В результате преобразования энерго- и информационно-содержащих веществ организации 4.4. законы организации систем. основы теории игр. Теория решения изобретательских задач. Исправления и дополнения включены в том 2

В этой статье будут рассмотрены такие понятия, как информация и энергия, а также их взаимосвязь.

Для того, чтобы хорошо разобраться, что это такое, рассмотрим их определения.

Основоположник кибернетики Норберт Винер говорил об информации так: «Информация это не материя и не энергия, информация — это информация».

Ясно, что он рассматривал информацию как один из фундаментальнейших базисов мира.

Если смотреть определения информации, можно найти их не один десяток, большинство из которых не будут связаны между собой. Ситуацию ухудшает и то, что слово нерусское, иностранное. За каждым русским словом, если оно не заимствовано, стоит свой образ, поясняющий его. За иностранным он тоже должен стоять. Давайте его найдем.

Существуют два латинских слова, могущие дать нам подсказки: 1. informatio — осведомление, разъяснение, изложение; 2. informare — придавать форму. Первое определение помогает понять это слово в общеупотребительной, бытовой форме. Это различные сведения, данные, независимо от формы их изложения. Второе определение более интересно для понимания смысла слова. Оно нам подсказывает, что информация имеет отношение к форме. Чему-то мы придаем форму. Чему?

Поскольку информация — фундаментальное понятие мироздания, давайте рассмотрим этот фундамент, заглянув во времена, когда еще ничего не было.

Из данных, полученных на Метаконтакте, известно, что в те давние времена существовал только эфир — наитончайшая, самая стойкая среда, состоящая из инфоквантов (более подробные определения эфира и инфоквантов можно посмотреть в нашем словаре). Впоследствии, вся материя образовалась из инфоквантов, они являются мельчайшими неделимыми частицами. Инфокванты, соединяясь в определенные последовательности, образовали все физические частицы, а также химические элементы.

Стоит отметить, что сам эфир является тонкоматериальной средой. Инфокванты, соединяясь в определенные структуры, образовывали на первых порах простейшие формы или образы. Они, соответственно, по мере уплотнения становились тем, что мы называем сейчас твердой материей.

По большому счету, твердой, непроницаемой материи не существует, а существуют образы, формы различной плотности. В силу нашего восприятия мы их считаем плотной материей, но для сущностей Иерархии они прозрачны, также, как и для некоторых духов.

Итак, мы разобрались, что информация — это образы. Они могут быть самыми простейшими и неплотными, абстрактными. К примеру, на уровне цифр 0 и 1, на комбинациях которых построены все наши вычислительные машины.

Мне, как стороннику русского языка, интересно отметить, что близким по значению к слову «Информация» является наше слово «знание».

Знания — это образы, содержащиеся в памяти. А вот память эта может принадлежать разным сущностям, в том числе, это может быть и память Абсолюта.

Рассмотрим теперь определение энергии.

Опять слово нерусское и относительно новое. Если открыть какой-нибудь справочник по физике, можно найти больше 10 различных формул, описывающих энергию. Большинство этих определений также не связаны, на первый взгляд, между собой. Попробуем понять, что их объединяет.

Во всех случаях энергия — это скалярная величина, являющаяся мерой разных видов движения материи. А вот эти виды движения могут быть качественно различны, и именно по этой причине энергию подразделяют на механическую, ядерную, электромагнитную и т.

Как мы уже знаем, инфоквант — наимельчайшая неделимая частица, то есть, она материальна. А энергия является мерой движения какой-либо материи. Ясно, что энергия не является независимым явлением. Она является лишь свойством рассматриваемой материи. По этой причине энергия не может быть первичной ни по отношению к инфокванту, ни к информации, ни к знанию.

Энергия — всего лишь свойство информации, её характеристика. При этом, исходя из определения энергии — не самая удачная её характеристика. Это, впрочем, и не удивительно. Редко, очень редко, новое бывает лучше старого, хорошо проверенного не то что веками — тысячелетиями.

Объясню, в чем дело. Энергия — скалярная величина. В ней нет направления. Благодаря этому, запасенная энергия может быть очень большой, но ей не всегда можно воспользоваться. Яркий пример — знаменитая формула Эйнштейна E=mc2. Потенциально, каждый из нас обладает, благодаря массе физического тела, колоссальной энергией. Но попробуйте её как-нибудь использовать, как-то реализовать. Ничего не получится.

Так же и с большинством других видов энергии. Какая-либо форма или объем могут иметь очень большое количество информации и энергии, но эта информация зачастую не работает, не приводит к изменениям, к результатам — ведь ей не придана определенная направленность.

Рассмотрим более важное понятие — понятие силы.

Сила — векторная величина, она является мерой механического воздействия одного тела на другое (другие тела). Это воздействие может быть как между непосредственно контактирующими телами, так и телами, находящимися на расстоянии друг от друга. Особая форма материи, связывающая частицы вещества в системы и передающая действие одних частиц на другие, называется физическим полем, или просто полем. Наиболее известные из них — гравитационное и электромагнитное.

Механическое воздействие одного тела на другое (другие) проявляется двояко. Во-первых — может вызываться изменение направления движения рассматриваемых тел, а, во-вторых — происходит их деформация. Как видно из вышеизложенного, для рассматриваемого нами понятия — информации, сила является более важным определяющим качеством, чем энергия. Именно сила, содержащаяся в информации, может изменить другие структуры или пласты информации, деформировав их, изменив их влияние или частично разрушив. Именно силой, содержащейся в определенного рода информации, можно менять убеждения других людей.

Информация обладает еще одним уникальным свойством, — передаваясь из одного места в другое, она не исчезает из того места, откуда её передали. В отличие от материи и энергии — для них выполняются законы их сохранения.

Выводы этой статьи напрашиваются сами собой.

Информация первична по отношению и к энергии, и к силе. Слово «знание» — русский эквивалент к иностранному слову «информация», а знания являются силой (ну, в этом уж точно никто не сомневался). Но главное, чтобы информация-знание имела в себе определенный вектор воздействия, только тогда информация будет обладать этой силой. Конечно, еще лучше, если эта информация будет нести в себе и энергию высокого качества.

Пища = вещество + энергия + информация

Пища = вещество + энергия + информация

Плод – письмо, написанное Создателем.

Вне зависимости от сезона в наше меню входят не только «живые» продукты. Как быть с ними? Какие энергии и информацию несут, например, колбаса, мороженое и другие продукты длительного хранения? Что делать, если у нас по тем или иным причинам не из чего выбирать? Если в том, что мы едим, очень мало энергии и совсем нет информации, но едим мы не удовольствия ради, а для того, чтобы жить, любить и творить, то не беда, что наша пища исходно не живая. То, ради чего мы живем, – самый живой источник энергии. И пробуждение этого источника в нас самих позволит пищу, которую мы готовим пусть далеко не из самых экологически чистых и свежих продуктов, сделать живой силой любви, благодарности и благословения.

Питание – один из способов нашего взаимодействия с окружающим миром. Взаимодействия, которое означает, что мы не только получаем, мы обязательно отдаем. Взаимодействуя с пищей, мы получаем силы и энергии, поддерживающие нашу жизнь. А что мы можем отдать? Признательность и благодарность Природе, питающей нас. Взаимодействуя с миром, мы не только питаемся, мы питаем. И то, что мы отдаем, тоже имеет свои «вещества», энергию и информацию. И мы в ответе перед миром не столько за количество, сколько за качество нашего «продукта» – наших мыслей, чувств, слов и дел, за их полноценность, своевременность и чистоту, и за здоровье тех, кто будет ими «питаться».

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Вещество без Идеи – ничто (Платон и Аристотель)

Вещество без Идеи – ничто (Платон и Аристотель)
Знаменитым учеником Сократа был философ Платон Афинский. Настоящее имя его – Аристокл, а Платон – это прозвище, которое переводится с греческого как «Широкий». Он получил его то ли за крепость телосложения, то ли за

Вещество и поле

Вещество и поле
Механистический взгляд на природу, которым характеризовалось классическое естествознание, оказался необычайно плодотворным. Вслед за ньютоновской механикой были созданы гидродинамика, термодинамика, теория упругости и множество других дисциплин,

Вещество
Обобщение достижений науки XIX века явилось некоторой реабилитацией аристотелевского качественного движения. XX век подошел к аналогичной, столь же условной реабилитации аристотелевского субстанциального движения – порождения и уничтожения. Речь идет об

§ 16. Вещество без Идеи – ничто (Платон и Аристотель)

§ 16. Вещество без Идеи – ничто (Платон и Аристотель)
Знаменитым учеником Сократа являлся философ Платон Афинский. Настоящее имя его – Аристокл, а Платон – это прозвище, которое переводится с греческого как «Широкий». Он получил его либо за крепость телосложения, либо за

Пища Яги

Пища Яги
«Напои, накорми, в баню своди, а потом спрашивай», – обращается герой к Бабе Яге. Пища Яги – это информация, которой она обладает. Обитатели, герои различных сфер – небесной, земной и подземной – обладают своей информацией – формой знания, своей пищей, вкусив

Вещество, энергия, информация Наталья Аднорал, кандидат медицинских наук

Секрет трех фиников
Питание: вещество, энергия, информация
Наталья Аднорал, кандидат медицинских наук
Питание. Что это? Спектр предлагаемых сегодня объяснений широк: от привычной «физиологической» интерпретации питания как источника необходимых нашему телу веществ и

Пища = вещество

Лучше меньше, да лучше. Народная мудрость
Из чего состоит вожделенный продукт? Из вещества – белков, жиров, углеводов, витаминов, микроэлементов и т. Для чего они нужны организму? Для построения собственных органов и тканей. Наш организм тоже состоит из

Пища = вещество + энергия

Не хлеб питает наше естество, но Слово вечное, Жизнь, Дух внутри него. Силезиус
Усвоение питательных веществ – процесс, требующий больших энергозатрат. Но ведь мы едим как раз для того, чтобы энергию получать? Верно, но бывает и наоборот: мы съедаем

Отравленная пища

Отравленная пища
Теперь эти негативные начала стремятся отравить сознание иллюзорной пищей. На вид пиршественный стол прекрасен, но содержит яд хаотичных эмоций – мачехи, яд невежественного разума – отца и яд разрушительных сил

159. ПИЩА

159. ПИЩА
Не вари козленка в молоке матери его. Библия-Исход, 23:19Кугель, это благословенное национальное блюдо, сделал для сохранения иудаизма больше, чем многие журналы и книги. Гейне — Из письма, 1825 г. Не ешь ничего, что отвадило бы тебя от пищи. Ибн Тиббон — ЦаваахНет

ЭНЕРГИЯ СВОБОДНАЯ – ЭНЕРГИЯ СВЯЗАННАЯ

ЭНЕРГИЯ СВОБОДНАЯ – ЭНЕРГИЯ СВЯЗАННАЯ
Нем. : freie Energie – gebundene Energie. – Франц. : йnergie libre – йnergie liйe. – Англ. : free energy – bound energy. – Исп. : energia libre – energia ligada. – Итал. ::energia libйra – energia legata. – Португ. : energia uvre – energia ligada. • Термины, которые подразумевают, с точки зрения экономической,

Читать также:  МЕРОПРИЯТИЯ ВИТТЕ НА ПОСТУ МИНИСТРА ФИНАНСОВ

Все это пища

Все это пища
Один учитель высочайшего уровня не гнушался работой фермера. Он написал много мудрых книг и наставлений. Однажды человек, прочитавший все это и вообразивший себя искателем Пути, пришел к нему, чтобы поговорить о высоких материях. — Я прочел все ваши книги,

Энергия действия и энергия сдерживания

Энергия действия и энергия сдерживания
Упражнения в энергии сдерживания необычайно важны и для развития энергии действия. Кто хочет совершить что-то определенное, тот должен все свои силы сконцентрировать на одной цели. Поэтому он должен решительно противостоять

Элементарная структура сложных систем

2008 — 12:40, автор Vladimir. Neznanov

Элементарная структура сложных систем: вещество, энергия, информация.

В соответствии с представлениями общей теории систем и кибернетики любая сложная система может быть представлена в виде совокупности минимум трех составных элементов (частей), принципиально отличающихся друг от друга: вещественного, энергетического и информационного. Все эти элементы связаны друг с другом.

