является системой, а с позиции рассматрива-
емой системы - некоторой подсистемой, которая в свою очередь, состоит из
своих элементов и т.д. Поэтому в ОТС вводятся понятия членимости и  вло-
женности систем. Любая система имеет не  менее  двух  уровней  членения:
старший или нулевой - это сама рассматриваемая система,  и  младший  или
первый - элементы выделенной системы.
   Очевидно, что Ф-системы могут существовать  как  некоторые  целостные
образования тогда и только тогда,  когда  мощность  (сила)  существенных
системообразующих связей между элементами этих систем больше,  чем  мощ-
ность (сила) связей этих же элементов с окружающей средой. Отсюда следу-
ет, что мощность  системообразующих  связей  элементов  i-го  (младшего)
уровня членения системы всегда больше мощности таких же связей  (i-1)-го
(старшего) уровня ее членения.
   Еще одной характеристикой системы является ее структура, т.е.  устой-
чивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов и внутри-
системных связей. Системы, как правило, обладают различными структурами.
Порядок вхождения элементов в подсистемы и объединение подсистем  в  це-
лостную систему образуют структуру членения  системы.  Структуры  систем
могут быть редуцирующие и деградирующие, стабильные и нестабильные  (ла-
бильные). По временному признаку выделяются  экстенсивные  структуры,  в
которых с течением времени происходит рост числа элементов; и  интенсив-
ные, в которых происходит рост числа связей и их мощности при неизменном
составе элементов.
   В общем случае каждый  элемент  системы  обладает  системообразующими
свойствами, свойствами нейтральными по отношению к системе, а также сис-
теморазрушающими свойствами. Последние свойства при вхождении элемента в
состав системы обычно подавляются, однако такое подавление, как правило,
не бывает полным. Эти свойства элементов и определяют дисфункции элемен-
тов, т.е. функции, негативно влияющие на функционирование системы, в ко-
торую они входят. Наличие определенных системообразующих факторов - СОФ,
обуславливает возникновение системы. Причем, в каждой системе помимо ве-
дущих СОФ основного уровня, как правило, играют  роль  и  СОФ  "нижнего"
уровня членения. Причины, которые обуславливают возникновение системооб-
разующих свойств элемента системы и подавляющие  его  системоразрушающие
свойства, в общем случае, могут быть как внутренними, так и внешними  по
отношению к элементу.
   К системоразрушающим факторам - СРФ, прежде всего относятся:  внешние
воздействия, развитие дисфункций элементов, возрастание энтропии.  Здесь
следует отметить, что значение H(S)=0 свидетельствует о вырождении  сис-
темы, т.е. о полной ее "заорганизованности". Абсолютная определенность -
другая сторона "энтропийной смерти". Существование системы требует опре-
деленного разнообразия, подвижности в  пространстве  и  изменчивости  во
времени.
   Как само понятие системы относительно в какой-то степени, так и отно-
сительно понятие элемента системы. Как отмечалось выше, членение системы
в общем случае не имеет предела, поскольку и  элемент  может  рассматри-
ваться как система (подсистема). Элемент системы является  лишь  условно
неделимой частью системы. Условность состоит в том, что хотя  элемент  в
общем случае и делим, но в рамках  рассматриваемой  системы  дальшнейшее
его деление приведет к потере необходимых системозначащих  свойств  эле-
мента. Следует учитывать и то, что по  разным  элементам  системы  число
уровней членимости может быть различным.
   Из множества свойств  каждого  элемента  системы  некоторые  свойства
обуславливают системообразующие связи между  этим  элементом  и  другими
элементами рассматриваемой системы.  Другие  свойства  могут  определять
"внешние" связи данного элемента с окружающей средой, т.е. с элементами,
которые не принадлежат данной системе. В общем  случае  некоторая  часть
обоих типов этих свойств может быть свойственна рассматриваемому элемен-
ту независимо от того входит он в систему или нет. Назовем эти  свойства
условно локальными или индивидуальными свойствами элемента - ЛСЭ. Другая
часть этих свойств возникает как системное качество, т.е. это  системные
свойства элемента - ССЭ, которые утрачиваются  элементом  при  "изъятии"
его из системы. Часть "внешних" связей, как ЛСЭ, так и  ССЭ,  некоторого
элемента системы могут быть системообразующими для другой  системы.  Это
обстоятельство делает существенно  неопределенным  и  понятие  структуры
системы. Поэтому более однозначным представляется следующее  определение
этого понятия: структура системы -  это  устойчивая  упорядоченность  во
времени и в пространстве некоторых существенных системообразующих факто-
ров, качеств (связей) данной системы. Главное, что присутствует в  любом
определении структуры - это наличие некоторого множества элементов, т.е.
гетерогенность, наличие связей между элементами и  определенная  инвари-
антность во времени.
   Поскольку структура - это только  некоторая  характеристика  системы,
необходимо четко указать какие свойства и признаки системы в данном слу-
чае принимаются структурными, а какие - нет. Этот выбор зависит от целей
исследования системы. Следовательно, для одной и той  же  системы  можно
построить различные структуры и  между  системой  и  ее  структурой  от-
сутствует однозначное соответствие.
   Формирование, выделение, структуры является частью решения общей  за-
дачи исследования, идентификации системы, причем такой, которая не опре-
деляет заранее систему в целом, а лишь выявляет ее конфигурацию (в общем
случае с какой-то степенью приближения).
   В тесной связи с проблемой выделения структуры изучаемой системы  на-
ходится проблема определения границ системы, т.к. не  всегда  ясно,  как
отделить изучаемую систему от ее  окружения.  Для  такого  отделения,  в
частности, мжно использовать в качестве соответствующего критерия харак-
тер системных связей или (и) мощность этих связей.
   В ОТС вводится понятие рода [3]. Каждый объект  обладает  бесконечным
множеством качеств. Если одно качество - Р (или группа качеств) из этого
множества является общим для некоторой  совокупности  объектов,  то  эти
объекты образуют множество данного рода. Аналогично, когда все  элементы
системы обладают одним и тем же качеством - Р, то  такая  система  будет
системой объектов одного и того же рода. Причем в общем случае эта  сис-
тема может бладать тем же родовым признаком Р, но может и  не  обладать.
Родовое качество Р элементов системы может  быть  системообразующим  ка-
чеством, а может и не быть таковым. Родовое качество, тем  более  группа
таких качеств, в общем случае,  может  ограничить  иерархию  систем  как
сверху, так и снизу.
   Одной из самых важных характеристик системы  является  ее  сложность.
Понятие сложности почти не поддается  формализации  и  оценка  сложности
системы обычно производится существенно субъективно. Среди основных фак-
торов, определяющих сложность системы обычно выделяют: число  элементов,
связей, разнообразие элементов и связей, число уровней иерархии  систем.
А.Н.Колмогоровым предложено оценивать сложность системы по объему  опти-
мально-минимизированной программы (в битах), которая полностью описывает
систему, т.е. ее структуру и функции. В этом определении, по всей  веро-
ятности, надо уточнить, что подразумевается под понятиями "полностью"  и
"оптимально минимизированной программой". Да и вообще структура и  функ-
ции системы какого уровня членения имеются в виду: всех или только нуле-
вого?
   Если система рассматривается только как целостная совокупность,  т.е.
изучаются только ее системные качества, то при оценке ее сложности  дос-
таточно учесть число ее элементов нулевого уровня членения, число систе-
мообразующих и системных связей и количество способов реализации  каждой
из  этих  связей.  Если  же  система   рассматривается   как   некоторая
объект-система, во всем многообразии своих отношений с  окружающей  сре-
дой, то ситуация резко усложняется. При попытке учитывать системные свя-
зи рассматриваемой системы и все ее  элементы,  все  связи  всех  нижних
уровней иерархии (членения), ни о какой количественной оценке  сложности
системы не может быть и речи, если только  не  ограничиваться  иерархией
систем одного и того же рода. При оценке сложности по таким же  парамет-
рам с ограничением глубины  членения  объект-системы,  элементы  нижнего
уровня членения могут оказаться сложнее верхнего  уровня,  т.е.  элемент
системы при такой оценке может оказаться сложнее самой системы, в  кото-
рую он входит. В то же время по всей вероятности  ясно,  что  все  связи
всех нижних уровней иерархии прямо, а  большей  частью  косвенно  (опос-
редственно), обуславливают все системные связи  рассматриваемого  уровня
членения.
   В любом случае пока можно принять утверждение, что всегда выполняется
условие:

   Si > S(i + 1),

   где Si - некоторая усредненная сложность рассматриваемого уровня чле-
нения.
   К со;алени. приходится все-таки согласиться, что четкого  определения
понятия слжности пока невозможно сделать. В то же время, как  это  будет
показано в дальнейшем, корректная процедура сопоставления уровней  слож-
ности информационных систем имеет очень важное и  принципиальное  значе-
ние. Поэтому при рассмотрении информационных систем  будет  сделана  еще
одна попытка дать определение понятия сложности для частного случая  ин-
формационных систем.
   Как видим, даже определение статических характеристик систем,  доста-
точно сложная проблема. Еще сложнее проблемы, связанные  с  генезисом  и
эволюцией систем.


   Глава 2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

   При попытке сформулировать строго формализованное определение понятия
информационной системы - ИС,  выявляется,  что  в  настоящее  время  от-
сутствует общепринятое, исчерпывающее  определение  понятия  информации.
Существует множество определений этого понятия, а также достаточно много
разных концепций этого феномена. Но можно выделить две основные  концеп-
ции сущности информации. Первая основная концепция - это  трактовка  ин-
формации как неотЪемлемого внутреннего  свойства  каждого  материального
объекта, т.е. как атрибута всей материи (атрибутивная  концепция).  Сог-
ласно В.М.Глушкову, "информация в самом общем ее понимании  представляет
собою меру неоднородности распределения материи и энергии в пространстве
и во времени, меру изменений, которыми сопровождаются все протекающие  в
мире процессы...". По утверждению  А.Д.Урсула  [5]  "Природа  информации
заключается в отраженном разнообразии, а количество информации  выражает
количество разнообразия. Движение  этого  разнообразия  (увеличение  или
уменьшение) представляет собой информационный процесс". В последнем  оп-
ределении информации имеется определенный отход от атрибутивной  концеп-
ции, т.к. в него введено понятие отражение, являющееся уже определенным,
специфическим процессом. Что касается определения  информационного  про-
цесса, то А.Д.Урсул под такими процессами явно подразумевает только про-
цессы обработки информации, т.е. фактически только один  частный  случай
информационных процессов. Понятие  информационного  процесса  безусловно
намного шире и оно будет рассматриваться чуть позже.
   Атрибутивная концепция нередко встречает возражения и критику. Прежде
всего потому, что подобным образом можно определить  и  другие  понятия,
например, такие как "структура", "организация", "негэнтропия", "упорядо-
ченность" [6].
   Во второй, основной концепции главным, определяющим свойством  инфор-
мации принимается органическая, неразрывная взаимосвязь понятия информа-
ции с управлением, функционированием самоорганизующихся и  самоуправляе-
мых систем  (функциональная,  функционально-кибернетическая  концепция).
Сторонники этой концепции исходят из того, что информация не  существует
в неживой природе как таковая, сама по себе. Тем самым информация  трак-
туется не как атрибут всей материи, а как функциональное свойство особо-
го класса высокоорганизованных систем. Согласно этому взгляду,  информа-
ция возникла вместе с жизнью [6]. С позиций этой концепции и  выделяется
информационная форма причинности как особого вида  детерминации,  харак-
терного именно для самоуправляемых систем. Информационная причинность не
сводится ни к одному из известных ранее видов детерминации,  качественно
отличается от любого из них, если исходить из того, что "...информацион-
ный процесс представляет  собой  целенаправленное  воздействие  функцио-
нальной формы организации предметов или явлений, или их систем на другие
предметы и явления (системы). Этот процесс не сводится к материальному и
энергетическому воздействиям как таковым, хотя он тесно связан  с  ними"
[7].
   С позиций функциональной концепции в [8] приводится следующее опреде-
ление информации: "Информация есть такое воспроизведение одной  системой
структуры другой, при котором она функционально выделяется и  включается
отражающей системой в процессы управления, жизнедеятельности  и  практи-
ки". Представляется полностью обоснованым утверждение Э.П.Семенюка  [6],
что в целом аргументы в пользу функциональной концепции  информации  го-
раздо более убедительны, чем доводы ее противников. Он отмечает, что ак-
цетирование функционального характера информации,  т.е.  ее  неразрывной
связи с процессами самоорганизации и управления, позволяет  четко  выде-
лить качественную специфику информации, последовательно  отличая  ее  от
любого другого феномена действительности. И далее: "По нашему мнению,  в
неживой природе как таковой, самой по себе, информации нет: она возника-
ет лишь там, где есть не только источник, но и  приемник  информационных
сигналов, т.е. объект с достаточно высоким уровнем организации, возника-
ет в результате их взаимодействия". Согласно Н.Винеру информация  -  это
некое содержание (сведения), полученное из внешнего мира в процессе  на-
шего приспособления к нему наших чувств. Он также отмечал, что  информа-
ция есть информация, а не материя и не энергия, тем самым  принципиально
противопоставляя информационные процессы физическим. Наконец, в [6] при-
ведено еще одно определение информации: информация - это отличная от ве-
щественно-энергетических факторов сторона отражения, воспринимаемая  ма-
териальными системами со степенью организации, достаточно высокой для ее
хранения, переработки и дальнейшего использования в целях управления,  и
выражающаяся в упорядоченных сведениях о степени  вероятности  того  или
иного события из возможного разнообразия событий определенного вида.
   Однако необходимо иметь в виду, что достаточно широко  распространено
и другое понимание информации, а именно, как негэнтропии, меры  упорядо-
ченности, организации, внутренней структуры объекта, т.е. информация по-
нимается здесь как имманентное свойство объкта или явления самого по се-
бе, взятого вне отношения, взаимодействия с другими объектами и явления-
ми. более полный обзор различных концепций в определении понятия  инфор-
мации выходит за рамки данной работы. Этому вопросу  посвящена  обширная
литература. Здесь же попытаемся прийти к определению понятия  информации
после детального анализа специфических качеств, которыми должна обладать
система, для того чтобы быть информационной.
   Перед детальным рассмотрением понятия информационной системы  полезно
будет напомнить структуру и общий принцип работы автоматической  системы
управления или регулирования - АСУ, которая является простейшей  и  наг-
лядной моделью информационной системы. В явном или  же  неявном  виде  в
состав АСУ входят все компоненты, характерные для информационных систем.
   В обязательном порядке в состав АСУ должны входить: устройство  (дат-
чик, детектор), воспринимающее контролируемое внешнее воздействие (неко-
торый сигнал) - x(t), и исполнительный орган, предназначенный для ликви-
дации отклонения регулируемой, управляемой величины (параметра) -  y(t),
от заданного значения или от заданного закона ее изменения. Причем, под-
разумевается, что всегда  имеет  место  некоторая  зависимость:  y(t)  =
f{x(t)}. В явном или неявном виде в состав  АСУ  также  должны  входить:
элемент, выполняющий процедуру сравнения внешнего воздействия или  регу-
лируемого параметра с их эталонными значениями, и, в той или иной форме,
сами эталоны. Под влиянием x(t) в АСУ происходят различные  количествен-
ные и качественные изменения, в результате чего  y(t)  может  приобрести
некоторое значение, отличное от заданного или требуемого. В этом  случае
регулирующие функции АСУ влияют на y(t) посредством  регулирующего  воз-
действия z(t) (выходной сигнал регулятора)  так,  чтобы  рассогласование
{y(t) - y0(t)} стало бы возможно минимальным. Здесь y0 - эталонное,  но-
минальное значение регулируемого параметра y(t). Функциональная  зависи-
мость z(t) = f{y(t) - y0(t)} в общем случае может быть достаточно  слож-
ной.
   Ясно, что для функционирования АСУ необходим  источник  энергии.  Это
если регулируется только некоторый качественный параметр, например  тем-
пература. Если же регулировке подлежит и структура объекта, то  в  общем
случае необходим и двусторонний (между объектом и окружающей средой) об-
мен веществом. Таким образом, любая АСУ должна быть открытой и  динамич-
ной системой. В ее состав одновременно должны входить такие элементы как
датчик, исполнительный орган, некий эталон или эталоны и элемент  выпол-
няющий алгоритм процедуры сравнения. Исключение любого из  перечисленных
элементов, точнее функций этих элементов, приводит к деградации  АСУ,  а
оставшиеся элементы можно считать, что "вырождаются",  т.к.  их  функции
становятся бессмысленными, точнее - они не могут проявиться.
   Теперь перейдем к рассмотрению понятия  информационной  системы.  Для
этого приведем еще одно определение информации. Согласно [2], информация
- есть то, что извлекается из образа в процессе его "осознания" и  соот-
несения с отображаемым объектом. Общая схема  процесса  отображения  (по
[2]) представляется следующим образом. Допустим, что имеется  отображае-
мый объект Х (объект-система) и информационная  отображающая  система  Y
(субъект-система), включающая в себя подсистему - W, выполняющую  непос-
редственно процесс отображения и в которой получен некоторый образ  (мо-
дель) Х1 = F(X) оригинала Х.  Для  того,  чтобы  извлечь  информацию  об
объекте Х, содержащуюся в Х1, необходимо сопоставить полученное  впечат-
ление с ранее накопленным, выяснить в чем сходство и в чем отличие обра-
за данного объекта от образов иных объектов, которые наблюдались в прош-
лом. Это предполагает в составе системы Y специальной под системы анали-
за и решения - Z, находящейся в  тесном  взаимодействии  с  отображающей
подсистемой W. В состав подсистемы Z должна входить и память, в  которой
могли бы накапливаться впечатления как  непосредственные  (чувственные),
так и вторичные, образующиеся в процессе сопоставления и анализа текуще-
го образа.
   Формирование идеального прообраза объекта Х, т.е. преобразование
   Х' = f(X1) и есть процесс получения субъективной информации в ее  об-
щем виде. Как считают авторы [2], ни воздействие, ни оригинал не  содер-
жат никакой информации. Объективно содержит информацию лишь  отображение
объект-системы, сформированное в субъект-системе.
   Уточним несколько ситуацию, в которой  рассматривается  само  понятие
информации, т.е. уточним структуру и специфические функции ИС.  В  общем
случае в состав ИС должен входить ряд  специфических,  обладающих  соот-
ветствующими функциональными  возможностями,  элементов  (подсистем),  а
именно:
   1. Рецептор (рецепторы) - подсистема, воспринимающая сигналы от окру-
жающей среды.
   2. Память - ЗУ, где накапливаются предшествующие впечатления (или об-
разы) и фиксируются текущие впечатления.
   3. Подсистема анализа и решения - ПО, т.е. подсистема  обработки