Рис. 5.1. Схема процесса формирования новых знаний на базе МЭЗ
На схеме показан блок ранжирования МЭЗ по признаку количества циклов его использования (например, для этого можно использовать индекс цитирования или другие способы).
В итоге получаются новые знания как множество МЭЗ, имеющие свойство быть использованными в последующих поколениях НЗ. К знаниям в отмеченном смысле можно отнести используемые (или цитируемые) наиболее известные законы, принципы, стандарты, устойчивые понятия, термины, определения и др. Собственно они и являются таковыми в силу присущего им свойства стабильной генетической воспроизводимости, чем в итоге обеспечивается процесс эволюции. Однако среди МЭЗ есть и такие, которые не «выдерживают» эволюции и исчезают, что отражено на рис. 1.4.2. нисходящими сплошными кривыми, соответствующими некоторым произвольным моментам времени Т1 < Т2 < Т3. С течением времени интегральное количество МЭЗ в БД монотонно растет, что означает рост энтропии суммарного количества знаний (пунктирная кривая).
Рис. 5.2 . Динамика количества МЭЗ в зависимости от количества циклов их использования в БД в моменты времени Т1<Т2<Т3
Мы получили результаты, которые можно сформулировать следующим образом:
МЭЗ формируются как элементарные неделимые смысловые единицы сущности исследуемого объекта,
процессы формирования НЗ базируются на естественной топологии, предоставляемой нам природой в виде функционально асимметричных полушарий мозга, где правое увеличивает энтропию количества НЗ, а левое полушарие уменьшает энтропию истинности НЗ,
процесс формирования НЗ основан на процессе уменьшения энтропии ФИЛ и достижения его симметрии с ФИП,
в итоге образуется база знаний, которая формируется из тех МЭЗ, которые участвуют в эволюции, причем многократно в циклах (или в поколениях),
между динамикой формирования знаний и динамикой эволюции можно провести параллель,
востребованность МЭЗ (или нового знания) как количество циклов использования характеризует косвенно степень открытости системы [20]. Образно говоря, правое полушарие открывает систему в информационном смысле, а левое – закрывает.
Поэтому в соответствии с рекомендациями [21] можно построить уравнение динамики генерации новых знаний, по которой можно косвенно судить о динамике эволюции системы.
Уравнение динамики эволюции
В качестве уравнения эволюции выберем нелинейное дифференциальной уравнение Бернулли 2-го рода, где в качестве переменной будем рассматривать энтропию знаний, находящихся в БЗ.
Обозначим через S(t) величину энтропийной оценки массива знаний в БЗ.
Тогда вид эволюционного уравнения будет иметь вид:
- , (3)
где Z(t) и Y(t) - соответственно интенсивности изменения количества МЭЗ, соответственно производимых левым и правым полушариями.
Интенсивности Z(t) и Y(t) определяются в результате проведения непосредственных наблюдений за динамикой БЗ. В данном уравнении отражены следующие очевидные условия:
· энтропия S(t) увеличивается с ростом интенсивности роста числа знаний Z(t), находящихся в ней, которые генерируются правым полушарием. В соответствии с [20] этот случай соответствует ситуации, когда система замкнута, а, естественно, энтропия закрытой системы только увеличивается. Правое полушарие, как мы уже становили выше, увеличивает энтропию БЗ;
· энтропия S(t) уменьшается с ростом интенсивности работы левого полушария Y. Этот случай соответствует варианту открытой системы, так как в открытых системах в процессе взаимодействия с внешней средой энтропия системы уменьшается [20]. Открытость системы обеспечивается в процессе обращения к внешним по отношению к БЗ источникам знаний или проведения соответствующих экспериментов или исследований и направлена на обеспечение истинности МЭЗ.
· величина интенсивности генерации НЗ правым полушарием Z(t), как отмечалось выше, не требует существенных затрат ресурсов, так как связана с ростом энтропии, чего нельзя утверждать о затратах на обеспечение интенсивности Y(t) необходимого количества МЭЗ левым полушарием;
· в соответствии с формулой (2) величина необходимых ресурсов на обеспечение интенсивности производства истинных значений МЭЗ зависит от их количества. Однако, как это бывает в реальной жизни, ресурсов очень часто не хватает для установления истинности всех необходимых МЭЗ, поэтому можно записать формулу связи величины Y(t) с выделяемыми ресурсами E в самом общем виде: Y(t) = Y(E,t).
Из уравнения (3) следует, что в динамике энтропии S(t) существует стационарный режим, когда .
В стационарном состоянии
При Z(t) = Z0 = const и Y(E,t) = Y0 (Е) = const имеем
S0 = .
Устойчивость динамической системы (3) определим с помощью второго метода Ляпунова. Для этого необходимо найти функцию Ляпунова и на пересечении множеств S(t), Z(t) и Y(E,t) определить знаки производной по времени от функции Ляпунова.
В качестве функции Ляпунова [22]возьмем положительно определенную функцию в виде квадратичной формы
V = (∆s (t)) 2 > 0,
где ∆s(t) – малое отклонение о траектории S(t), возникающее при некоторых возмущениях. После ряда преобразований можно получить, что устойчивость траектории S(t) достигается при условии
R(t) = - 2< 0 (4)
При совместном рассмотрении вариантов изменения знаков для и R(t) из (3) и (4) получим различные этапы траектории эволюции энтропии НЗ. Эти данные приведены в таблице 7.1.