Вещественный план — материальная структура как низший уровень системы, носитель энергии и информации или «косная» часть системы. Физическую материю условно принято подразделять на поле и вещество. Под веществом понимают частицы и тела, имеющие массу покоя. Поля и их кванты массы покоя не имеют, хотя обладают энергией и импульсом. Вещество и поле тесно взаимосвязаны друг с другом. Если рассматривать структуру вещества, то во всех системах внутреннее пространство будет заполнено полями, а на долю собственно частиц приходится ничтожно малая часть общего объема системы. То есть поля входят в структуру вещества. С другой стороны, квантами полей выступают частицы, относящиеся к веществу. Совокупность взаимодействий частей системы отражается в понятии силового поля воздействий. Количественно этот аспект может быть учтен как энергия взаимодействий или энергия поля. Энергетический план (энергетический уровень) — совокупность взаимосвязей частей системы и управления ею, носитель информации, реализуется через поле электромагнитной или иной природы. Энергия, являясь мерой взаимодействия, имеет следующие виды: внутренняя и внешняя, свободная и связанная. В природе действует закон сохранения и преобразования энергии. Существует эквивалентность массы и энергии, утверждаемая соотношением E = mc2. Например, уменьшение массы на 1 миллиграмм сопровождается выделением энергии при сжигании 2,5 тонн нефти. Внутренняя энергия связи имеет различные значения в зависимости от характера сил, объединяющих тела в системы. С переходом от космических систем к макроскопическим телам, молекулам и атомам к гравитационным силам добавляются электромагнитные, более значимые, чем первые. В атомных ядрах действует еще более сильные ядерные силы. Чем меньше размеры материальных систем, тем более прочно связаны между собой их элементы. При переходе к элементарным частицам энергия внутренних связей возрастает до величин сопоставимых с их собственной энергией. В принципе нет различия между уменьшением массы на долю 10в степени -9 при химических реакциях, на один процент при синтезе ядер из нуклонов и на 95% при соединении кварков в протоны. Информационный план, выполняет функцию управления системой через энергетический уровень. Информация (от лат. informatio — ознакомление, разъяснение) как мера организованности системы противоположна понятию энтропии как меры неорганизованности; обозначение содержания, полученного от внешнего мира в процессе приспособления к нему; отрицание энтропии; коммуникация и связь, в процессе которой устраняется неопределенность; передача разнообразия (Эшби); оригинальность, новизна; мера сложности структур ; вероятность выбора (Яглом). Информационный уровень выполняет функцию управления системой, т. формирования управляющих сигналов, которые посредством энергетического плана воздействуют на вещественный, с другой стороны изменения вещественного плана через энергетический отражаются на информационном. Эти два фундаментальных уровня (информационный и энергетический) относительно обособлены друг от друга. Количество информации не зависит от количества энергии, которая используется для передачи сигнала, а только от информационных свойств энергетического поля. С передачей и обработкой информации связаны действия любой сложной системы: живого существа, творческой деятельности человека, общества. Существует закон Шеннона, утверждающий, что количество информации (изменяющееся от одной системы к другой и от одного канала к другому), которое может передаваться и приобретаться, всегда ограниченно известным пределом, пропорциональным прошедшему промежутку времени DI <=kDt. Время и информация связаны этим соотношением (жить значит увеличивать информацию.

Энергоинформационный обмен во Вселенной.

Закономерно возникает вопрос об источнике энергии во Вселенной. Возможно центром энергоснабжения является Метагалактика, питающая галактики, а те обеспечивают энергией звезды и планеты. Светимость плотного ядра галактик с активными ядрами доходит до 10в степени39-10в степени40 Вт, что в десятки тысяч раз больше светимости самих галактик, причем эта энергия исходит из областей с размером 10в степени14-10в степени16 м, что в десятки и сотни тысяч раз меньше размера галактик. Светимость всех звезд нашей Галактики составляет 3*10в степени37 Вт, что приблизительно в 100 млрд. раз больше светимости Солнца (4*10в степени26 Вт).

«Откуда берется энергия звезд? Во-первых, в результате реакций ядерного синтеза. Но не только. Многие явления лишь с натяжкой объясняются теорией термоядерного происхождения звездной энергии, другие и вовсе не входят в ее рамки. Но вот другие механизмы происхождения энергии пока не очень ясны. » (В. Амбурцамян).

Нисходя по иерархии галактических структур энергия излучения понижается по частоте (как бы ретранслируясь и детектируясь). Вращение центра Галактик (черной дыры) увлекают за собой и Солнечную систему. Каждому излучению соответствует своя частота, следовательно, «цвет» точнее энергоцвет. В итоге Космос является «цветным».

Физические поля, связывающие элементы систем в целое, являются переносчиками информации. Их изменения, несущие сообщения, воспринимаются подсистемами в виде сигналов. Высококачественная энергия поля (электрическая, световая, механическая, химическая) в результате считывания информации превращается в низкокачественную тепловую, в хаотическое колебание молекул среды. Одновременно в системе происходят два процесса: введение информации, повышающей негэнтронию системы, и превращение различных видов энергии в тепловую, означающее повышение энтропии.

Взаимодействия между тремя уровнями: вещественным, энергетическим и информационным могут существовать по вертикали снизу вверх — эволютивный путь, отражающий получение и обработку информации, а сверху вниз — инволютивный путь реализации идей через влияние на энергетический уровень закономерностей влияний. Задачи для каждого пути различны. Человеку приписывают в плане Вселенной эволютивную функцию.

Важно отметить, что каждый уровень может быть описан и может, соответственно, рассматриваться и функционировать самостоятельно, с другой стороны, это три аспекта, взгляда, на рассмотрение единой целостной системы.

Приведем пример, наглядно демонстрирующий, как может быть определено количество информации.

Информация может иметь дискретную или аналоговую форму. При передаче или запоминании сигнала в дискретной форме передаваемый сигнал должен быть предварительно разбит на равные простейшие части, например, единицы измерения (грамм, миллиметр и т. ) и сигнал передается или запоминается в виде количества этих элементарных сигналов. Процесс разбивки сигнала на элементарные сигналы называется квантованием, а сам элементарный сигнал — шагом квантования. Чем меньше шаг квантования, тем с большей точностью можно передать сигнал. Но при передаче дискретного сигнала он всегда передается с некоторой ошибкой, она называется шумом квантования и обычно не превышает половины шага квантования.

Количество информации определяет подобие исследуемых объектов, ведь чем больше этот объем, тем больше будет подобие. это иллюстрируется рис. В рамке помещено контурное изображение круга. Чтобы его передать, а затем воспроизвести, предварительно рамка должна быть проквантована по горизонтали и вертикали, т. на рисунок должна быть наложена сетка, состоящая из квадратов, равных шагу квантования.

На рис. 1 показаны три варианта такой сетки с шагом квантования 4 мм, 2 мм и 1 мм, и рамка соответственно разбита на 156, 650 и 2500 клеток, и каждая клетка может рассматриваться как бит информации. Из рисунка следует, что чем меньше шаг квантования, тем больше квадратов можно разместить на той же площади и тем точнее копируется рисунок. В нашем случае изображение черно-белое, однотонное, поэтому каждая клетка эквивалентна одному биту информации, если же изображение дополнить оттенками и цветом, то объем информации значительно увеличится. Для сопоставления укажем, что информационная возможность современного цветного телевизора без звукового сопровождения составляет около 10 миллиардов бит в секунду или 10 в 10 степени вне зависимости от размера экрана. Правда мы воспринимаем не всю эту информацию, а только ее небольшую часть (5-10%).

При оценке различных биологических процессов необходимо задаться некоторым исходным шагом квантования, т. тем пределом, который определяет качественное состояние материи, В качестве такого шага, элементарной единицы для биологических систем, следует принять атом, т. такую элементарную частицу, которая остается неизменной как в живой так и в неживой материи. Атомы углерода одинаковы как в человеческом организме, так и в куске графита. То же самое можно сказать о всех элементах таблицы Менделеева, которые формируют живую и неживую материю.

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

Поможем в ✍️ написании учебной работы

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 взакрытых системах энергия стремится распределиться равномерно, т. 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. состояния с низкой энтропией. Понятиеэнтропии 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. хаоса, полной неопределен­ности до высшего уровня порядка.

Читать также:  Квитанция и реквизиты на оплату погашение целевого займа ООО МФК ‟ОТП Финанс‟по договору № 2910546786 от 27.09

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 уровеньиерархии 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.

Третьимявляется уровень информационной организации, т. 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 растениеми доминируют в эмпирическом мире ботаники.

Шестой уровеньиерархии — 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. объединений людей, целенаправленно интегри­рующих свою деятельность. Многообразие социальных организаций и специфика ихповедения привелик возник­новению прикладной теории организаций.

И, наконец, девятый уровень — трансцендентальные системы,т. 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 простыхдо самых сложныхформ, 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. 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. 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:

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. 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.

infopedia. su не принадлежат авторские права, размещенных материалов. Все права принадлежать их авторам. В случае нарушения авторского права напишите сюда.

Организация открытых биологических систем в пространстве и во времени. Поток информации, энергии и вещества в клетке, ультраструктуры их обеспечивающие.

Открытые биологические системы — это биологические объекты различной сложности (клетки, ткани, организмы, биоценозы), имеющие, как правило, несколько уровней структурно-функциональной организации. Представляя собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, биологические системы обладают свойствами целостности, способности к саморегуляции, что и определяет их устойчивость, а также способность к адаптации по отношению к внешней среде, развитию, самовоспроизведению и эволюции. Любая биологическая система является динамической — в ней постоянно протекает множество процессов, часто сильно различающихся во времени. В то же время биологическая система — открытая система, условием существования которой служит обмен энергией, веществом и информацией как между частями системы, так и с окружающей средой. Важнейшая особенность биологической системы заключается в том, что такой обмен осуществляется под контролем специальных механизмов реализации генетической информации и внутреннего управления, которые позволяют избежать «термодинамической смерти» путем использования энергии, извлекаемой из внешней среды.

Основные свойства живых систем:

Обмен веществ и энергии. Все живые организмы используют внешние источники энергии в виде пищи и т. Основу обмена веществ составляют взаимосвязанные и сбалансированные процессы ассимиляции и диссимиляции При этом непрерывный поток веществ сопровождается непрерывным потоком энергии.

Наследственность. Это свойство заключается в способности сохранять и передавать наследственную информацию из поколения в поколение

Репродукция. На молекулярном уровне самовоспроизведение осуществляется на основе матричного синтеза ДНК. НА клеточном уровне это обеспечивается различными типами деления митозом или мейозом.

Изменчивость. Стабильность наследственной информации в природе весьма относительна. Изменения ее на различных уровнях – генных, хромосомных, геномных лежат в основе наследственной изменчивости. Она же наряду с другими факторами (естественным отбором, генным потоком и т. ) обеспечивает эволюцию органического мира.

Читать также:  Министры финансов. От Российской империи до наших дней читать онлайн, Александр Пачкалов, Михаил Алексеев

Индивидуальное развитие. Любая живая система – клетка, особь проходит через свой онтогенез, в основе которого лежит реализация генетической информации.

Филогенетическое развитие. Любой онтогенез есть краткое повторение исторического развития. В основе закономерностей филогенеза лежат элементарные эволюционные факторы (наследственная изменчивость, естественный отбор и т. ), приводящие к появлению огромного разнообразия форм жизни от доклеточных до многоклеточных, вплоть до человека.

Раздражимость — свойство отражения любой информации из внешней среды любой биологической системы. Это свойство позволяет избирательно реагировать на изменяющиеся условия и адаптироваться к ним

Дискретность и целостность- всеобщее свойство живой материи. Любая биологичекая система состоит из отдельных, но взаимодействующих частей, образующих структурно-функциональное единство.

Энергетический обмен клетки. Этапы энергетического обмена. Химические свойства АТФ. Синтез АТФ.

Живые клетки улавливают, сохраняют и передают энергию в химической форме главным образом в виде энергии, заключенной в молекулах аденозинтрифосфата (АТФ).

Химические свойства АТР.

Аденозинтрифосфат и продукты последовательных стадий его гидролиза, аденозиндифосфат и аденозинмонофосфат, принадлежат классу нуклеотидов. Молекулы нуклеотидов состоят из гетероциклического основания (пурина или пиримидина), пятиуглеродного моносахарида и одной или нескольких фосфатных групп. В молекулах АТР, ADP, АМР роль основания играет аденин (пурин), а пятиуглеродный моносахарид представлен D-рибозой. Нуклеотиды выполняют в клетке самые различные функции, но более всего они известны как строительные блоки молекул ДНК и РНК, в которых они служат кодирующими элементами. В нормально дышащих клетках на долю АТР приходится до 80% и даже более общего количества всех трех адениновых нуклеотидов. Концентрация АТР в клетках поддерживается на относительно постоянном уровне, поскольку скорость его образования приблизительно уравновешивается скоростью его распада. Таким образом, концевые фосфатные группы молекул АТР претерпевают непрерывное обновление в процессе метаболизма. Они постоянно отщепляются и замещаются новыми за счет клеточного пула неорганического фосфата. АТР удалось синтезировать. Мы знаем также, что он служит связующим звеном между реакциями, идущими с выделением и с потреблением энергии. Эта его роль основана на известных химических принципах.

Именно АТР служит главным переносчиком химической энергии в клетках всех живых организмов. АТР может передавать свою энергию некоторым другим биомолекулам, теряя при этом концевую фосфатную группу; в результате богатая энергией молекула АТР превращается в энергетически обедненную молекулу аденозиндифосфата (ADP). В свою очередь ADP может снова соединиться с фосфатной группой и превратиться в АТР либо за счет солнечной энергии (в фотосинтезирующих клетках), либо за счет химической энергии (в животных клетках).

Энергетический обмен в клетке подразделяют на три этапа. Первый этап — подготовительный. Во время него крупные пищевые полимерные молекулы распадаются на более мелкие фрагменты. Полисахариды распадаются на ди- и моносахариды, белки —• до аминокислот, жиры — до глицерина и жирных кислот. В ходе этих превращений энергии выделяется мало, она рассеивается в виде тепла, и АТФ не образуется.

Второй этап — неполное бескислородное расщепление веществ. На этом этапе вещества, образовавшиеся во время подготовительного этапа, разлагаются при помощи ферментов в отсутствие кислорода. Разберем этот этап на примере гликолиза — ферментативного расщепления глюкозы. Гликолиз происходит в животных клетках и у некоторых микроорганизмов. Суммарно этот процесс можно представить в виде следующего уравнения:

Таким образом, при гликолизе из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы трехуглеродной пировиноградной кислоты (С3Н4О3), которая во многих клетках, например в мышечных, превращается в молочную кислоту (С3Н6О3), причем высвободившейся при этом энергии достаточно для превращения двух молекул АДФ в две молекулы АТФ. Несмотря на кажущуюся простоту, гликолиз — процесс многоступенчатый, насчитывающий более десяти стадий, катализируемых разными ферментами. Только 40% выделившейся энергии запасается клеткой в виде АТФ, а остальные 60% — рассеиваются в виде тепла. Благодаря многостадийности гликолиза выделяющиеся небольшие порции тепла не успевают нагреть клетку до опасного уровня. Гликолиз происходит в цитоплазме клеток.

У большинства растительных клеток и некоторых грибов второй этап энергетического обмена представлен спиртовым брожением:

Исходные продукты спиртового брожения те же, что и у гликолиза, но в результате образуется этиловый спирт, углекислый газ, вода и две молекулы АТФ. Есть такие микроорганизмы, которые разлагают глюкозу до ацетона, уксусной кислоты и других веществ, но в любом случае «энергетическая прибыль» клетки составляет две молекулы АТФ.

Третий этап энергетического обмена — полное кислородное расщепление, или клеточное дыхание. При этом вещества, образовавшиеся на втором этапе, разрушаются до конечных продуктов — СО2 и Н2О. Этот этап можно представить себе в следующем виде:

Таким образом, окисление двух молекул трехуглеродной кислоты, образовавшихся при ферментативном расщеплении глюкозы до СО2 и Н2О, приводит к выделению большого количества энергии, достаточного для образования 36 молекул АТФ. Клеточное дыхание происходит на кристах митохондрий. Коэффициент полезного действия этого процесса выше, чем у гликолиза, и составляет приблизительно 55%. В результате полного расщепления одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ.

Для получения энергии в клетках, кроме глюкозы, могут быть использованы и другие вещества: липиды, белки. Однако ведущая роль в энергетическом обмене у большинства организмов принадлежит сахарам.

Синтез АТФ происходит в мембранах митохондрий в процессе дыхания, поэтому все ферменты и кофакторы дыхательной цепи, все ферменты окислительного фосфорилирования локализованы в данных органеллах.

Синтез АТФ происходит таким образом, что два иона Н+ отщепляются от АДФ и фосфата (Р) с правой стороны мембраны, компенсируя потерю двух Н+ при восстановлении вещества В. Один из кислородных атомов фосфата переносится на другую сторону мембраны и, присоединив два иона Н+ из левого отсека, образует Н2О. Остаток фосфорила присоединяется к АДФ, образуя АТФ.

ПОТОКИ ИНФОРМАЦИИ, ЭНЕРГИИ И ВЕЩЕСТВ В КЛЕТКЕ. ПОТОК ИНФОРМАЦИИ.

ПОТОКИ ИНФОРМАЦИИ, ЭНЕРГИИ И ВЕЩЕСТВ В КЛЕТКЕ. ПОТОК ИНФОРМАЦИИ.

  • Сущность потоков информации, веществ и энергии в клетки.
  • Организация потоков информации в живых системах.
  • Внутриклеточные, межклеточные системы передачи информации.
  • Роль систем передачи информации в норме и патологии.

Сущность потоков информации, веществ и энергии в клетки.

Уникальные свойства живого, в совокупности, обеспечившие ему длительное существование на Земли, основываются в конечном итоге на многочисленных физико-химических процессах протекающих внутри клеток и организма. В целом эти процессы представляют метаболизм или обмен веществ и базируются на трёх составляющих – субстрате, энергии и информации. Все они находятся в непрерывном движении (химическом, механическом и т. ) и строго упорядочены во времени и пространстве. Это позволяет говорить об этих составляющих как о потоках информации (ПИ), веществ (ПВ) и энергии (ПЭ).

Сохранение постоянства внутренней среды в организме человека не может поддерживаться самопроизвольно. В эволюции выработаны системы, сохраняющие физико-химические параметры организма в пределах оптимальных для его существования констант. Консерватизм метаболизма является одним из необходимых свойств здорового организма. Но только одним. В условиях меняющихся средовых воздействий на организм требуется другая составляющая жизни – наличие механизмов обеспечивающих адаптацию, приспособление его к новым условиям существования. И, наконец, в ряде случаев, внешние воздействия могут существенно превысить адаптационные возможности организма. В этом случае развивается патологический процесс (болезнь). С медицинской точки зрения понимание трёх вышеперечисленных свойств живого (сохранение постоянства внутренней среды, его адаптацию и патологию) возможно только на основе знания биологических систем лежащих в их основе. К таким системам относятся, прежде всего потоки информации, энергии и веществ.

Вышесказанное определило направленность в изложении нашего материала – потоки энергии, веществ и особенно информации рассматриваются с позиций ух участия в сохранении здоровья, в условиях адаптации и патологии.

Организация потоков информации в живых системах.

Самое простое определение термина информация – это сообщение (сигнал) переданный каким либо путём от одного объекта к другому. Передача информации может осуществляться различными путями – электромагнитными волнами (свет и др. ), потоком электронов (азбука Морзе) и др. В живых системах информация чаще всего передаётся физико-химическим путём, а её носителями являются активные химические соединения, имеющие общее название – биологически активные вещества (БАВ). При передаче сигнала от одной структуры к другой выстраивается целая цепочка последовательных передатчиков, которые в совокупности можно определить как система передачи информации. Не без основания считается, что поток информации живых организмах состоит из множества передающих систем, которые располагаются в различных отделах клетки и организма. Они, как правило, представлены различными носителями, существующими как отдельно друг от друга, так и взаимодействующими друг с другом.

В настоящее время известно большое количество потоков информации, которые классифицируются различными способами. Мы рассмотрим только два варианта:

Потоки информации внутри клеток.

Потоки информации между клетками (органов и тканей).

В каждой группе, в свою очередь, имеется несколько ПИ. Мы рассмотрим только те, которые наиболее изучены и имеют существенное значение для теории и практики медицины.

К первой группе относятся.

· Транскрипционно-трансляционная система (ТТС) передачи информации. Этот поток имеет ещё одно название – экспрессия генов.

· Регуляторные или сигнал-трансдукторные системы (СТС) передачи информации (трансдукция означает «преобразование»).

Ко второй группе относятся.

· Гуморальные системы передачи информации.

· Нейрональные системы передачи информации.

· Паракринные системы передачи информации.

· Аутокринные системы передачи информации.

Передача информации внутри клетки.

Внутри клетки передача информации организована в сигнал-трансдукторные и транскрипционно-трансляционные системы. В клетке эти системы располагаются таким образом, что полностью охватывают практически весь клеточный объём – плазматическую мембрану, цитоплазму, органоиды и ядро. Однако каждая из них имеет собственный сектор работы, собственное субстратное и энергетическое обеспечение, различную скорость и конечные эффекты. Эти системы передают информацию о внешних (внеклеточных) или внутренних (внутриклеточных) событиях и настраивают метаболизм клетки на режим адекватный этой информации. Изменяются параметры (химические или физические) внешней или внутренней среды, меняются и характер информационных потоков, сразу же вслед за этим качественно и количественно меняется клеточный метаболизм. Клетка переходит на новый режим жизнедеятельности. Такая пластичность клетки, помогает ей находится в наиболее благоприятном стационарном состоянии, выживать в различных, подчас экстремальных условиях. Последнее, особенно интересует медиков, т. многочисленные исследования показали, что патологический процесс, в определённой степени, является своеобразной реакцией на необычную (в количественном или качественном плане) информацию. Всё сказанное позволяет чётко определить три стороны деятельности потоков информации: — они или поддерживают нормальное состояние клетки или являются участниками развивающего патологического процесса или корректируют возникшие сбои метаболизма. Изучение последних привело к разработке эффективных подходов к лечению ряда тяжёлых заболеваний. Вот так общебиологические закономерности вначале становятся объектом изучения фундаментальной медицины, а затем определяют тактику в повседневной деятельности врача.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *