Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Новосельцев В.Н. -> "Теория управления и биосистемы. Анализ сохранительных свойств" -> 48

Теория управления и биосистемы. Анализ сохранительных свойств - Новосельцев В.Н.

Новосельцев В.Н. Теория управления и биосистемы. Анализ сохранительных свойств — Наука , 1978. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyaupravleniyabiosistemi1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 137 >> Следующая

Другой подход к определению того, что считать объектом управления, связан с разделением биосистемы на метаболическую компоненту и кибернетическую систему, обеспечивающую сохранение энергетической основы системы ([216], см. также
разд. 1.2). Но и в этом случае нельзя забывать, что сама энергетическая компонента в большой степени обладает свойствами саморегуляции и самосохранения, т. е. имеет свойства как регулятора, так и объекта одновременно.
Наконец, каждый целостный биообъект (внутри которого мы сейчас пытались выявить «объект управления» и «регулятор») не является изолированным. Клетки являются частью организма, организм входит в популяцию, популяции формируют биогеоценозы.
«6 Поэтому, как бы ни была совершенна система управления объектом данного уровня, она не самостоятельна в своем поведении, в своих решениях. При воздействии факторов внешней среды, возмущающих более высокие уровни организации биосистемы, механизмы регуляции подсистем подавляются, как бы оптимальны они ни были с точки зрения этой подсистемы. Самый совершенный хищник не может уничтожить до конца свою «неоптимальную» по конструкции жертву — экологические механизмы регуляции в биогеоценозе довлеют над регулирующими механизмами организма и популяции. «Выживают не виды, а ансамбли», — пишет по этому поводу М. Эйген [255]. Популяция, составленная из «более приспособленных» особей, в целом может оказаться менее приспособленной [61].
Специфические трудности возникают на организменном уровне при выделении в качестве объекта отдельных органов и подсистем организма. Эти подсистемы в организме относительно автономны в нормальных условиях, так что выделение их в качестве объекта исследования во многих случаях не вызывает сложностей. Однако при ухудшении условий среды связи между отдельными подсистемами становятся более тесными; сильные стрессорные воздействия организм встречает не как совокупность изолированных подсистем, а как целостная система [34, 164, 181, 188]. Таким образом, в сложных условиях, когда в наибольшей степени должны проявляться оптимальные свойства органов и систем организма, возникают и наибольшие трудности с выделением отдельных «объектов регулирования» в целостном организме. Аналогичные сложности могут возникнуть и при анализе экосистем.
Явно неоптимальные с точки зрения энергетики особенности организма (петушиный гребень, например, [102, 192]) или просто нецелесообразные на организменном уровне генетические особенности вида (высокий процент генетических уродств [102, 248]) оказываются необходимыми для осуществления эволюционного процесса. Само наличие по-разному приспособленных особей и групп особей является необходимым условием отбора. Существование «плохих» и, следовательно, неоптимальных конструкций организмов в популяциях необходимо для процесса
улучшения, «оптимизации» самих популяций. Рассогласование качеств отдельных особей является движущей силой эволюции. «Материал для эволюции поставляют не победители в борьбе за существование, а побежденные», — писал Э. С. Бауэр [26, стр. 201].
Описание среды. С описанием среды в биосистемах, по-видимому, дело обстоит наиболее хорошо; по крайней мере, в первом приближении среда должна описываться так же, как при исследовании технических систем. .Однако определенные трудности все же могут возникнуть из-за разделения целостной биосистемы на подсистемы — «объект» и его окружение — «среду». В частности, на организменном уровне для каждой подсистемы в качестве среды выступают все остальные подсистемы [51], и здесь мы сталкиваемся с теми же трудностями, что и при определении объекта управления.
Критерий качества. Обычно улучшение качества биосистемы связывается с уменьшением затрат энергии на ее функционирование [97, 171, 175, 230—232] или с улучшением протекания процессов в системе (например, быстродействие [29, 108], минимизация флуктуаций переменных внутренней среды [34], достижение экстремальных значений некоторых переменных состояния [7]). Для экологических систем часто предполагается максимальная приспособленность или максимальная скорость размножения в среде [161, 231 и др.].
Однако выбор критерия оптимальности все же остается полностью делом вкуса исследователя. Интуитивная «ясность» критерия служит недостаточным ориентиром хотя бы потому, что в/стандартных условиях (нацример, при отработке ступенчатого воздействия) процессы, минимизирующие энерготраты или время переходного процесса, практически различить невозможно ([229], см. рис. 4.4). Следует иметь в виду, что в других случаях система может, наоборот, оказаться весьма критичной к выбору критерия оптимальности. «Система, оптимальная в некотором смысле, с другой точки зрения может оказаться неоптимальной и даже бесполезной» [240].
Кроме того, при наличии упомянутых альтернатив у уссле-дователя всегда остается выбор одной из двух постановок задач: минимизация энергетического показателя при ограничениях на качество процесса или получение экстремума показателя качества при ограничениях на энергетические траты. Исчерпывающей аргументации в пользу выбора того или другого подхода в каких-либо конкретных ситуациях в литературе нет. Зато, как уже отмечалось, имеется тенденция к рассмотрению компромиссных критериев [175, 203].
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 137 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed