Энтропия и организация систем. Уровни организации систем в природе и обществе.

Одной из важнейших системных характеристик является энтропия, представляющая собой количественную меру беспорядка в системе. Энтропия характеризует соотношение дезорганизованности и организованности систем различной природы, предопределяет поведение людей в сложных искусственных системах, в экономике, политике, межнациональных отношениях и других реальных сложных системах.
Степень организованности системы определяется количеством содержащейся в системе энтропии.
В этом плане под управлением в обществе понимается способ воздействия, побуждающий людей к упорядоченному, или организованному, поведению, выполнению требуемых действий, соблюдению законов.
При прогрессивном развитии социальной системы в ней быстрее уменьшается энтропия. Если энтропия в некоторой системе увеличивается, то это означает, что в системе преобладают процессы разрушения, деструкции, движение в сторону неупорядоченности, неопределенности и хаоса, что в конечном счете может привести к разрушению и гибели данной системы.

Общепринятая в физике формулировка второго начала термодинамики гласит, что в закрытых системах энергия стремится распределиться равномерно, т.е. система стремится к состоянию максимальной энтропии.

Отличительной же особенностью живых тел, экосистем и биосферы в целом является способность создавать и поддерживать высокую степень внутренней упорядоченности, т.е. состояния с низкой энтропией. Понятие энтропии характеризует ту часть полной энергии системы, которая не может быть использована для производства работы. В отличие от свободной энергии она представляет собой деградированную, отработанную энергию.

 

В экономических науках энтропия понимается как мера неопре­деленности в системе. Неопределенность в системе — это ситуация, ко­гда полностью или частично отсутствует информация о возможных состояниях системы и внешней среды, когда в системе возможны события, вероятностные характеристики которых неизвестны. Чем сложнее система, тем большее значение приобретает фактор неопре­деленности в ее развитии.
Информация и энтропия характеризуют сложную систему с точки зрения упорядоченности и хаоса, причем если информация — мера упорядоченности, то энтропия — мера беспорядка. Эта мера прости­рается от максимальной энтропии, т.е. хаоса, полной неопределен­ности до высшего уровня порядка.

Уровень организованности опреде­ляется уровнем информации, на котором находится система. Сле­довательно, количество информа­ции, необходимое для перехода из одного уровня организации в другой (качественно более высокий), можно определить как разность энтропий.
Уменьшение энтропии происходит в результате информационно-управленческого процесса за счет обмена с внешней средой вещест­вом, энергией и информацией.

Итак, уровень организованности определяется уровнем инфор­мации, на котором находится система. Системы, которые сами до­бывают информацию для саморегулирования и саморазвития, есть наиболее организованные системы. Так, в биологии обычно выделяет­ся шесть уровней биологической организации: молекуляр­ный, клеточный, организменный, популяционный (популяционно-видовой), экосистемный, биосферный.

 

Первый уровень - уровень статической организа­ции, отражающий статические взаимоотношения между элементами целого. Он может быть назван уровнем «осно­ваний». Примером может служить строение Вселенной. скелет человека, животного, систематизация знаний в лю­бой науке.

Второй уровень иерархии организации представляет собой уровень простой динамической системы с заранее запрограммированными обязательными движениями. Он может быть назван уровнем «часового механизма». Примерами могут служить Солнечная система, смена вре­мен года. Большая часть теоретических положений в физи­ке, химии, экономике, относится к этой категории.

Третьим является уровень информационной организации, т.н. кибернетической системы, который также можно назвать уровнем «термостата». Примером кибер­нетического механизма физиологии является модель гомеостазиса; в технике - гибкие производственные систе­мы, многие робототехнические устройства, автоматизированные системы управления. Такие органи­зационные формы существуют также во всем эмпириче­ском мире биолога и социолога.

Четвертый уровень - самосохраняющаяся органи­зация - открытая система. Этот уровень, на котором жи­вое может отличаться от неживого, условно называется уровнем клетки.

Пятый уровень - генетически общественные орга­низации. Они олицетворяются растением и доминируют в эмпирическом мире ботаники.

Шестой уровень иерархии - организации типа «жи­вотных», характеризующиеся наличием подвижности, целенаправленным поведением и осведомленностью. Здесь уже развиты специализированные приемники информации, нервная система, появляется мозг, который приводит к образному восприятию окружающейся действительности. Поведение таких организаций становится менее предска­зуемым.

Седьмой уровень - уровень индивидуального чело­веческого организма - рассматривает человека как осо­бую форму организации и называется «человеческий». Кроме тех черт, которые характеризуют «животных», че­ловек отличается самосознанием. Это качество тесно свя­зано с наличием языка как средства общения и с использо­ванием символов. Именно способность говорить -возможность создания, восприятия и интерпретации слож­ных символов - наиболее четко отличает человека от его «низших» собратьев.

Восьмой уровень - социальная организация, пред­ставляющая собой разнообразие общественных институ­тов, т.е. объединений людей, целенаправленно интегри­рующих свою деятельность. Многообразие социальных организаций и специфика их поведения привели к возник­новению прикладной теории организаций.

И, наконец, девятый уровень - трансцендентальные системы, т.е. организации во Вселенной, которые сущест­вуют в виде различных структур и взаимосвязей, но еще не познаны в данный конкретный момент и вряд ли смогут быть познаны в будущем.

Приведенная классификация характеризует единство организационных начал в природе и обществе, а также многообразие самих организаций от самых простых до самых сложных форм, отражающих огромный опыт, на­копленный природой - неиссякаемым источником, пи­тающим идеями теорию организации.

 

Понятие информации. Основные понятия теории информации К.Шеннона. Управление как информационный процесс.

В отечественной и зарубежной литературе предлагается много разных определений информации: информация как отраженное разнообразие; информация как устранение неопределенности (энтропии); информация как связь между управляющей и управляемой системами; информация как преобразование сообщений; информация как единство содержания и формы; информация - это мера упорядоченности, организации системы в ее связях с окружающей средой.

Общее понятие информации должно непротиворечиво охватывать все определения информация, все виды информации. Такого универсального понятия информации еще не разработано. Информация может быть структурной, застывшей, окостенелой. Например, в минералах, машинах, приборах, автоматических линиях. Любая машина - это овеществленная научная и техническая информация, разум общества, ставший предметом. Информация может быть также функциональной, «актуальным управлением». Информация измеримая величина. Она измеряется в битах.

Основные свойства информации: 1) способность управлять физическими, химическими, биологическими и социальными процессами. Там, где есть информация, действует управление, а там, где осуществляется управление, непременно присутствует и информация; 2) способность передаваться на расстоянии (при перемещении инфоносителя); 3) способность информации подвергаться переработке; 4) способность сохраняться в течение любых промежутков времени и изменяться во времени; 5) способность переходить из пассивной формы в активную. Например, когда извлекается из «памяти» для построения тех или иных структур (синтез белка, создание текста на компьютере).

Информация существенно влияет на ускоренное развитие науки систем управления, техники и различных отраслей народного хозяйства. Политика, политическое управление, экономика - это концентрированная смысловая информация, т. е. такая, которая перерабатывается человеческим сознанием и реализуется в различных социальных сферах. Она обусловлена политическими, экономическими потребностями общества и циркулирует в процессе управления производством и обществом. Социальная информация играет огромную роль в обеспечении правопорядка, работы правоохранительных органов, в деле образования и воспитания подрастающих поколений. Информация - первооснова мира, всего сущего. Современным научным обобщением всех информационных процессов в природе и обществе явилась информациология - генерализованная наука о природе информации и законах информации.

В 1948 г. Шеннон опубликовал свой главный труд «Математическая теория связи», в которой представил свою унифицированную теорию передачи и обработки информации. Информацией, считал он, являются все виды сообщений, включая те, что передаются по нервным волокнам в живых организмах. Шеннон предложил измерять информацию в математическом смысле, сводя ее к выбору между двумя значениями, или двоичными разрядами, — «да» или «нет», заложив, таким образом, фундамент современной теории связи. Во всех коммуникационных линиях используется введенное Шенноном понятие «емкость канала». Заметим, что Клод Шеннон предложил считать информацией то, что снижает неопределенность наших знаний о предметах, явлениях, процессах. С его подачи энтропия стала использоваться как мера полезной информации в процессах передачи сигналов по проводам. Под информацией Шеннон понимал сигналы нужные, полезные для получателя. Неполезные сигналы, с точки зрения Шеннона, это шум, помехи. К.Шеннон и его последователи стояли на позициях функционалистов.Если сигнал на выходе канала связи является точной копией сигнала на входе то, с точки зрения теории информации, это означает отсутствие энтропии. Отсутствие шума означает максимум информации. Взаимосвязь энтропии и информации нашло отражение в формуле:

H + Y = 1,

где Н – энтропия, Y – информация. Этот вывод количественно был обоснован Бриллюэном [41,42].

Назвав свою функцию энтропией, Шеннон, тем не менее, предостерегал последователей от чрезмерного расширения области применения этого понятия.

 

Теория информации Шеннона (математическая теория связи), родилась из классики электросвязи, и выбор оптимального кодирования - вопрос тео­рии информации. При этом по Шеннону измеряемая информация не включает ничего, что бы говорило о необходимости и ценности информации.

Управление - это циклический процесс, такой же, как и любая работа. Когда говорят, что организация функционирует, имеют в виду, что выполняются какие-то определенные действия, необходимые и достаточные для поддержания ее жизнедеятельности. Рассматривая управление как процесс, надо отметить, что это не что иное как обмен информацией между управляемой и управляющей системами, т.е. представляется как чисто информационный процесс.

Схема дает представление о цикле управления и дает понятие управления как процесса. Циклом управления называют кругооборот информации между объектом управления и управляющей системой или между управляющей системой и внешней средой.

Управленческий цикл совершается либо только по внутреннему контуру, либо по внутреннему и внешнему контурам. В первом случае, он вызван информацией, пришедшей из объекта управления, и при этом процесс управления идет только по внутреннему контуру, во втором - он порождается информацией из внешней среды, а управленческий процесс идет (должен идти) не только по внутреннему, но и по внешнему контурам. Причем эти контуры должны быть замкнутыми. Это является необходимым условием эффективного функционирования управленческого процесса. А при разомкнутом внутреннем контуре управление практически отсутствует полностью, поскольку нет информационного обмена. В реальности внутренний контур всегда замыкается, поскольку руководитель несет непосредственную ответственность за результаты деятельности подчиненного объекта. Однако внешний контур нередко остается разомкнутым (руководитель не всегда передает информацию во внешнюю вреду, хотя и замыкает внутренний контур в связи с полученной из внешней среды информацией), поскольку не отвечает за состояние дел во внешней среде и поэтому считает информационный обмен не обязательным. Этим самым внешняя среда ставится в состояние неопределенности.

• Предметом труда руководителя является информация;
• Средством труда – организационная и вычислительная техника и мыслительные способности руководителя;
• Результатом труда – управленческое решение.