fbpx
Skip to content

Posts from the ‘Без рубрики’ Category

9
Фев

Искусственный интеллект. Это что или кто?

Эволюция выбрала для  человеческой популяции необычный способ выживания, наделив человека развитым интеллектом по сравнению с другими биологическими объектами. Можно считать это биологическим феноменом. Благодаря законам эволюции, то есть естественному отбору, выжили лишь те сапиенсы, которые уже не будучи ни сильными и ни быстрыми по сравнению с другими, вместе с тем были умнее и приобрели способность к тому, чтобы становиться еще умнее. 
С возникновением и развитием человеческой цивилизации естественный отбор в эволюционном развитии человека в биологическом смысле перестал работать и сменился искусственным. По большому счёту искусственный отбор — это есть неестественная форма естественного отбора. Искусственный отбор в форме  бесконечных войн сопровождают человечество на протяжении всей его истории. Сначала это были войны за овладевание чужими богатствами, затем за территории, природные ресурсы, влияние, за насаждение своей идеологии.  Побеждал тот, кто сильнее, организованнее. Сейчас наступают времена, когда такой способ искусственного отбора приобретает всё более и более интеллектуальные формы.
Современные противостояния — это противостояние интеллектов, причем не столько человеческих, сколько искусственно им же созданных. Интеллект человека, даже самый выдающийся, уже не способен конкурировать с искусственным. 
  С развитием человеческой цивилизации в условиях отсутствия естественного отбора в его первозданном виде, происходит накопление и закрепление всех  отклонений от нормального развития, то есть как полезных, так и  отрицательных мутаций. Таким образом, генофонд человека ухудшается. Человечество в целом, как биологический объект, деградирует. Этому способствует современная медицина и система здравоохранения. С гордостью сообщу, что наша отечественная система здравоохранения этому не способствует.
Как избежать биологической деградации человечества? Ответ прост: если уже не работает естественный отбор, то нужно организовать правильный искусственный отбор.
Одним из примеров такого искусственного отбора является церебральный сортинг, предлагаемый  известным учёным нейробиологом Сергеем.  Савельевым. Основная его идея  заключается в том, чтобы максимально те подарки изменчивости, которые подкидывает нам природа, а именно полезные мутации в развитии мозга, закреплять их в наследственности человека, чтобы эффективно использовать способности каждого, чтобы выявлять  и взращивать гениев, использовать их по назначению, а не предавать забвению. Тем самым естественный отбор мог бы приобрести правильные гуманные, цивилизованные формы, дополнившись правильным искусственным отбором. Это могло бы способствовать дальнейшему эволюционированию человека, улучшению его когнитивных способностей. Это позволило бы человечеству гораздо более успешно сосуществовать с природой и друг с другом, успешно отвечать на новые вызовы в виде болезней, экологических проблем и иных напастей, появляющихся в нашем стремительно меняющемся мире.
Так, ещё совсем недавно мы не знали, что такое интернет… Об этом столько написано, что не буду повторяться. А сейчас человечество на пороге нового гораздо более мощного интеллектуального нашествия. Это — искусственный интеллект (ИИ). Сегодня трудно прогнозировать, как это отразится на человеческой цивилизации, но то, что отразится колоссальным образом, это не подлежит никакому сомнению.
Об ИИ уже очень много написано статей, высказано суждений и выражено мнений.  Может уже больше, чем об интернете. Лично мне было интересно мнение ведущих отечественных ученых-нейробиологов. И что оказалось! Мнения очень разные. Грубо учёных, изучающих мозг, можно разделить на три лагеря:
1. Те, кто верят в возможность  создания ИИ и что ничего страшного этом нет (К.В. Анохин)
2. Те, кто считают, что это опасно, так как ИИ может выйти из-под контроля человека с непредсказуемыми последствиями (Т.В. Черниговская)
3. Те, кто категорически в это не верит, считая, что это фикция (С.В. Савельев)
Лично мне хотелось бы доверять третьему мнению. Основной аргумент таков: как можно создавать ИИ, если ещё не разобрались в вопросах как работает мозг, что такое сознание, интеллект и память. Но не так все просто и однозначно. Все идёт к тому, что как раз ИИ будет применятся в разгадке этих и других тайн и загадок человечества.
Создание ИИ является альтернативой церебральному сортингу. И всё идёт к тому что человечество выбирает именно этот путь, не совсем разумный. Во всяком случае менее разумный, чем церебральный сортинг.  Почему неразумный? По следующим моим соображениям:
1. Искусственный интеллект — это гигантский шаг в направлении передачи в своих когнитивных функций  машине,   что усугубит процесс деградации человеческого мозга.
2. На фоне этой деградации наступит время когда так называемый ИИ превратиться в искусственный разум,  искусственное  сознание. У машин появится самосознание. Это будет разум без эмоций хладнокровный и на первых порах, возможно, управляемый группой привилегированных продвинутых айтишников или IT-корпораций. Они-то и будут управлять миром, но лишь некоторое время.
3. Рано или поздно управляемый искусственный разум может стать независимым и неуправляемым. Независимо от воли человека. Потому что он будет гораздо умнее человека, хитрее его, сильнее, выносливее. И не дай бог, чтобы он, выйдя из-под контроля человека, стал при всём при этом злым, жестоким и воинственным! Как он при этом поступит с человеком, будет известно одному богу и самому искусственному разуму.
Это сейчас только разработчики ИИ и их инвесторы успокаивают общественность. Они говорят, что это не то, о чём вы подумали. Что искусственные нейросети — это совсем не те нейросети, из которых состоит мозг. Говорят о том, что сколько пользы уже приносят первые разработки. Это пока ещё относительно примитивные программы ИИ, которые сидят уже во всех наших гаджетах: это и Алисы, и распознаватели лиц, и переводчики, и преобразователи аудиозаписей в печатный текст и умные поисковые системы, уже знающие, что нам надо. При этом они следят за нами, фиксируют каждый наш шаг, пульс, сон.  Музыку пишут и стихи, и рисуют,  и анализируют и прогнозируют фондовые рынки, придумывают биткоины, и ставят диагнозы, и лечат, и ухаживают за стариками и т.д. и т.п.
Так, понемногу они внедряются в нашу жизнь, меняют её, на первый взгляд к лучшему. Скоро не сможем без них обходиться. А  разработчики уверяют нас что жить будет ещё лучше, ещё легче, интересней. Кому только? Наверное, тем искусственным, которые всё будут за нас делать, как те персонажи из старого советского мультфильма — двое из ларца одинаковых лица. Сейчас нас заверяют, что ИИ — это не есть искусственное сознание. Что искусственное создание — это совсем другое. Это понимаем, что другое, но где гарантии, что эти самообучающиеся узкоспециализированные объекты ИИ не самоорганизуются по законам синергетики, причём без участия человека? 
4.  Миром будет владеть тот, кто владеет информацией. Вся информация, которую накопило человечество за всю свою историю, все научные знания и достижения, технологии,  деньги, оружие, наконец — всё это мы отдаем нашим искусственным партнёрам. А что если они сочтут, что это всё уже принадлежит им?  А до этого или после этого, неважно, разгадают сами, без участия человека, современные загадки человечества, а именно: как работает мозг человека, как возникла жизнь, как устроена вселенная. Зачем им делиться этими знаниями с человеком? Совсем и не обязательно.
Им останется только научиться размножаться. Они уже активно это осваивают, клонируя себе подобных. Это человек пока заставляет их производить себе подобных. ИИ уже сейчас пишут сами себе или себе подобным программы.
Если реализуется последний прогноз,  скорее всего будет одна глобальная всемирная нейросеть, эдакий всемирный искусственный разум.
Самое главное при этом научить исскуственный разум гуманному отношению к человеку, его породившего. Тогда будет не все так уж и плохо!
  Возможно, будет создано общество участников глобального искусственного разума, в котором будет какая-то иерархия. Причём,  не исключено, что ими будет решено, что они являются продолжателями идей человечества, преемниками интеллекта человека. Они будут считать, что они произошли от человека, что человек — их далекий предок, что человечество при любом варианте развития событий было обречено, что нельзя было оставлять планету на усмотрение человека, вследствие его недостаточной разумности и уязвимости, вследствие своей биологической природы, поскольку оН:
— Не мог избавиться от одной из главных своих биологических потребностей: доминировать, которая ему мешала мыслить рационально и не тратить колоссальные ресурсы на создание и совершенствование вооружений, орудий самоуничтожения. Слишком высоки стали риски самоуничтожения человеческой цивилизации.
— Слишком медленно эволюционировал, несоизмеримо медленно по сравнению с быстро меняющимися внешними условиями и возникающими рисками: глобальное изменение климата,  экологические катастрофы, угроза мировой термоядерной войны. Не уделял должного внимания идее церебрального сортинга, который мог стать альтернативой ИИ.
 — Человек смертен! Искусственный разум способен не стареть! Он бессмертен! Может быть это и привлекает самых богатых и влиятельных людей, таких как Билл Гейтс и Илон Маск, вкладывать огромные состояния в развитие ИИ, а потом и в ИР. Чтобы попытаться стать частью последнего, совладелцем мира и быть бессмертным! Не такая уже это и фантастика. Скорее фантастика, стремительно приобретающая реальные очертания. Но что в этом плохого?
И, наконец, самое последнее предположение. Как бы не старалось человечество самосохраниться, ему невозможно избавиться в силу своей биологической уязвимости от уничтожения цивилизации, если вдруг случится какая-либо  катастрофа космического масштаба, к примеру, на планету свалится огромная комета или астероид.  А искусственный разум имеет реальные шансы выжить да еще и спасти человечество в очередной раз. Достаточно сохранить жизнь одного человека, клонировать из какой-либо его части, например, ребра, еще одного человека противоположного пола. А может так все и было когда-то?
09.02.2021

21
Дек

Большая вода маленького аула

Вочепший — аул, откуда родом мои родители, где живут мои многочисленные родственники, где в уже ставшем далеким детстве я с братом проводил свои летние каникулы у самых близких. И так уж случилось, что проблемы, с решением которых связаны последние более чем 20 лет моей профессиональной деятельности, коснулись и Вочепшия. Это — проблема размыва берегов, поскольку этот аул, как и многие другие аулы Республики Адыгея, оказался в зоне гидрологического влияния Краснодарского водохранилища.

 

Это слайд-шоу требует JavaScript.

Аул расположен на правом высоком берегу реки Псекупс. Поэтому когда партийные и советские власти и воплощатели их грандиозных планов определялись с участками размещения защитных гидротехнических сооружений при проектировании Краснодарского водохранилища, было принято решение, что защищать селитебные зоны аула нет необходимости: низменные территории на северной окраине аула были затоплены. Жители предварительно отселены. Высокий берег также оставили в первозданном виде, посчитав, что он стабильно устойчив.

В соответствии с Постановлением Совета Министров СССР от 22 октября 1969 года №843 «О мероприятиях по переселению населения, переносу на новые места и сносу строений и сооружений в связи со строительством Краснодарского водохранилища на р. Кубани» (пп. «а», п. 2) «Население, проживающее в зоне затопления, подтопления и берегообрушения (выделено автором) Краснодарского водохранилища, а также на территории, отводимой под строительство объектов, связанных с созданием водохранилища, подлежит в 1969 — 1972 годах обязательному переселению, а строения и сооружения, расположенные в этой зоне и на указанной территории, подлежат сносу или переносу на новые места».

Сознательно ли или неосознанно, но специалисты просчитались, не уделив должного внимания «берегообрушению». Это и понятно: если в отношении зон затопления и подтопления возможны 2 варианта: или переселить жителей с затапливаемой территории, или защитить территорию дамбой и жителей не переселять, из которых выбирали вариант экономически наиболее выгодный, то в отношении «берегообрушения» особо не переживали, и действовали по принципу «и так сойдет», «сколько-то простоит, а там видно будет». В итоге после окончательного заполнения чаши Краснодарского водохранилища в 1975 г. жители аула Вочепший оказались не на берегу небольшой речки Псекупс, а на берегу совершенно иного водного объекта, представляющего собой что-то среднее между водохранилищем и крупной рекой. Уровень воды поднялся на добрый десяток метров, затопив низменные территории поймы. Местным жителям, особенно, жившим вдоль берега, и мне тоже, пришлось привыкать к новым условиям, прежде всего, к новому положению береговой линии или уреза воды.

В те времена, в эпоху социалистического «демократического централизма», никто у народа особо его мнения и не спрашивал. Партия сказала: «Надо!» Это значило: так и будет. Жители тогда воспринимали все это как что-то неизбежное и с некоторым любопытством, пытаясь найти какие-то положительные стороны из сложившейся новой гидрологической ситуации.

Безусловно, Вочепший больше потерял, чем приобрел.

Во-первых, безвозвратно были потеряны все низменные территории в пойме реки Псекупс. До затопления, т.е. до начала 70-х прошлого века, эти территории представляли собой живописнейшие места. Они были местами притяжения всей аульской детворы, местом отдыха, купаний, рыбалки. Одно из них, в его ещё первозданном виде, до затопления водами Краснодарского водохранилища, прочно осело в моей памяти. Это место расположено как раз в районе оконечности улицы Гагарина, где находится наиболее интенсивно размываемый участок берега.

К сожалению, все меньше и меньше остаётся людей, как я, видевших и помнящих эти былые красоты, в том числе места у излучины реки Псекупс, которую тогда ещё называли Хатоху и унат. И даже сегодня, когда уровень воды падает, то обнажаются остатки былой красоты ныне затопленной поймы реки Псекупс.

Но сейчас некоторым местным жителям не до былых красот: они столкнулись с большой проблемой, и я боюсь, что им ещё предстоит предпринять немало усилий и проявить немало терпения, чтобы они могли рассчитывать на помощь государства. Это, собственно, во-вторых, и самое главное: незащищенный берег на ряде участков стал интенсивно размываться. Особенно тревожная ситуация сложилась на участке берега в районе той самой улицы Гагарина. К домовладению, расположенному по адресу Гагарина, 10, береговой обрыв вплотную подошел к хозпостройкам и жилому дому. Часть дома, обращённая в обрыву, претерпевает значительные деформации из-за просадок грунта основания. Это привело к появлению сквозных деформационных трещин в несущих конструкциях, вследствие чего дом стал  непригодным для использования в качестве жилья.  Непригодность для проживания жилого дома по адресу Теучежский район,  аул Вочепший, ул. Гагарина, д. 10 признана инспекцией государственного строительного надзора Республики Адыгея актом обследования технического состояния от 17.11.2017 г.

По моим прикидкам и по мнению местных жителей кромка берегового обрыва на данном участке за все время существования Краснодарского водохранилища, т.е. за 45 лет, сместилась в сторону суши метров на 35…40 м.

Причем сначала процесс шёл очень интенсивно, берег отступал ежегодно со скоростью примерно по 2-3 метра и более. Дело в том, что на данном участке река образует излучину, а правый берег еще до водохранилища являлся прижимным и представлял собой почти вертикальный откос высотой порядка 20 м. В паводки редкой повторяемости воды реки иногда достигали основания обрыва и раз за разом подмывали его. Однако процесс разрушения шел крайне медленно. Обрыв был весьма устойчив и простоял бы в таком виде ещё сотни лет.

Ситуация резко ухудшилась при большой воде, когда уровень воды резко повысился. Процесс размыва обрыва стал перманентным. Со временем темпы разрушения берега несколько замедлились, однако процесс не останавливается и идёт по сей день. Разрушение берега вызывается несколькими причинами:

1. Абразионное воздействие волн, особенно при северных, северо-западных и северо-восточных направлениях ветров на фоне высоких уровней воды.

2. Активизация оползневых процессов вследствие обводнения обрыва и размыва его основания.

3. Перепады уровней водохранилища, доходящие до 6-8 метров, негативно сказываются на устойчивости обрыва. При понижении уровня воды в водохранилище происходит резкое повышение гидростатического давления на обрыв за счёт градиента потока грунтовых вод, особенно в тех местах, где имеются родники. При этом происходит активная суффозия грунта основания и, как следствие, проседание грунтов надпойменной террасы. Как раз это явление, вероятнее всего, в основном и вызывает  деформации грунтов основания домовладения по адресу Гагарина, 10.

4. Попеременное увлажнение берегового откоса, а в зимний период попеременное замораживание и оттаивание, также вызывает разрушение структуры грунтов, превращая их в легкоразмываемые грунтовые массы.

Таким образом, на рассматриваемом участке берега наблюдается целая гамма опасных геологических процессов, вызванных «большой водой», что  привело в значительным деструктивным процессам в грунтах основания жилого дома по адресу Гагарина, 10. Это в свою очередь вызвало значительные деформации и появление деформационных трещин в конструкциях самого дома, сделавшим дом непригодным для проживания, что было официально подтверждено уполномоченным органом — инспекцией госстройнадзора Республики Адыгея.

Еще в 80-е годы, когда берег стал активно разрушаться, были инициированы самые первые комиссионные обследования берега и ближайших в обрыву строений . К сожалению, документы тех лет не сохранились.

В начале 90-х вновь была организована ещё одна рабочая комиссия с участием руководства Краснодарского водохранилища, проектного института «Кубаньгипроводхоз» (сейчас — ОАО «Кубаньводпроект») и местной власти. Документы сохранились и в них рассматривался вопрос о переселении домовладения, расположенного по указанному выше адресу. Однако, дело остановилось и не было завершено: помешали известные события — развал СССР и наступивший общественно-политический кризис, который, судя по всему, до сих пор продолжается.

Последняя попытка обратиться за помощью к государственным органам была предпринята совсем недавно, но снова помешали обстоятельства, теперь уже нынешний психоз, связанный с коронавирусом.

