузка

^ 45.04 антропогенное воздействие

Блок No - 10.2 Link = .020

45.07 антропосфера

Блок No - 10.3 Link = .014

43.43 изменения внешней среды

43.73 популяции

Блок No - 10.4 Link = .000

^ 43.52 механизм приспособления к

внешней и внутренней среде(адаптация)

Блок No - 10.5 Link = .028

43.03 биогеохимические провинции

Блок No - 10.6 Link = .031

36.30 охрана окружающей среды,

экологическая экспертиза

43.14 биосфера

45.13 человек и человечество

Блок No - 10.7 Link = .015

43.70 прямые и обратные связи

взаимодействия природы

Блок No - 10.8 Link = .013

^ 43.30 естественное старение

Блок No - 10.9 Link = .015

45.01 антропный принцип


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

Активность связей ПСО блока к Рис. 1.10

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

| No | 1 2 3 4 5 6 7 8 9

| 1 | .027 .027 .020 .023 .027 .023 .025 .023 .023

| 2 | .027 .020 .021 .026 .040 .030 .029 .024 .026

| 3 | .020 .021 .014 .012 .023 .019 .014 .011 .013

| 4 | .023 .026 .012 .000 .030 .024 .015 .009 .012

| 5 | .027 .040 .023 .030 .028 .032 .033 .032 .029

| 6 | .023 .030 .019 .024 .032 .031 .026 .020 .024

| 7 | .025 .029 .014 .015 .033 .026 .015 .012 .017

| 8 | .023 .024 .011 .009 .032 .020 .012 .013 .009

| 9 | .023 .026 .013 .012 .029 .024 .017 .009 .015




среды, экологическая экспертиза, биосфера, человек и человечество. На их основе формируется соответствующая антропосфера (блок 10.2), благодаря прямым и обратным связям взаимодействия природы (блок 10.7). Во всех обозначенных процессах существенную роль играют механизмы приспособления к внешней и внутренней среде (адаптация) (блок 10.4), а также естественное старение (блок 10.8).

Благодаря уникальности ИИС представляется возможным выделить в ней ПСО имеющие эстремальные значения связей и принадлежащие к разделу Человек. В результате дальнейшей их обработки была получена новая структура (см. Рис.2, табл.2).

Её анализ свидетельствует о том, что наибольшую активность проявляют ПСО в блоке 4, свидетельствующие о неразрывности жизни человека и жизни растений, затем в блоке 19 (генетическая минералогия) и в блоке 3 (корневые выделения и звено севооборота).

Представляют интерес и другие блоки по величине активности больше 1.00 - это блоки 5 и 9, включающие представление о жизни высших существ и неограниченной эволюции. Очевидно нет необходимости рассматривать все блоки, но некоторые из них, имеющие нулевые значения связей, определенно заслуживают внимания - это блок 7




Рис. 2 Функциональная структура связей и перечень ПСО блоков:

Блок No - 1 Link = .000

^ 49.19 эффективность экстрагирования

Блок No - 2 Link = .076

40.48 культура-предшественник

!! Блок No - 3 Link = .125

40.41 звено севооборота

40.47 корневые выделения

!! Блок No - 4 Link = .167

43.41 жизнь растений

^ 43.42 жизнь человека

!! Блок No - 5 Link = .111

43.38 жизнь высших существ

Блок No - 6 Link = .083

43.71 принцип естественного отбора

? Блок No - 7 Link = .000

49.12 эффективность молекулы белка

Блок No - 8 Link = .083

^ 55.54 историческое время

!! Блок No - 9 Link = .111

50.07 неограниченная эволюция

Блок No - 10 Link = .018

36.16 повышение урожайности,

предпосевная обработка семян,

увеличение всхожести семян

^ 45.05 развитие цивилизации

? Блок No - 11 Link = .016

45.02 антропогенная деятельность,

антропогенная нагрузка

Блок No - 12 Link = .016

^ 37.15 аминокислотные остатки

45.04 антропогенное воздействие

45.06 антропогенный процесс

45.10 деятельность человека,

жизнедеятельность человека

Блок No - 13 Link = .028

45.08 астрология

Блок No - 14 Link = .036

^ 45.13 человек и человечество

45.14 эволюция человека и человечества

Блок No - 15 Link = .042

45.07 антропосфера

45.09 демографические процессы

Блок No - 16 Link = .006

37.47 размножение организмов

^ 44.13 взаимодействие нуклеотидов попарное

44.31 комплементарное взаимодействие

45.03 антропогенная эра

Блок No - 17 Link = .015

45.01 антропный принцип

Блок No - 18 Link = .032

45.12 развитие человека

59.27 радиогеология

!! Блок No - 19 Link = .145

^ 51.22 генетическая минералогия

Блок No - 20 Link = .000

47.11 стратегия обживания космоса

Блок No - 21 Link = .002

45.11 могущество человека

46.04 ядерно-электрические ракеты

49.05 эффективное транспортное средство

Блок No - 22 Link = .075

^ 51.06 геологические наблюдения


Табл. 2

Активность связей блоков ПСО к Рис.2

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

| No | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

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

| 1 | .000 .096 .111 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .050 .000 .000 .000 .019 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000

| 2 | .096 .076 .082 .002 .002 .003 .000 .005 .000 .076 .012 .017 .004 .034 .031 .008 .009 .018 .025 .000 .001 .005

| 3 | .111 .082 .125 .002 .003 .003 .000 .000 .000 .086 .011 .020 .000 .049 .022 .006 .008 .013 .016 .000 .000 .005

| 4 | .000 .002 .002 .167 .139 .002 .000 .000 .000 .000 .005 .011 .000 .075 .021 .006 .011 .016 .019 .000 .000 .006

| 5 | .000 .002 .003 .139 .111 .002 .000 .000 .000 .000 .007 .012 .000 .053 .027 .007 .015 .021 .027 .000 .000 .008

| 6 | .000 .003 .003 .002 .002 .083 .000 .000 .000 .000 .007 .013 .000 .027 .027 .007 .016 .021 .027 .000 .000 .009

| 7 | .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .201 .000 .124 .072 .000 .000 .000 .102 .000 .000 .000 .000 .000 .000

| 8 | .000 .005 .000 .000 .000 .000 .000 .083 .000 .000 .011 .016 .007 .036 .043 .028 .016 .037 .075 .000 .004 .010

| 9 | .000 .000 .000 .000 .000 .000 .201 .000 .111 .000 .071 .056 .000 .009 .017 .082 .007 .010 .012 .000 .000 .004

| 10 | .050 .076 .086 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .018 .006 .009 .006 .018 .020 .005 .009 .008 .010 .029 .009 .002

| 11 | .000 .012 .011 .005 .007 .007 .124 .011 .071 .006 .016 .018 .011 .024 .034 .017 .020 .025 .038 .042 .005 .016

| 12 | .000 .017 .020 .011 .012 .013 .072 .016 .056 .009 .018 .016 .010 .019 .025 .023 .019 .020 .025 .000 .012 .015

| 13 | .000 .004 .000 .000 .000 .000 .000 .007 .000 .006 .011 .010 .028 .016 .020 .008 .010 .020 .021 .000 .002 .010

| 14 | .019 .034 .049 .075 .053 .027 .000 .036 .009 .018 .024 .019 .016 .036 .039 .018 .033 .026 .042 .029 .015 .026

| 15 | .000 .031 .022 .021 .027 .027 .000 .043 .017 .020 .034 .025 .020 .039 .042 .022 .039 .038 .050 .000 .029 .031

| 16 | .000 .008 .006 .006 .007 .007 .102 .028 .082 .005 .017 .023 .008 .018 .022 .006 .013 .018 .022 .000 .010 .011

| 17 | .000 .009 .008 .011 .015 .016 .000 .016 .007 .009 .020 .019 .010 .033 .039 .013 .015 .031 .050 .000 .011 .018

| 18 | .000 .018 .013 .016 .021 .021 .000 .037 .010 .008 .025 .020 .020 .026 .038 .018 .031 .032 .042 .031 .023 .029

| 19 | .000 .025 .016 .019 .027 .027 .000 .075 .012 .010 .038 .025 .021 .042 .050 .022 .050 .042 .145 .049 .030 .042

| 20 | .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .029 .042 .000 .000 .029 .000 .000 .000 .031 .049 .000 .022 .000

| 21 | .000 .001 .000 .000 .000 .000 .000 .004 .000 .009 .005 .012 .002 .015 .029 .010 .011 .023 .030 .022 .002 .007

| 22 | .000 .005 .005 .006 .008 .009 .000 .010 .004 .002 .016 .015 .010 .026 .031 .011 .018 .029 .042 .000 .007 .075


(эффективность молекулы белка), 20 (стратегия обживания космоса) и 21(могущество человека, ядерно-электрические ракеты, эффективное транспортное средство).

Активная связь между блоками в триаде 7, 9 и 11 обращает внимание на то, что неограниченная эволюция человечества несомненно требует повышения эффективности белка и внимательного отношения к антропогенной деятельности с учетом антропогенной нагрузки. Как видим, полученный результат полностью согласуется с идеями В.И.Вернадского. Сочетание блоков 20 и 21 отражает глубокую "романтическую" мечту человечества с надеждой на грядущие транспортные средства. Очевидно, здесь требуется подключить знания о космических экологических системах и замкнутых системах жизнеобеспечения человека при продолжительных путешествиях (современность идеи К.Э.Циолковского).

Приведенный анализ некоторых разделов достаточно сложной проблемы “Биосфера и человечество” свидетельствует о возможности восприятия и целесообразности представления элементарных структурных единиц знания не только на понятийном уровне, но и на уровне физической реализации.

В этой связи обратим внимание на понятие радиогеология ( см. Рис.2, блок 18), введенное В.И.Вернадским. Оно характеризует методы и средства для изучения естественного распределения радиоактивных элементов в различных регионах земли. Однако на современном этапе развития человечества, связанного с освоением ядерно-энергетического потенциала, организовано промышленное производство по созданию искусственных радиоактивных элементов, что невольно ведет к загрязнению ими значительных территорий поверхности земли и водоемов. В результате исследований Н.В.Тимофеев-Ресовский расширил представление о радиогеологии до радиационной биогеоценологии.

В последствии, при освоении сельскохозяйственных угодий и их защите от радиоактивного загрязнения, появилось понятие радиоэкология и возникла проблема коэволюции (сосуществования) биосферы и человечества в условиях хронического облучения ионизирующей радиацией в широком диапазоне мощностей доз.

^ Обсуждение результатов. Представленные теоретические и практические результаты, по нашему мнению, позволяют посредством понятийно-смысловых образов формализовать понятийный аппарат, синтезировать искусственные интеллектуальные среды и существенно сократить размерность исследуемой системы, сохранив ее смысловое содержание. В этом принципиальное отличие нашего подхода от традиционных схем анализа информационных материалов, рассматривающих всего лишь терминологическое пространство как таковое, обогащенное семантическими нюансами (неточностями), которые достаточно часто приводят к разногласию в решении многих естественнонаучных и общественно значимых проблем.

При нашем подходе получена возможность ввести в рассмотрение элементарную двухмерную единицу измерения, объединяющую понятие и многообразие его смыслов в пространстве мыследеятельностности человека. Более того, понятийно-смысловой образ нормализует это пространство вне зависимости от его сложности и создает условия для формирования ноосферы из биосферы как природный процесс эволюции сознания, проникающий более глубоко и мощно в своей основе, чем человеческая история.

Трудно отрицать значение космологических идей в решении проблем биосферы и человечества. Их "лобовое" решение обречено на неудачи из-за множества неопределенностей понятийного аппарата. Поэтому мы пошли по пути создания искусственной интеллектуальной среды. Ее достоинство заключается в установлении взаимосвязи между понятийно-смысловыми образами, не обращая внимания на их противоречивость, что позволяет аккумулировать знания любой сложности и неопределенности, лишь бы они были представлены в виде текстов. Такой подход максимально объективизирует выводы, исключая волевые факторы. Становится совершенно ясно, что а) ИИС, сформированные на основе понятийно-смысловых образов, способствуют совершенствованию механизма мышления естественного интеллекта в понимании и решении проблем коэволюции биосферы и человечества; б) свойство биосферы, проявляющееся как энергетический экран-конвертор в системе Космос – Земля, обусловливает биосферно-энергетическую стратегию мышления и развития Человечества.

В этой связи можно выделить консолидирующую функцию информации и ее универсального языка в формировании глобальной, единой и целостной системы на уровне триады "общественно-политические - социально-экономические - информационно -энергетические процессы". Понимание элементарных механизмов и реализация технологии их взаимодействия в обозначенной целостной триаде обеспечит совершенствование жизни на планете Земля.

Здесь возникает множество вариантов, которые невозможно перечислить, используя известное пространство логических возможностей и, тем более, вычленить из него наиболее вероятный сценарий традиционными методами. Тем не менее, используя ИИС, появляется возможность построения и анализа устойчивости моделей формирования и развития живого вещества, животного и растительного мира, а также любых сообществ. При этом критерием правильного решения проблемы могут служить модели сознания и биосферно-энергетические стратегии. Полученный результат свидетельствует о многообразии открывающихся направлений фундаментальных исследований и целесообразности развития идей Н.В.Тимофеева-Ресовского в области создания единого

языка теоретической биологии [4] для решения проблем биосферы и человечества XXI века.

1. Горбушин Н.Г. Искусственные интеллектуальные среды в понимании и прогнозировании влияния малых доз радиации //Новые промышленные технологии. М.: Минатом, 1996. вып. 2-3, с.136-143


2. Hintikka J. Models for Modalities. Dordrecht, Reidel, 1969

3. Горбушин Н.Г. Интеллектуальные средства синтеза знаний в системе биосфера и человечество // «В.И.Вернадский и современность». Материалы торжественного заседания, посвященного 140-летию со дня рождения академика В.И.Вернадского (г.Москва, 12.03.2003 г.) – М.: Издательский дом «Ноосфера», 2003, с.99-121.

4. Тимофеев-Ресовской Н.В. Генетика, эволюция и теоретическая биология // Природа, 1980, 9, с.62-65







Скачать 224,98 Kb.
оставить комментарий
Дата17.10.2011
Размер224,98 Kb.
ТипДоклад, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх