Дасан зохицох систем: үзэл баримтлал, үндсэн шинж чанарууд, жишээнүүд

Агуулгын хүснэгт:

Дасан зохицох систем: үзэл баримтлал, үндсэн шинж чанарууд, жишээнүүд
Дасан зохицох систем: үзэл баримтлал, үндсэн шинж чанарууд, жишээнүүд
Anonim

Санал хүсэлтийн гогцоо нь экосистем, бие даасан организм гэх мэт энэ нийтлэлд онцолсон системийн гол онцлог юм. Тэд мөн хүний ертөнц, нийгэмлэг, байгууллага, гэр бүлд байдаг.

Ийм төрлийн хиймэл системд хүссэн төлөвийг хадгалахын тулд сөрөг санал хүсэлтийг ашигладаг хяналтын систем бүхий роботууд орно.

Гол онцлог

Дасан зохицох системд параметр нь удаанаар өөрчлөгддөг бөгөөд сонгосон утга байхгүй. Гэсэн хэдий ч өөрийгөө зохицуулах системд параметрийн утга нь системийн динамикийн түүхээс хамаарна. Өөрийгөө зохицуулах тогтолцооны хамгийн чухал чанаруудын нэг бол эмх замбараагүй байдлын ирмэгт дасан зохицох чадвар буюу эмх замбараагүй байдлаас зайлсхийх чадвар юм. Бодитоор хэлбэл, эмх замбараагүй байдлын ирмэг рүү цааш явахгүйгээр ажиглагч аяндаа, гэхдээ гамшиггүйгээр ажиллах боломжтой. Эмх замбараагүй байдлын ирмэгт дасан зохицох нь бараг бүх санал хүсэлтийн системд тохиолддог болохыг физикчид нотолсон. Ийм онолууд нь онолд шууд нөлөөлдөг тул уншигчид хуурамч нэр томъёонд гайхах хэрэггүйэмх замбараагүй байдал.

Практопоэз

Практопоэз гэдэг нь Данко Николичийн зохиосон нэр томьёо нь организм эсвэл эсийн аутопоэз нь түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хоорондын аллопоэтик харилцан үйлчлэлээр явагддаг дасан зохицох буюу өөрийгөө зохицуулах тогтолцооны нэг төрөл юм. Тэд яруу найргийн шатлалаар зохион байгуулагдсан: нэг бүрэлдэхүүн хэсэг нь нөгөөг нь бий болгодог. Энэ онол нь амьд систем нь ийм дөрвөн яруу найргийн үйл ажиллагааны шатлалыг харуулдаг гэж үздэг:

хувьсал (i) → генийн илэрхийлэл (ii) → гентэй холбоогүй гомеостатик механизм (анапоэз) (iii) → эсийн үйл ажиллагаа (iv).

Практопоэз нь сэтгэцийн үйл ажиллагаа нь ихэвчлэн анапоэтик түвшинд (iii) явагддаг, өөрөөр хэлбэл оюун ухаан хурдан гомеостаз (дасан зохицох) механизмаас үүсдэг гэж маргаснаар орчин үеийн мэдрэл судлалын сургаалыг эсэргүүцдэг. Энэ нь сэтгэх нь мэдрэлийн үйл ажиллагаатай ижил утгатай (IV түвшний эсийн үйл ажиллагаа) гэсэн өргөн тархсан итгэл үнэмшилтэй зөрчилдөж байна.

Дасан зохицох системийн диаграм
Дасан зохицох системийн диаграм

Доод түвшин бүр дээд түвшнээс илүү ерөнхий мэдлэгийг агуулдаг. Жишээлбэл, ген нь анапоэтик механизмаас илүү ерөнхий мэдлэгийг агуулдаг бөгөөд энэ нь эсийн үйл ажиллагаанаас илүү ерөнхий мэдлэгийг агуулдаг. Энэхүү мэдлэгийн шатлал нь анапоэтик түвшинд оюун ухаан үүсэхэд шаардлагатай ойлголтуудыг шууд хадгалах боломжийг олгодог.

Цогц систем

Дасан зохицох нарийн төвөгтэй систем нь бие даасан хэсгүүдийн талаархи төгс ойлголт нь автоматаар бүхэлд нь төгс ойлголт өгдөггүй цогц механизм юм.загварууд. Шугаман бус динамик системийн нэг төрлийн дэд хэсэг болох эдгээр механизмын судалгаа нь салбар хоорондын өндөр уялдаатай бөгөөд байгалийн болон нийгмийн шинжлэх ухааны мэдлэгийг нэгтгэн нэг төрлийн бус хүчин зүйл, фазын шилжилт, үе шатыг харгалзан үзсэн дээд түвшний загвар, дүрслэлийг боловсруулахад чиглэгддэг. бусад нюансууд.

Эдгээр нь харилцан үйлчлэлийн динамик сүлжээ бөгөөд тэдгээрийн харилцаа нь тусдаа статик объектуудын цуглуулга биш, өөрөөр хэлбэл чуулгын зан төлөвийг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн зан төлөвөөр урьдчилан таамаглаагүй тул нарийн төвөгтэй байдаг. Тэд хувь хүний болон хамтын зан үйл нь өөрчлөлтийг үүсгэгч бичил үйл явдал эсвэл үйл явдлын багцын дагуу мутацид орж, өөрөө зохион байгуулагддаг тул дасан зохицох чадвартай байдаг. Эдгээр нь өөрчлөгдөж буй орчинд дасан зохицож, макро бүтцийн хувьд оршин тогтнох чадвараа сайжруулахад чиглэгдсэн, харьцангуй төстэй болон хэсэгчлэн холбоотой микро бүтцийн цогц макроскопийн цуглуулга юм.

Програм

"Цогц дасан зохицох систем" (CAS) буюу нарийн төвөгтэй байдлын шинжлэх ухаан гэсэн нэр томъёог ихэвчлэн ийм системийг судлах явцад үүссэн сул зохион байгуулалттай эрдэм шинжилгээний салбарыг тодорхойлоход ашигладаг. Нарийн төвөгтэй байдлын шинжлэх ухаан нь ганц онол биш бөгөөд энэ нь нэгээс олон онолын хүрээг хамардаг бөгөөд амьд, дасан зохицох чадвартай, өөрчлөгдөж буй тогтолцооны талаархи зарим үндсэн асуултын хариултыг эрэлхийлдэг салбар хоорондын өндөр харилцаатай байдаг. CAS-ийн судалгаа нь системийн нарийн төвөгтэй, гэнэтийн, макроскоп шинж чанаруудад төвлөрдөг. Жон Х. Холланд CAS нь том хэмжээтэй системүүд гэж хэлсэнхарилцан үйлчилдэг, дасан зохицдог эсвэл суралцдаг агент гэж нэрлэгддэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоо.

Жишээ

Дасан зохицох системийн ердийн жишээнд:

  • цаг агаар;
  • хотууд;
  • фирмүүд;
  • зах зээл;
  • засгийн газар;
  • аж үйлдвэр;
  • экосистемүүд;
  • нийгмийн сүлжээ;
  • цахилгаан сүлжээ;
  • амьтны багц;
  • замын хөдөлгөөний урсгал;
  • нийгмийн шавжны колони (жишээ нь шоргоолж);
  • тархи ба дархлааны систем;
  • эс ба хөгжиж буй үр хөврөл.

Гэхдээ энэ нь бүгд биш. Түүнчлэн, энэ жагсаалтад улам бүр түгээмэл болж буй кибернетикийн дасан зохицох системүүд багтаж болно. Улс төрийн нам, нийгэмлэг, геополитикийн нийгэмлэг, дайн, террорист сүлжээ зэрэг хүмүүсийн нийгмийн бүлэгт суурилсан байгууллагуудыг мөн CAS гэж үздэг. Хүн-компьютерийн харилцан үйлчлэлийн нийлмэл цогцоор бүрдэж, хамтран ажиллаж, удирддаг интернет болон кибер орон зайг мөн дасан зохицох цогц систем гэж үздэг. CAS нь шаталсан байж болох ч энэ нь үргэлж өөрийгөө зохион байгуулах талуудыг илүү олон удаа харуулах болно. Тиймээс орчин үеийн зарим технологиудыг (жишээлбэл, мэдрэлийн сүлжээ) өөрөө суралцдаг, өөрөө тохируулдаг мэдээллийн систем гэж нэрлэж болно.

Ухамсар ба тархины систем
Ухамсар ба тархины систем

Ялгаанууд

CAS-ийг цэвэр олон агентын системээс (MAS) ялгаж буй зүйл нь өөртэйгөө төстэй байдал, бүтцийн нарийн төвөгтэй байдал, өөрийгөө зохион байгуулах зэрэг дээд түвшний онцлог, функцүүдэд анхаарал хандуулдаг явдал юм. MAS тодорхойлсонхарилцан үйлчлэлцдэг хэд хэдэн агентаас бүрдсэн системийн хувьд CAS-д агентууд болон системүүд нь дасан зохицох чадвартай бөгөөд систем нь өөрөө ижил төстэй байдаг.

CAS нь харилцан үйлчилдэг дасан зохицох агентуудын цогц цуглуулга юм. Ийм системүүд нь дасан зохицох өндөр түвшинд тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь өөрчлөлт, хямрал, сүйрлийн үед ер бусын тэсвэртэй болгодог. Дасан зохицох системийг боловсруулахдаа үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Дасан зохицох системийн удирдлага
Дасан зохицох системийн удирдлага

Бусад чухал шинж чанарууд нь: дасан зохицох (эсвэл гомеостаз), харилцаа холбоо, хамтын ажиллагаа, мэргэшил, орон зайн болон цаг хугацааны зохион байгуулалт, нөхөн үржихүй юм. Тэдгээрийг бүх түвшинд олж болно: том биетүүдтэй адил эсүүд мэргэшиж, дасан зохицож, үрждэг. Харилцаа холбоо, хамтын ажиллагаа нь агентаас эхлээд системийн түвшинд хүртэл бүх түвшинд явагддаг. Ийм систем дэх агентуудын хамтын ажиллагааг хөдөлгөх хүчийг зарим тохиолдолд тоглоомын онолыг ашиглан шинжилж болно.

Симуляция

CAS нь дасан зохицох боломжтой системүүд юм. Заримдаа тэдгээрийг агент дээр суурилсан болон нарийн төвөгтэй сүлжээний загваруудыг ашиглан загварчилдаг. Агентууд дээр суурилсан эдгээрийг янз бүрийн арга, хэрэгслийг ашиглан, юуны түрүүнд загвар доторх янз бүрийн агентуудыг тодорхойлох замаар боловсруулдаг. CAS-д зориулсан загвар боловсруулах өөр нэг арга нь дасан зохицох холбооны систем гэх мэт янз бүрийн CAS бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийн өгөгдлийг ашиглан сүлжээний нарийн төвөгтэй загваруудыг боловсруулах явдал юм.

Качан систем болгон
Качан систем болгон

2013 ондSpringerOpen / BioMed Central нь нарийн төвөгтэй системийн загварчлалын (CASM) нээлттэй хандалтын онлайн сэтгүүлийг гаргалаа.

Амьд организм бол дасан зохицох цогц систем юм. Биологийн хувьд нарийн төвөгтэй байдлыг тооцоолоход хэцүү ч хувьсал нь гайхалтай организмуудыг бий болгосон. Энэхүү ажиглалт нь хувьслын талаарх нийтлэг буруу ойлголтыг дэвшилттэй болгоход хүргэсэн.

Төвөгтэй байхыг хичээх

Хэрэв дээрх нь ерөнхийдөө үнэн байсан бол хувьсал нь нарийн төвөгтэй болох хүчтэй хандлагатай байх байсан. Энэ төрлийн процесст хамгийн түгээмэл хүндрэлийн зэрэг нь цаг хугацааны явцад нэмэгдэх болно. Үнэн хэрэгтээ зарим хиймэл амьдралын загварчлалууд нь CAS үүсэх нь хувьслын зайлшгүй шинж чанар гэдгийг харуулж байна.

Гэсэн хэдий ч хувьслын нарийн төвөгтэй байдлын ерөнхий чиг хандлагын санааг идэвхгүй үйл явцаар тайлбарлаж болно. Үүнд хэлбэлзлийг нэмэгдүүлэх боловч хамгийн нийтлэг утга болох горим өөрчлөгддөггүй. Тиймээс хамгийн их хүндрэлийн түвшин цаг хугацааны явцад нэмэгддэг, гэхдээ зөвхөн организмын нийт тооны шууд бус бүтээгдэхүүн юм. Энэ төрлийн санамсаргүй үйл явцыг мөн хязгаарлагдмал санамсаргүй алхалт гэж нэрлэдэг.

Дасан зохицох хяналтын систем
Дасан зохицох хяналтын систем

Энэ таамаглалд организмын бүтцийг төвөгтэй болгох илт хандлага нь хуурмаг юм. Энэ нь нарийн төвөгтэй байдлын тархалтын баруун сүүл хэсэгт амьдардаг цөөн тооны том, маш нарийн төвөгтэй организмд анхаарлаа төвлөрүүлж, илүү энгийн бөгөөд илүү түгээмэл зүйлийг үл тоомсорлосноос үүсдэг.организмууд. Энэхүү идэвхгүй загвар нь төрөл зүйлийн дийлэнх нь дэлхийн биомассын тал орчим хувь, дэлхийн биологийн олон янз байдлын дийлэнх хувийг бүрдүүлдэг микроскоп прокариотууд гэдгийг онцлон тэмдэглэв. Тиймээс дэлхий дээр энгийн амьдрал давамгайлсан хэвээр байгаа бол нарийн төвөгтэй амьдрал зөвхөн түүврийн хэвийсэн байдлаас болж илүү олон янз харагдаж байна.

Хэрэв биологид нарийн төвөгтэй байдал руу чиглэсэн ерөнхий хандлага байхгүй бол энэ нь тодорхой тохиолдлуудад системийг нарийн төвөгтэй болгоход түлхэц өгөх хүчин зүйлд саад болохгүй. Эдгээр жижиг чиг хандлагууд нь системийг илүү төвөгтэй төлөв рүү хөтөлдөг бусад хувьслын дарамтаар тэнцвэржүүлнэ.

Дархлаа

Дасан зохицох дархлааны систем (мөн олдмол, ховор тохиолдолд өвөрмөц дархлаа гэж нэрлэдэг) нь ерөнхий дархлааны тогтолцооны дэд систем юм. Энэ нь эмгэг төрүүлэгч бичил биетнийг устгах эсвэл өсөлтөөс урьдчилан сэргийлэх өндөр мэргэшсэн эсүүд, процессуудаас бүрддэг. Олдмол дархлаа нь сээр нуруутан амьтдын дархлааны хоёр үндсэн стратегийн нэг юм (нөгөө нь төрөлхийн дархлааны систем). Олдмол дархлаа нь тодорхой эмгэг төрүүлэгчийн анхны хариу урвалын дараа дархлаа судлалын ой санамжийг бий болгож, дараа нь ижил эмгэг төрүүлэгчтэй тулгарах үед сайжруулсан хариу үйлдэл хийхэд хүргэдэг. Дархлалын олж авсан энэ үйл явц нь вакцинжуулалтын үндэс юм. Төрөлхийн тогтолцооны нэгэн адил олдмол систем нь зөвхөн хошин дархлааны бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс гадна эсийн дархлааны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг.

Дасан зохицох банкны систем
Дасан зохицох банкны систем

Нэр томъёоны түүх

"Дасан зохицох" гэсэн нэр томъёог анх нэвтрүүлсэнРоберт Гүүд мэлхийнүүдийн эсрэгбиеийн хариу урвалын талаар 1964 онд олдмол дархлааны хариу үгтэй ижил утгатай ашигласан. Гүүд нэр томъёог сольж хэрэглэсэн гэдгээ хүлээн зөвшөөрсөн боловч зөвхөн энэ нэр томъёог ашиглахыг илүүд үзсэн гэдгээ тайлбарлав. Магадгүй тэр хуванцар бөгөөд антигенийн молекулын хэлбэрт дасан зохицож чаддаг эсрэгбие үүсэх тухай үл итгэсэн онол эсвэл тэдгээрийн субстратаар илэрхийлэгдэх дасан зохицох ферментийн тухай ойлголтын талаар бодож байсан байх. Энэ хэллэгийг бараг зөвхөн Гүүд болон түүний шавь нар, мөн 1990-ээд он хүртэл ахиу организмын талаар ажиллаж байсан бусад дархлаа судлаачид ашигладаг байсан. Дараа нь "төрөлхийн дархлаа" гэсэн нэр томьёотой хамт өргөн хэрэглэгдэх болсон нь төлбөр хүлээн авагчийн системийг нээсний дараа алдартай сэдэв болсон. Дрозофилад, өмнө нь дархлаа судлалын чиглэлээр ахиу организм байсан. Дархлаа судлалд хэрэглэдэг "дасан зохицох" гэсэн нэр томъёо нь асуудалтай байдаг, учир нь олдмол дархлааны хариу урвал нь физиологийн утгаараа дасан зохицох эсвэл дасан зохицох чадваргүй байж болно. Үнэн хэрэгтээ, олдмол болон дархлааны хариу урвал нь хувьслын утгаараа дасан зохицох, дасан зохицох чадваргүй байж болно. Өнөөдрийн ихэнх сурах бичгүүдэд "дасан зохицох" гэсэн нэр томъёог зөвхөн "олж авсан" гэсэн үгтэй ижил утгатай гэж тэмдэглэсэн байдаг.

Гэрийн дасан зохицох автоматжуулалтын систем
Гэрийн дасан зохицох автоматжуулалтын систем

Биологийн дасан зохицох

Нээлтээс хойш олдмол дархлаа гэсэн сонгодог утга нь бие махбодийн тогтолцооны өөрчлөлтөөр үүсгэгдсэн эсрэгтөрөгчийн өвөрмөц дархлаа гэсэн үг юм.клоныг тодорхойлох антиген рецептор үүсгэдэг генүүд. Сүүлийн 10 жилд "дасан зохицох" гэсэн нэр томъёо нь бие махбодийн генийн өөрчлөлттэй хараахан холбогдоогүй байгаа дархлааны хариу урвалын өөр ангилалд улам бүр хэрэглэгдэж байна. Эдгээрт эсрэгтөрөгчийн өвөрмөц шинж нь тодорхойгүй байгаа байгалийн алуурчин (NK) эсийн тэлэлт, үр хөврөлөөр кодлогдсон рецепторыг илэрхийлэх NK эсүүдийн тэлэлт, бусад төрөлхийн дархлааны эсүүд идэвхжсэн төлөвт шилжиж, богино хугацааны дархлааны ой санамжийг бий болгодог. Энэ утгаараа дасан зохицох дархлаа нь "идэвхжүүлсэн төлөв" эсвэл "гетеростаз" гэсэн ойлголттой илүү ойр байдаг бөгөөд ингэснээр хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд "дасан зохицох" физиологийн утгад буцаж ирдэг. Энгийнээр хэлэхэд өнөөдөр энэ нь биологийн дасан зохицохтой бараг ижил утгатай юм.

Зөвлөмж болгож буй: