Что общего у живого организма и объекта техники? Гораздо больше, чем привыкли считать, ведь всю технику создали живые существа с целью расширить свои органы и конечности во вне своего организма.
Постоянно занимаясь техникой и математическим моделированием сложных систем, я стал замечать, что есть такие, которые работают хорошо и стабильно и другие, которые работают один раз и потом уходят в разнос, т.е. являются неустойчивыми или слабоустойчивыми (привет, ТАУ). И причём наиболее устойчивые и работоспособные имели схожие черты.
Я погрузился в этологию, историю, физиологию и цитологию с тем, чтобы найти что-то общее, что описывало бы поведение всего живого и техники, как продолжения живого. И сегодня я нашёл.
Оказалось, что любая живая или устойчивая техническая система работает по одной и той же стратегии:
1. Фильтрация и сортировка.
2. Накопление и преобразование.
3. Направленное усиление.
4. Репликация.
Подробнее:
1. Фильтрация предполагает взаимодействие с окружающей средой, чтобы найти, выделить и захватить только нужные объекты, которые принято считать "ресурсами". Далее ресурсы сортируются и упорядочиваются. На данном этапе локально снижается энтропия, что важно!
2. Ресурсы накапливаются и преобразуются, что приводит к разности "потенциалов". Появляется обособленное пространство, где больше или меньше ресурса или преобразованного продукта, чем в окружающей среде.
3. Всё это делается, чтобы усилить некоторое воздействие, то есть сбросить разность "потенциалов" в нужном направлении. При этом получившийся эффект должен превосходить затраты на фильтрацию, сбор, пеобразование и рассеивание энергии во время всех этих процессов.
4. Репликация - это одна из эффективнейших форм усиление. Однажды заработавший процесс можно и должно копировать, если он выгоден. В итоге остаются только реплицирующиеся циклы, остальные - отмирают и рассеиваются энтропией.
Примеры:
1) Клетка цианобактерии фильтрует определённый спектр солнечного излучения, захватывает молекулы воды, углекислого газа и собирает выработанную глюкозу. Из неё получаются энергия и аминокислоты, а из них уже белки, которые идут на саморепликацию.
2) Стая млекопитающих, в которой добыча собирается особями более низкого ранга, накапливается и распределяется особями более высокого ранга. Полученная пища перерабатывается, преобразуется в энергию движений и белок, которые идут на поддержание жизни (гомеостаз) и размножение.
3) Человек, делающий научную статью, собирает только нужные материалы по интересующей теме, накапливает, перерабатывает в новое знание опираясь на опыты и умозаключения, создаёт текст, который затем распространяется среди других людей, которые могут воспроизводить опыт и получать предсказуемый полезный результат.
4) Металлоперерабатывающая отрасль экономики собирает руду и природный газ или электроэнергию, перерабатывает в сплавы, из которых штампуются одинаковые колёсные диски автомобилей в больших объёмах.
5) Космический аппарат получает солнечную энергию, преобразует и накапливает в аккумуляторах, затем расходует её на поддержание ориентации в пространстве и репликации информации, передающейся через радиоволны. И сами аппараты тоже реплицируются.
То, что не работает по такой стратегии - обречено, т.к. только такая стратегия устойчива во времени за счёт локального уменьшения энтропии и копирования.
Поскольку такая стратегия является функцией, в том числе зависящей от времени, и имеющей контуры обратных связей, то она может быть описана одним дифференциальным уравнением, у которого будут меняться коэффициенты.
Определить вид этого уравнения - одна из моих задач, т.к. оно поможет построить математические модели создаваемых систем и заранее предсказать их жизнеспособность.