Техника - молодёжи 2006-05, страница 40

38 2006 №05 ТМ

ИДЕИ НАШИХ ЧИТАТЕЛЕЙ

несостоятельной. Пусть заданы все первоначальные уровни сыпучей среды в каждом блоке гомеостата, состоящего из множества блоков с еще большим множеством связей, объединенных в виде непланарного графа. Гомеостат переводится в динамическое состояние, т.е. начинается обмен сыпучей средой между отдельными блоками сообразно заданным связям. И пусть необходимо предсказать нахождение уровней сыпучей среды в каждом блоке через продолжительное время Т при условии, что в известные моменты времени блоки гомеостата получали внешние воздействия (стимулы) в виде одномоментных подач и изъятий порций сыпучей среды по заданной заранее циклограмме. Если при этом обмен потоками сыпучей среды между отдельными блоками должен рассматриваться как нелинейный и нестационарный, становится очевидным, что решение подобной проблемы формальными методами даже с применением современной вычислительной техники становится крайне сложной задачей из-за невозможности формализации «переходных» процессов, происходящих в промежутке между отдельными устойчивыми состояниями гомеостата.

Конкретный пример — исследование поведения земной атмосферы и погодных явлений в ней. Очень часто по телевидению показывают карты нахождения и перемещения циклонов и антициклонов. Взаимодейст

вие между ними фиксируется и изучается метеорологами, а как следствие этого, мы получаем прогноз погоды (температура, давление, направление ветра и т. д.), который мы зачастую ругаем за неточность. Причина же кроется в такой высокой сложности формализации атмосферных процессов, что увеличение памяти и быстродействия компьютеров не оказывает значительного влияния на качество прогнозов погоды. Но если представить атмосферные столбы над местами нахождения циклонов и антициклонов на несколько километров вверх и воздушные потоки, которыми они обмениваются на разных высотах, как каналы гомеостата, то нетрудно обнаружить структурное подобие между реальным гомеоста-том, которым является атмосфера, и гомеостатом на сыпучих средах. Эти две системы структурно подобны, и сложности их исследования можно считать эквивалентными. И очевидно, оценка динамического поведения обоих названных гомеостатов одинаково сложная задача.

Хотя нахождение подобия между гомеостатами на потоках сыпучей среды и реальными сложными системами может оказаться полезным при прогнозировании поведения подобных систем, не следует исключать возможности построения искусственных гомеостатов на основе других элементов. К сожалению, нынешние способы моделирования с использованием известных элементов элект

ро-, пневмо-, гидроавтоматики, а также электроники для этой цели малопригодны. В 1988 г. известный математик Ю. Манин в книге «Вычислимое и невычислимое» (М. Советское радио) отмечал: «...В гносеологическом плане многое можно было бы сказать о соотношении понятий вычислимость и познаваемость. Первое из них относится только к проработке избранной математической модели действительности, будь то система дифференциальных уравнений или задача дискретного программирования. Второе же много шире, поскольку сам выбор модели и задача проверки ее на адекватность находятся далеко за пределами алгоритмического мира». Более конкретно и подробно по этому вопросу высказывается известный английский математик и астрофизик Р. Пенроуз в своей полемической книге «Новый ум короля», оценивая возможности современной компьютерной техники и пределов ее применимости. Пенроуз указывает направления поиска технических средств для моделирования сложных систем, не поддающихся алгоритмизации. Он упоминает устройства, работающие на квантовых эффектах, которые могут быть полезны при моделировании конкретных задач, однако, скорее всего, это дело будущего. В то же время принцип работы устройств на сыпучих средах разработан и уже сейчас может служить одним из средств решения обсуждаемой проблемы. ОЯ1

D VD-проигрыватели и акустические системы

www.dvtech.ru (095) 200 47 07