Разумеется, силами местной власти проблему не решить, да и нельзя решать. Потому, что водохранилище, как и все водные объекты, отнесены, согласно ст.8, п. 1 Водного кодекса РФ к федеральной собственности. Согласно ст 67.1, п. 7 Водного кодекса РФ собственник водного объекта обязан осуществлять меры по предотвращению негативного воздействия вод и ликвидации его последствий. Из изложенного выше следует, что защищать территории от негативного воздействия вод — это прямая обязанность собственника водного объекта — Федерального агенства водных ресурсов (Росводресурсы), представителем которого является его территориальный орган в Краснодарском крае и в Республике Адыгея — Кубанское бассейновое водное управление (КБВУ), либо непосредственно дирекция Краснодарского водохранилища.

В данном случае можно опираться на право граждан Российской Федерации на благоприятную окружающую среду, гарантированное  статьей 42  Конституцией Российской Федерации. Благоприятная окружающая среда  означает, что она является в первую очередь и безопасной. 

Попытаемся разобраться, почему же и Конституция гарантирует, и Росводресурсы обязаны, а берега разрушаются, создавая угрозу жизни населения, проживающего вблизи водных объектов, и никому нет дела до этого?  Все дело в том, что без проработанного механизма реализации  права в федеральном законодательстве, в подзаконных актах, в законах субъектов РФ они носят не более чем декларативный характер. Так, ни в Водном кодексе, ни в одном из других законов, ни в одном из нормативных документов нет ничего, касающегося механизма реализации государством своей обязанности по защите населения и территории конкретно от разрушения берегов.

Водный кодекс РФ ограничивает градостроительную деятельность в водоохранной зоне, в ее прибрежной защитной полосе. Это делается только с одной целью — защитить водный объект от загрязнения, засорения, заиления. Это — основная цель водного законодательства. Подробнейшим образом расписан механизм реализации данной цели.

Что касается защиты территории суши от негативного воздействия вод, в том числе затопления и подтопления, а также  разрушения берегов, то тут в действующем законодательстве правовой провал. В Водном кодексе этому посвящена лишь одна статья (ст. 67.1) да и то — половинчатая. 

Половинчатая потому, что, решая проблему защиты от негативного воздействия вод, государство в рамках действующего законодательства, а именно в рамках действующей статьи 67.1, пытается решать лишь одну из проблем — проблему затопления и подтопления, введя, соответственно, понятия зон затопления и подтопления, запрещая в них вести новое капстроительство без инженерной защиты территорий и т.д. Другими словами, по зонам затопления и подтопления механизм создается, и он скоро заработает. Плохо или  хорошо, но заработает. А о разрушении берегов или как обозвали в упомянутом выше  Постановлении Совета Министров СССР 1969 года, о «берегообрушении», снова забыли. Поэтому не проработаны вопросы прогнозирования разрушения незатапливаемых, т.е. высоких берегов, ведения их мониторинга в целях заблаговременного предупреждения опасных геологических процессов (размывы: абразия или эрозия, оползни,  обвалы, суффозия). Попросту  говоря, в настоящее время никто не следит в нашей стране за состоянием берегов водных объектов.  

Проблема разрушения берегов — это отдельная проблема.  Ведь берег может и не затапливаться, если он достаточно высокий, но при этом активно разрушаться, как это и происходит, например,  в Вочепшие. Разрушение берегов — явление гораздо более опасное, чем затопление или подтопление, т.к. этот процесс является необратимым.

В рамках действующего Водного кодекса РФ данную проблему не решить, т.к. у него иные цели. Об этом я писал в ряде предыдущих статей, в том числе и в научно-технической периодике. Вывод один: нужен новый закон — закон о берегах. https://bereg.blog/2020/07/04/negativnoe-vozdejstvie-vod-i-vodnogo-kodeksa-rf/.

А пока такового нет и неизвестно, когда он, наконец, появится, имеем то, то имеем. Берег разрушается, и теперь осталось обратить на это внимание собственника водного объекта и доказать, что нужно что-то предпринимать, потому что на кону стоит безопасность жителей и сохранность их имущества. И придется доказывать…Всё потому, что никому из государственных органов нет никакого дела до проблем местных жителей аула Вочепший, чьи дома вот-вот разрушатся по вине того же государства. А нет дела, потому что нет закона, который бы заставил госорганы следить за состоянием берегов, стабильность которых была нарушена действиями того же государства.

Если бы  построили в свое время берегозащитные сооружения,  они попали бы  под действие Федерального закона о безопасности гидротехнических сооружений (ГТС). Закон требует от эксплуатирующей организации декларировать их безопасность и наблюдать за их состоянием. К таким ГТС относится дамба обвалования на левом берегу реки вдоль аула Пчегатлукай. Она находится на балансе Краснодарского водохранилища, поэтому следит за ее состоянием и декларирует ее безопасность и несет за нее ответственность. Кто должен следить за состоянием вочепшийских берегов в целях обеспечения безопасности жителей аула Вочепший, и кто должен нести ответственность за отсутствие таковой, пока не ясно.

Я очень надеюсь, что данный вопрос станет предметом для обсуждения в Правительстве Республики Адыгея. Проблема стоит того, чтобы ею озаботились для начала хотя бы отраслевые министерства и подняли вопрос перед федеральными органами исполнительной власти.

Было бы полезно, если бы к решению пробелов действующего законодательства подключились бы  депутаты Государственной думы от Республики Адыгея. Логично от них ждать содействия и в решении конкретной проблемы, описанной в настоящей статье, поскольку она является результатом несовершенства федерального законодательства, за качество которого несут ответственность прежде всего законодатели.  Потенциальные же избиратели вправе у них спросить, что они сделали для решения тех проблем, которые описаны в настоящей статье доступно и достаточно  подробно.                           

Если же вопрос может быть решен по линии МЧС, то НПЦ «Берегозащита» готово разработать проект в виде технических решений аварийных мероприятий по стабилизации берега на участке ул. Гагарина, 10 безвозмездно.

Зам. генерального директора

НПЦ «Берегозащита», канд. техн. наук Э.Х. Кушу

11
Дек

Закон экономии энергии*. Секрет «золотого сечения»

Фракталы и фрактальность

В 1950 году Английский математик, физик, метеоролог Льюис Ричардсон обратил внимание на следующее: Португалия установила, что длина её границы с Испанией составляет менее 1000 км, а Испания заявляла, что длина её границы с Португалией более 1200 км. Сначала это казалось парадоксальным, но затем исследуя расхождения в оценке протяженности береговой линии, Ричардсон обнаружил, что масштаб измерений обратно пропорционален общей длине всех отрезков, используемых для спрямления береговой линии. То есть чем короче используемая линейка, тем длиннее измеряемая граница. При этом в случае стремления длины отрезка измерений к нулю значение длины береговой линии возрастает до бесконечности. Таким образом, выяснилось, что испанские и португальские географы попросту проводили измерения в разных масштабах.

Через 10 лет, в 60х годах 20 века французско-американский математик Бенуа Мандельброт назвал это парадоксом береговой линии, а для его объяснения ввёл понятие фрактала, а в итоге разработал новое направление в математике — фрактальную геометрию.

Основным свойством фракталов является самоподобие, заключающееся в проявлении одной и той же общей фигуры при любом масштабе. Другими словами самоподобие — свойство объекта, в точности или приближённо совпадать с частью себя самого (то есть целое имеет ту же форму, что и одна или более частей). В свою очередь, это целое является частью другого целого, а части этого первого целого, являются целым и так далее, как в сторону увеличения масштаба, так и в сторону уменьшения.

Фрактал — это структура, состоящая из частей, которые подобны целому. Если всматриваться во фрактальную форму, то  видна одна и та же структура независимо от степени увеличения.  Например, береговая линия воспринимается как чередование заливов и мысов.   При увеличении масштаба всё равно проявляется аналогичная картина меньших заливов и мысов, наложенная на большие заливы и мысы, вплоть до песчинок и пылинок с неуклонным стремлением длины берега к бесконечности.

В 1967 году Мандельброт опубликовал в журнале «Science» статью «Какова длина побережья Великобритании? Статистическое самоподобие и фрактальная размерность» в которой привёл свои идеи о фракталах.

Позже Б.Мандельброт впервые выдвинул идею фрактального строения нашего мира и изложил её в известной книге «Фрактальная геометрия природы» (1977).  Действительно, и в неживой, и в живой природе существует великое множество примеров фракталоподобия. Достаточно задаться целью найти эти примеры на интернете, как можно утонуть в потоке разнообразной информации и, может быть, на какое-то время забыть что и зачем искал. Настолько много красочных примеров в растительном мире, настольно природа красива в своей гармонии. Настолько она  умна и рациональна в выборе тех или иных форм. Настолько она  и эффектна и эффективна.

Примеры фрактальности в природе

Почему же природа такова, что творит такие чудеса? Как она научилась этому? Попробуем найти ответ на эти и другие вопросы, например, на такой: почему примеры фрактальности, встречающиеся в природе, также приводятся в качестве примеров  часто встречающихся в природе пропорций «золотого сечения» или числовой последовательности Фибоначчи, в основе которой лежит правило «золотого сечения»?. Такая же информационная лавина примеров, тех же и подобных фотографий. Так демонстрацией чего являются эти многочисленные примеры из живой и неживой природы — фрактальности или «золотого сечения»?

 Линейная и нелинейная термодинамика открытых неравновесных систем

Начнём издалека. Немецкий ученый Рудольф Клаузиус не мог предполагать, что открытый им в 1865 г второй закон термодинамики будет иметь такие глобальные последствия. Введенное им понятие энтропии, уточнённое Людвигом Больцманом, в 19м и в первой половине 20го века относилось только к термодинамике, разделу физики. Энтропия — это мера хаоса или внутренней неупорядоченности системы.
2й закон термодинамики — предмет изучения классической (равновесной) термодинамики. Он касается только закрытых или изолированных систем, не имеющих связи и энергообмена с окружающим миром и формулируется так: энтропия в закрытой системе всегда увеличивается вследствие необратимых процессов. Иными словами, закрытая система, в итоге стремится к хаосу, к равновесному состоянию, при котором энтропия максимальна..

Появившееся явное противоречие между теорией эволюции и теорией энтропии, было урегулировано в 70-х годах 20го века благодаря работам бельгийского ученого русского происхождения, Нобелевского лауреата 1977г., Ильи Пригожина. Он исходил из того. что в природе закрытых систем не бывает. Всё живое — это открытые неравновесные системы, получающие энергию извне и живущие за счёт своей открытости, при этом  отдавая или рассеивая энергию в окружающее пространство, т.е. за пределы системы.  Он разработал закономерности термодинамики неравновесных (необратимых) систем, которые он назвал диссипативными,  и доказал общее  свойство таких систем  к самоорганизации.  В его книге в соавторстве с Изабеллой Стенгер «Порядок из хаоса» (1984) изложены основные положения теории самоорганизации. В своих работах И.Пригожин опирался на труды Советских математиков, в частности на труды академика А.Н. Колмогорова в области теории динамических систем. Доказано, что именно неравновесность является первопричиной упорядочения.

Пригожин Илья Романович (1917 — 2003)

Пригожин разработал теорию упорядочения или локального структуирования неравновесных систем. Т.е. на фоне стремления общей макросистемы к хаосу, сопровождающееся увеличением её энтропии, возможна локальная самоорганизация из хаоса путём упорядочения отдельных его подсистем, сопровождающееся понижением их энтропий. Такую в то время гипотезу возможных локальных неоднородностей выдвигал еще Больцман.

Неравновесные системы могут быть стационарными и нестационарными. И те, и другие непрерывно обмениваются с окружающей средой  энергией и веществом. Ряд ученых добавляет сюда и информацию. Поскольку вещество, потребляемое живыми организмами является источником пополнения внутренней энергии системы, вещество выделяемое системой во вне, в свою  очередь имеет энергетическую значимость и может быть представлено в энергетическом эквиваленте, то будем оперировать только параметром энергии.

Стационарные системы характеризуются минимальным значением энтропии и при этом потери энергии или её диссипация тоже минимально возможные. Стационарные системы устойчивы. Внешнее воздействие и ответ системы на него имеют линейный характер. При этом отклонившись от стационарного состояния система в него и возвращается согласно принципу Ле-Шателье. Происходит автостабилизация системы, но только, если это внешнее воздействие незначительное и не вызывает необратимых процессов.  В данном случае справедлива теорема Пригожина, предложенная им ещё в 1947 году, а именно: стационарному состоянию линейной неравновесной системы соответствует минимальное производство энтропии. Однако в случае линейной неравновесности система не способна к самоорганизации и развитию.

Что это означает, например, применительно к биологическим системам?  Все растения можно отнести  к неравновесным линейным, а животных в первом приближении тоже с некоторой оговоркой, т. е  кроме случаев, когда их энтропия увеличивается вследствие причин, рассмотренных ниже. Из этого следует справедливость действия для биосистем теоремы Пригожина. Что и доказывает рациональность природы, в том числе в выборе фрактальных форм. Видимо, при переходе системы в нелинейную фазу это свойство может теряться.

Самоорганизованные системы включают как плавные этапы эволюционного развития, так и скачкообразные процессы, переводящие неравновесную систему, дошедшей в своем развитии критического состояния из-за достигнутой предельной «критической массы» накопившихся флуктуаций (отклонений, ошибок), в новое устойчивое состояние с более высоким уровнем сложности и упорядоченности по сравнению с исходным. Критическое состояние — это так называемая точка бифуркации. В ней неравновесная система достигает максимальной энтропии, при которой происходит новый качественный скачок (новое качественное преобразование, новый вид системы, нарушение структуры, разрушение, катастрофа, революция, исходя из того, какую систему, в какой сфере и какого масштаба мы рассматриваем). Причем в момент кульминации неравновесного состояния достаточно бесконечно минимального воздействия или флуктуации, чтобы необратимый процесс перехода начался. Причем выбор варианта перехода в новое качество носит случайный непредсказуемый характер. Поскольку таких вариантов может быть не два, а гораздо больше, то некоторые называют критическую точку точкой полифуркации. Данный процесс, когда незначительное влияние на систему может иметь большие и непредсказуемые последствия, в том числе и совершенно в другом месте, принято образно называть «эффектом бабочки». По мере приближения к точке бифуркации роль отдельных случайных флуктуаций резко возрастает. а поэтому нелинейный характер «внешнее воздействие — реакция. системы» усиливается. И совершенно непредсказуемо какая из флуктуаций будет последней и решающей. Характерно, что возможные график  поведения неравновесных систем в зависимости от степени  неравновесности носит фрактальный характер.

Пригожин, описывая явление бифуркации, особо акцентировал внимание на необратимости процессов перехода из одного  качественного состояния в другое, что свидетельствует о необратимости времени. Он назвал это свойство времени «стрелой времени».

Надо полагать, что бифуркации сама по себе является проявлением стремления системы к минимализации энергозатрат и снижению энтропии, а самоорганизация по сути тоже является бифуркацией.

По сути развитие через прохождение точек бифуркаций — это ни что иное, как проявление 2го закона философии материализма: неизбежный переход количества в качество, который мы изучали ещё в школе по предмету «Обществоведение» и в ВУЗе по курсу марксистско-ленинской философии.
Новое направление в науке, изучающая вопросы и закономерности самоорганизации открытых систем немецкий физик-теоретик Герман Хакен предложил назвать синергетикой в своей книге с одноименным названием «Синергетика» (1977). Такое название, судя по многочисленным публикациям, прижилось. Это — междисциплинарная наука, которая изучает общие закономерности развития неравновесных систем в самых разных областях природы, живой и неживой, а также общества.
Теория самоорганизации неравновесных систем или синергетика, как обобщающая наука, может служить своеобразным дополнительным инструментом или даже новой методологией научного познания. Её отличительная особенность от философских методологий заключается в том, что она основана на строгих математических закономерностях. А зная эти закономерности развития можно с той или иной степенью достоверности прогнозировать будущее, во всяком случае до ближайшей бифуркации. 

Поведение неравновесных систем в зависимости от степени неравновесности

Таким образом, как видно из хронологии событий, теория неравновесных термодинамических систем И.Пригожина вместе с синергетикой Г.Хагена. с одной стороны  и фрактальная геометрия Б.Мандельброта с другой стороны появились практически одновременно в конце 70х годов 20го века. Эти три выдающихся ученых — химик, физик и математик заложили основы новой более совершенной междисциплинарной методологии   научного познания для самых разных областей направлений науки: биологии, социологии, истории, медицины, философии, технических наук. Их работы доказали как, почему и в каких формах происходит самоорганизация и развитие открытых неравновесных систем.

1. Как? Эволюционное развитие со всё нарастающим объемом флуктуаций и возрастающей ролью флуктуаций через качественные скачки в точках бифуркации.

2. Почему? Потому, что это локальное упорядочение подсистем и их самоорганизация с понижением энтропии системы на фоне повышения энтропии всей системы в целом является энергетически более выгодным  для  открытых систем, т.е. в условиях активного энергообмена с внешней средой.  

3. В каких формах? В формах, предполагающих наименьшие затраты энергии, наибольшую устойчивость и эффективность, т.е. в формах, имеющих фрактальные свойства.

Числа Фибоначчи и «золотое сечение»

Теперь осталось доказать, что последовательность Фибоначчи имеет фрактальные свойства.

Последовательность Фибоначчи (А000045) чуть ли не самая знаменитая, наравне с последовательностью натуральных чисел (А000027), обладает, в отличие от последней, некими особенными, магическими свойствами, заставляющими им следовать всему, что нас окружает.

Суть последовательности чисел Фибоначчи заключается в том, что каждое число в ряду является суммой предыдущих 2х чисел, т.е.:

 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597…..
Последовательность Фибоначчи обладает множеством уникальных свойств, которые достаточно хорошо изучены математиками. Остановимся на некоторых, главных, на основании которых можно прийти к выводам, которые следуют ниже.

Золотая спираль


1. Отношение пар соседних чисел в ряду соответствует пропорции «золотого сечения» и чем больше эти числа, тем точнее их отношение соответствует пропорции «золотого сечения» — 1,618 или 0,618. Выражаясь математически, предел отношения соседних чисел в последовательности Фибоначчи по мере их увеличения стремится к пропорции «золотого сечения» как бы символизируя о том, что путь к совершенству и гармонии бесконечен или нет предела совершенству.
2. Разность отношений соседних чисел, большего числа к меньшему и меньшего числа к большему, равно одному.

3. Квадрат числа равен произведению чисел, его окружающих.

Является несомненным, что ряду Фибоначчи характерно себеподобие, а, следовательно,  фрактальность. Фрактальность последовательности Фибоначчи является предметом исследования и дискуссий по этому поводу математиков. Не стану даже и пытаться доказать это методами матанализа и теории вероятности, поскольку математики-фибоначчисты сделают это гораздо быстрее и профессиональнее. А пока они исследуют и дискутируют, будем делать кое-какие выводы.

Выбор природы — выбор самоорганизации. Это — наиболее рациональный выбор развития, а, следовательно, наименее энергозатратный или наиболее энергоэффективный путь. Иначе и быть не может, иначе — противоестественно.

Фрагмент молекулы ДНК


Фрактальность в живой природе, если судить по себеподобию, является символом наследствования и преемственности. В свою очередь это предполагает максимальную энергоэффективность процессов и явлений, следующих принципу фрактальности и принципу последовательности Фибоначчи или пропорциям «золотого сечения».  Этим и объясняется то, что пропорции «золотого сечения» широко распространены в природе. Это — многие пропорции человеческого тела, ветвление деревьев и других растений, форма цветов, чешуек ананаса и кедровых шишек, расположение семян в подсолнухе, пропорции спирали улитки и спиралевидных галактик, а также пропорции двойной спирали молекулы ДНК и многое другое. Не случайно в природе данная последовательность встречается повсеместно. А если в природе наблюдается какая-либо закономерность, то это не является случайным, а свидетельствует о наиболее рациональном и, следовательно, энергетически наиболее выгодным, наиболее вероятным способом формирования в прямом смысле этого слова (формообразования) биосистем.

Примеры параметров «золотого сечения» в природе

На этом основана и теория И.Пригожина о самоорганизации открытых  систем, к которым относится все живое на Земле. Такое упорядочение сопровождается снижением энтропии внутри открытой системы, при минимальном увеличении энтропии системы извне. Иными словами, самоорганизация неизбежна и закономерна, но только в случае, если это энергетически выгодно, а выгодно это становится, когда удовлетворяется условие фрактальности.
Таким образом, секрет «золотого сечения» заключается в фрактальности математической прогрессии, соответствующей «золотому сечению», т.е. последовательности Фибоначчи, следовательно, в минимальной диссипации, т.е. в максимальной энергоэффективности процессов и явлений, соблюдающих его пропорции. в максимально возможном КПД.

Магия  «золотого сечения», чувство красоты, максимальной гармонии и внутреннего комфорта,  возникающее у человека, при восприятии пропорций «золотого сечения» в природе, в архитектуре, живописи, по всей видимости, является проявлением врожденного чувства человека, возникновение которого можно объяснить интуитивным стремлением жить, действовать, творить максимально плодотворно с минимальными затратами энергии. И учиться этому у природы!

*Последующие публикации открытой рубрики «Закон экономии энергии» будут посвящены темам возникновения вселенной, жизни и сознания и все это сквозь призму неравновесной термодинамики.

2
Июл

Особенности реконструкции объектов незавершенного строительства

Превалирование правовых аспектов в решении технических вопросов часто приводит к правовым коллизиям и сумятице в сфере строительства.

Нестабильность экономики в течение последних нескольких десятилетий привели к тому, что возросла доля объектов незавершенного строительства. И до последнего времени данные объекты не являлись предметом гражданско-правовых сделок. Но тут в дело включились правовики и решили это исправить, внесли необходимые поправки в законодательство, но как всегда, не до конца продуманно, в отрыве от технических вопросов. В итоге в ряде вопросов можно только догадываться, как поступать правильно, не нарушая закон. Объектом незавершенного строительства является объект капитального строительства, строительство которого не завершено в установленном порядке, при этом степень выполненных работ по созданию этого объекта позволяет его идентифицировать в качестве самостоятельного объекта недвижимого имущества (недвижимой вещи). В соответствии с положениями ст. 1 Градостроительного кодекса РФ объекты незавершенного строительства отнесены к объектам капитального строительства наряду полностью построенными зданиями, строениями, сооружениями. Read more »

24
Фев

20 лет в Берегозащите. Время подводить итоги.

У каждого человека, прошедшего определенный жизненный путь или этап, наступает время, когда ему хочется осмыслить прожитое и пережитое. Оценить это самому. Подвести итоги перед принятием какого-либо важного решения.

Конечно, речь не идёт о подведении жизненных итогов в целом. С этим пока рановато. Речь пойдет о значительном этапе жизни, который можно назвать одним словом — берегозащита.

Итоги необходимы! Чтобы учесть в дальнейшем. Чтобы перейти к завершающему этапу данной работы, который будет  называться «Напутствие». Это, наверное, сродни чувству, которое испытывают родители, когда женят или выдают замуж своих детей. Особенно, когда они говорят, что благословляют детей  на новую самостоятельную жизнь,  отпускают их, но всегда будут рядом и всегда будут помогать.
Эти итоги необходимы и для самого себя.

Примерное содержание этого, во многом автобиографического, цикла статей приведено ниже. Каждая статья — это отдельная часть или глава этого предмемуарного произведения. Почему предмемуарного? Потому, что мемуары пишут после завершения карьеры. Я лишь готовлюсь её завершать. Это уже в недалёком будущем. Хочу, чтобы это произошло осмысленно, логично, оправдано и безболезненно. А главное, чтобы это оказалось наиболее правильным решением, принятым своевременно, с учётом всех обстоятельств его принятия.

Берегозащита. Взгляд изнутри (1999-2019)

1. Всё решил случай (1999)

Как я оказался ГУСНПП «Краснодарберегозащита». В. В. Бирюков. Начало пути. Краткая история и структура ГУСНПП. Коллектив. Краевой закон о береговой зоне и борьба за его сохранение.

2. Ошибка выбора и последствия федерализации. (2000-2001)

Значимость ГУСНПП. Выбор федерального курса. Обстоятельства выбора. Отношения с краем. Глобальное сокращение.

3. ГУСиБ КК — Б = ГУС КК (2001-2002)

Создание ГУ » Главное управление строительства и берегозащиты Краснодарского края» — предшественника ГУС КК. Как и когда потеряли Берегозащиту. 1я смена руководства ГУСНПП.

4. Возвращение в ГУСНПП (2002)

Моё возвращение в ГУСНПП. Снова коллектив. Болезни роста и нестабильности. ФЦП «Юг России». 2я волна продвижения берегового закона. 2я смена руководителя ГУСНПП.

5. 5 лет нестабильности (2002-2007)

Череда смен руководства. ФГУП “ГУБПР“. Коллектив: борьба за выживание. Попытка цивилизованный смены руководства. Общее собрание коллектива. Госстроевские страхи. Госимущество и Росимущество РФ . Путь к банкротству. Болезни госуправления. Мой уход из ГУСНПП (ФГУП «ГУБПР»). Массовый исход.

6. НПЦ «Берегозащита». Становление. (2007-2019)

Этапы становления и развития. Коллектив и кадры. Призывы вернуться и начать все сначала. Преподавание в КубГТУ. Предолимпийский период. Сочи — 2014. Постолимпийский период. Республика Крым и Севастополь. Край. Проблемы развития. Экспертизы. «Неприоритетные» задачи и пути решения.  Малый проектный бизнес: борьба за выживание. Вынужденная публицистика.

7.  Итоги и напутствия.

 

12
Янв

Когда-то в ГПНТБ…

Как легко сейчас писать аналитические  статьи, в том числе научные. В середине восьмидесятых  годов, когда я только-только поступил в очную аспирантуру НИИЖБ  (НИИ бетона и железобетона) и готовился к написанию своей диссертации, мне довелось целые дни проводить в Государственной публичной научно-технической библиотеке  (ГПНТБ) на Кузнецком мосту в Москве. Это место мне очень нравилось, и я большим удовольствием и  интересом посещал эту библиотеку.

Государственная публичная научно-техническая библиотека России (ГПНТБ России, до 26 марта 1992 г. ГПНТБ СССР) создана Постановлением Совета Министров № 1154 от 17 октября 1958 года на базе Государственной научной библиотеки Минвуза СССР. Библиотека является подведомственной организацией Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.

ГПНТБ России – крупнейшая научно-техническая библиотека страны. Информция с сайта  ГПНТБ: gpntb.ru  Объем фонда — 8 млн. ед.

Поступив в аспирантуру, я надеялся, что буду продолжать свою тему, начатую в Краснодаре, когда был соискателем,  по которой у меня был неплохой задел. Однако мне дали совершенно новую, совершенно загадочную тему, причем загадочную не только для меня, но и для моего руководителя, К. М. Королева. Это была дань тому, что поступил именно в очную аспирантуру. И как только, через очень короткое время, понял,  что могу только сам себе помочь, я пошёл в ГПНТБ. Очень хорошо помню свои первые и последующие впечатления…

Скажу лишь, что это было очень уютное и атмосферное место (было, потому что с тех пор я в ГПНТБ так и не был, к сожалению). Люди самых разных областей науки, самых разных уровней знаний, самых разных возрастов, самого разного опыта посещения  места, в полнейшей тишине что-то читали, писали,  выписывали, записывали. И когда я сам уставал это делать, то просто сидел и наблюдал за ними…Наверное, так поступал не один я…

Примерно через полгода моих посещений библиотеки я так глубоко погрузился в физико-химию твердого тела, как сейчас помню, в теорию активации Хинта, в  эффект Ребиндера, в особенности ювенильных поверхностей, и в прочие высокие материи, что был почти уверен, что  уже нахожусь на пороге теоретического открытия применительно к бетону и железобетону.  Но когда пришло время проверить на практике мои некоторые «научные»  гипотезы, (чем немало удивлял мою помощницу по «клетке» Марию Павловну), то понял, как я глубоко заблуждаюсь и покинул свою фундаментальную  физико-химию с  большим сожалением.  Однако она всё же оставила заметный след в моей диссертации! И даже позволила получить неожиданно для многих похвалу  в мой адрес от моих строгих оппонентов. В частности, за оригинальный метод определения степени активации щебня!!! (по отсеву тонких фракций) методом ДТА и с некоторыми отклонениями от стандартного метода ДТА. (До сегодняшнего дня я не думал, что буду когда-либо писать об дифференциально-термическом анализе.  Это и есть метод ДТА, к сведению беговедов и даже береговиков.)

Возвращаюсь к теме настоящей заметки, продолжу… Мы, тогдашние посетители тех библиотек, делали всё иначе. Искали литературу в библиотечных картотеках, а не с использованием поисковиков, как сейчас. Писали вручную, а не набирали в своих гаджетах  не надиктовывали им тексты, как сейчас. Заказывали светокопии или рэмы, а не копировали тексты и не  сохраняли их в облачных хранилищах, как сейчас.  Не сканировали, не скриншотили, не лайкали …Мы и слов таких не знали.

Прогресс далеко шагнул вперёд… Намного стало легче и быстрее находить нужную литературу. Намного стало легче и быстрее набирать свои тексты…Я уже не говорю  о методах и возможностях оформления текстового материала и в целом о способах доведения информации до своих читателей, о которых мы в те времена даже и не мечтали.

У меня до сих пор дома хранятся стопки тех старых копий  первоисточников из академических журналов, сделанных в ГПНТБ. Иногда приходится прикладывать их с места на место во время ремонтов, генеральных уборок. Время от времени, когда они попадаются под руку, пересматриваю и даже перечитываю. Знаю, что это не выброшу…

6
Янв

Сайт в разработке, но уже наполняется

Знакомство с платформой, ее возможностями. В поисках подходящей темы. В поисках наиболее оптимального способа подачи информации. Скоро всё получится!