РАЗВЁРНУТОЕ ВСТУПЛЕНИЕ

к монографии «Через тернии к общей и прикладной ценологии»

Б.И. Кудрин

 

Превращение моей научной школы в своеобразный информценоз позволяет говорить об определённом признании общей и прикладной ценологии и поставить вопрос о её месте в системе существующих наук.

Традиционно для этой книги обратимся к истокам, а затем сформулируем электрику и технетику как науки, которые легли в основу ценологии.

Уйдя из шахтного угольного забоя, но оставшись электрослесарем в добычной бригаде, сразу столкнулся с необходимостью откручивать различные болты и гайки, зачистить изоляцию и подсоединить провод, настроить релейку. Инструмент, носимый с собой, справлялся с метрической и дюймовой резьбой, но как разобраться с резьбой во взрывозащищённом оборудовании. Позднее, Хрущёв, собираясь приехать на комсомольскую стройку – Запсиб, направил эшелон самосвалов-близнецов, и все начальники среднего уровня приезжали на оперативку на самосвалах (генплан площадки 3 на 7 км), создавая запоминающуюся картину, ценологически исправленную разменами за пару месяцев. Намеченный к 7 ноября пуск стана прокатного цеха не состоялся, а завезённые электродвигатели и др. пролежали осенью и весной не под крышей. Как начальнику электротехнического отдела Сибирского Гипромеза, мне было поручено дать решение. Был установлен вид-типоразмер-наименование каждого из 4511 штук-особей электродвигателей. Массовые и образующие партии 5-10 штук, ссылаясь на Съезд, разместили по срочным заказам на заводы-изготовители. Единичные редкие, 7 % оставшихся, передали в электроремонтный цех. Это и статистика, собираемая с 1967 г., позволили защитить в 1973 г. кандидатскую диссертацию в политехническом институте Томска. По ЗСМК были унифицированы кабельные сети 10 кВ и силовые трансформаторы 10/0,4 кВ. Опыт проектирования электротехнической части (200 крупных объектов) позволил разработать отраслевые нормы по разработке электроснабжения и организации электроремонта и возглавить создание отраслевой (32 института) Системы автоматизированного проектирования САПР.

Жизнь, работа, кругозор позволили сформулировать электрику – науку о потребителе электротехнической продукции и потребителе электрической энергии. Сам термин – порождение XX века и в Интернете миллионы интерпретаций этого вида деятельности. Образовательный стандарт III поколения определяет направление подготовки «Электроэнергетика и Электротехника» и для кафедры Электроснабжение промышленных предприятий МЭИ, исключив вообще выпуск квалифицированных инженеров, осуществлять выпуск специалистов по профилю бакалавриата «Электрооборудование и электрическое хозяйство предприятий, организаций и учреждений» и по программе магистратуры «Техническое и информационное обеспечение построения и функционирования источников питания, сетей и объектов электрического хозяйства потребителей». Термины ценологии и технетики с 90-х годов содержатся в учебниках и в читаемой сейчас дисциплине «Закономерности построения и эксплуатации технических систем». Защита диссертаций производится по специальности 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы.

Разберём тезис, что ноосфера – настоящее и будущее человечества (Клаузура ноосферы. М. 1988. 544 с.), помня о «сфере разума» Вернадского и читая диссертации о возможности и необходимости сознательного и экологически планомерного конструирования техносферы. Говоря о сферах Земли, мы легко называем атмосферу, гидросферу, литосферу, тропосферу, характеризуя каждую вполне определённым набором физических параметров во вполне определимое время. Биосфера характеризуется линнеевскими видами с детализацией их разнообразия и с конкретизацией экосистем тундры, Сахары и пр.

Что касается техносферы, даже если её считать ноосферой, то не называемы параметры, подобные температуре, давлению, влажности, говорящие удовлетворительно для человека о состоянии атмосферы в данном месте, городе, земном Шаре. Природа, сотворив 100 менделеевских элементов ценологических по встречаемости, изготовила 10 тысяч минералов ценологически разнообразя количество каждого в земной коре. И совсем разошлась по видовому многообразию, создав из физически мёртвого 108 видов биологического живого и обеспечивая соотношение крупное – мелкое по всей палитре сделанного. Многие животные строят удивительные сооружения, птицы разговаривают и в пределах двух десятков слов австралийские не понимают австрийских.

Миллионы лет назад человек начал создавать и создал техническую реальность в вне и без которой жить не может и которая по видовому разнообразию тысячелетия и сейчас с её 1016 количеством видов и практической бесконечностью элементов её сущностей подчинена фундаментальным представлениям общей и прикладной ценологии. Техническая реальность, являясь материальной как физика (химия) и биология, породила своеобразную информационную, а затем и социальную идеальные реальности.

Оценим шаг, сделанный Природой вслед за биологией и для науки о технической реальности предложим неологизм технетика – technetics, technetika, technetic (вспомним cybernetics, которая технетикой «перешагивается).

Технетика это метафизическое понятие, замещающее и включающее в себя как единое целое документально определяемые материальные сущности: технику, технологию, материалы, продукты потребления, экопроявления (выбросы, сбросы, отходы).

Технетика – наука, включающая дефиниции современной документированной технической реальности, преимущественно опирающиеся на постулаты третьей научной картины мира; различающая техническое мёртвое, техническое живое, технетическое; изучающая техноценозы, на структуру построения и существования которых объективно накладываются гиперболические H-ограничения; описывающая законы и закономерности техноэволюции и формулирующая закон информационного отбора; называющая три узловые точки техноэволюционного научно-технического процесса.

Технетика – комплекс наук о становлении технической реальности в ряду: орудийность и овладение огнём, ремесло и рождение документа, мануфактура, индустриализация, глобализация и информационные технологии XXI века.

Математический аппарат технетики не использует математическое ожидание (неприменимость среднего), а ошибка параметра выделенного объекта может быть сколь угодно большой (бесконечность дисперсии).

В качестве курьёза к изложенному. Профессор экономики из Техаса получил группу студентов – фанатов социализма: все будут равны, не будет ни богатых, ни бедных, и сказал: «Хорошо. Оценки будут усредняться». За первую контрольную все получили «хорошо». Все были рады, недовольны – отличники. Ко второй – можно расслабиться. Но за вторую – всем «по тройке», стало проявляться недовольство. Третья – всем «неудовлетворительно»: скандал и разбирательство о стипендии. Выравнивание это «копать от забора до обеда».

Прежде чем пытаться определить место общей и прикладной ценологии в системе наук, приведём примеры её использования без комментариев (это существенно меньшая часть из имеющегося).

Закон необходимого разнообразия Эшби, по Гуриной, принял математическую оболочку в виде гиперболического закона рангового распределения, что позволяет говорить об уточнённом законе разнообразия Эшби-Кудрина и использовать его в системе образования. В любой учебной группе есть отличники, середняки, двоечники. Группа только из отличников расслаивается раз за разом. Гурина по Ульяновску готовит абитуриентов для поступления в вуз.

Приняв за видовой признак мощность силового трансформатора, Савинцев обработал данные по трансформаторному хозяйству всех регионов России, выполнил прогноз рыночного спроса на электрооборудование и (как изготовитель) ценологически оценил потребность по габаритам трансформаторов на 2015 – 2017 годы.

В рамках Калининградской ценологической научной школы работают 2 доктора, 8 кандидатов технических наук, 10 соискателей, получено 25 авторских свидетельств и патентов на изобретения. Гнатюк В. И., однозначно указывая на мой приоритет понятия «техноценоз» (1976), определяющего другие, приводит два факта своеобразного плагиата: 1) книгу Варшавского и Поспелова. Наука, 1984; 2) набор статей и книгу Бадалян и Криворотова, основанных на концепции техноценоза и активно поддержанных Малинецким.

Произведённая оценка и обоснование структуры видового состава электротехнических средств для электроснабжения потребителей в условиях чрезвычайных ситуаций позволили Седнёву  и Смурову построить ранговидовое распределение ЭТС и количество необходимых изделий по каждому из 26-и рангов для региональных центров МЧС России.

Коллекционированию как социальному, психологическому и даже физиологическому феномену посвящена обширная литература. Ваганов, назвав самые разнообразнейшие увлечения множества великих людей и известных в той или иной области деятельности, перешёл на строгое научное наречие, констатируя, что все коллекционеры занимаются ничем иным, как созданием (конструированием) ценозов тех или иных артефактов (собираемых предметов). Ценоз – это некоторый трансцендентальный объект без чётко определённых границ, трудно классифицируемый по видам и особям. Умберто Эко: «Каталог музея по определению конечен. Но следует ли из этого, что сами по себе музеи и прочие коллекции конечны? Отнюдь». Для обозначения видов коллекционирования Ваганов вводит термин «филилогизмания».

Рассмотрев подробно ядро концептуального аппарата технетики и техноценозов, Чебанов выполнил анализ содержания аспектов технетики, ввёл термин пройёномеридология, определил содержание составистики – междисциплинарной скульптуры, складывающейся как один из вариантов объединеня структурной и субстратной картин описания.

Глобальное уменьшние показателя рангового распределения размеров поселений отражает процесс роста глобальной неустойчивости вследствие приближения к точке сингулярности гиперболического роста народонаселения, что обосновывается Фоминым на основе динамики народонаселения верхнепалеолитического логоцикла, рабовладельческого цикла и феодального логоцикла.

На металлургических предприятиях Свердловской области Фёдорова и Локтева в результате рангового анализа электропотребления при реализации энергоменеджмента на подразделениях одного комбината выявили высокий характеристический показатель, определяющий большой разрыв между наиболее энергоёмким производством и остальным структурным сообществом, что требует вносить корректирующие действия в административную структуру в ЕВРАЗ НТМК.

Предложенная Зайнутдиновым методика повышения эффективности электроснабжения населённых пунктов на основе внедрения возобновляемых источников энергии с применением теории техноценозов охватила 59 муниципальных образований Астраханской области за 10 лет солнечной радиации. Для каждого сельсовета определён дефицит выработки электроэнергии, площадь солнечных модулей и их мощность.

Подтверждая многими примерами неудачи борьбы с биоприродой, Этин предлагает сохранение биоценозов нехимическими способами. Нарушение видового состава жизненных форм в ценозе – трагедия для него. Поколения членистоногих, например, клещи, мутируют много быстрее восстановления флоры и фауны обработанного химией ценоза. Напомню о птицах, 200 лет побеждают колорадского жука. Не найти ни одного успешно начатого процесса, который имел бы успешное окончание, победу исследователей выбранным способом борьбы с любым видом насекомых или животных. Важнейшим отличительным свойством устойчивости экосистемы является видового разнообразия, которое сохраняется применением биоакустики и аттрактантами, защищёнными патентами.

Исследование профессионального языка энергетики и его видов Фроловым добавило ось времени к понятиям особь-слово употребления в тексте и наличие слова-вида в Словаре Ожегова.

Библиография по истории изучения древнего стекла в России как ценоз проранжирована Лихтером по числу работ (их всего 833) на каждого из 320 автора. Количество видов (авторов) в ноевой касте 82,50 %; количество особей (публикаций) 34,49. В саранчёвой, соответственно, 17,5 % и 63,5 %. Выполнено ранжирование авторов по числу специалистов, рассмотрено распределение по географическому и культурно-хронологическому принципу, языкам, городам, территориям.

На примере «Сказания о Мамаевом побоище» Ковригина выполнила негауссово моделирование лексико-статистической структуры вариативного текста. Для исследования «Сказаний» привлечено восемь списков; названы учёные, изучающие проблемы гауссовости/негауссовоси Н-распределений. Сопоставлены рассматриваемые методы с помощью набора концептуальных признаков. Таблицы разные, касты не подсчитаны. Основой результат изложен в собственных терминах, расшифровываемых нами: ноева каста – по одному 2692, по два – 508, по три – 236 и т.д.; саранчёвая – последняя каста – 758, предпоследяя – 226, предпредпоследняя – 209 и пр. Ни одна из существующих концептуально различных моделей распределения численности компонентов поликомпонентных объектов не даёт универсальных либо исчерпывающих характеристик статистической структуры текста.

Ценологическое исследование символов «цветы» и «птицы» в поэзии Анны Ахматовой провела Пугачёва, получив ранговидовые частотные характеристики. В стихотворениях встречается 94 наименования растений (r=94), упомянутых 408 раз. Просто «цветок» встречается 58 раз, роза 33, липа 20  С ранга 60 по 94 растения встречаются по одному разу. Птицы упомянуты 157 раз - как конкретная встреча. Употребление названий 34 (ранг 34). Голубь встретился 18 раз, орёл 9. С  ранга 23 по ранг 34птицы встречаются по одному разу.

Обоснование технической реальности Пущин подтверждает доказательством трёх сформулированных мной теорем: 1. Существует единственное простое число N! такое, что разложение его на простые сомножители содержит столько сомножителей, встретившихся только один раз, сколько их в ноевой касте реального ценоза. 2. Видовое гиперболическое распределение до пойнтер-точки R можно представить в виде ряда разложений факториалов простых чисел на простые множители по алгоритму, задающему число видов популяции каждого из которых численно равны для всей поиледовательности каст. 3. Существуют два простых числа, между которыми заключено столько составных чисел, сколько особей в ценозе. Количество связей между особями одного или разных видов определяется количеством простых сомножителей в разложении этих чисел на простые сомножители.

Логистический тупик как следствие неоправданного разнообразия предметной среды, утверждает Лебедев, не только затрудняет производство техники, её воспроизводство и поддержание работоспособности, но и резко увеличивает логистические издержки в основных и смежных процессах. Поощрение и стимулирование роста разнообразия выпускаемой металлопродукции оправдано тем, что многочисленным потребляющим отраслям обеспечивается широкий выбор сортамента конструкционного материала для более эффективного его использования при создании машин и оборудования.

На статистике интегральных микросхем по напряжению, падения камня в сантисекундах, численности студентов вузов на 10 тыс. населения по регионам России Гурина, Шарипова, Потапова исследовали соотношение гиперболического рангового распределения и распределения Гаусса. Многие графики свидетельствуют, что S-образный вид рангового распределения отражает совокупность эмпирических данных к гауссовому распределению. Распределение Гаусса отражает реальное разнообразие саранчи.

Для оценки организации проведения работ по гидрофобизации существующих зданий и сооружений любой территориально-административной единицы города Седнёв и Савченко используют ценологические параметры, выделяя уникальные бетонные здания и часто встречающиеся. Города, посёлки, сельские населённые пункты разделены на группы по численности населения. Ранговое видовое распределение по микрорайону Кожухово по наименованию зданий и их числу содержит 38 рангов. Оно преобразуется в распределение зданий одинаковой численности по кастам.

Утверждая, что всё познаётся в сравнении, Максимкин описывает метод тепловых аналогий и метод электромагнитных аналогий, делая вывод, что распространение гиперболических распределений практически на все сферы науки и жизни сокращает методы статистического аппарата при обработке данных наблюдений.

Анализируя ранговую динамику систем техноценологического типа, Луценко предлагает реляционную схему базы данных о функционировании объектов техноценоза. Это даёт частотное распределение ранговых скоростей в координатах: относительная частота – ранговая скорость и значение энтропии – годы. Строится и временной ряд коэффициента ранговой корреляции, и временной ряд номеров перестановок.

Ранговидовое распределение путей прохождения тока в схемах релейной защиты подстанции 6 кВ позволило Лагуткину описать ценологические свойства схем релейной защиты, приведя количественные ценологические показатели схем, распределение коэффициентов сложности по подсистеме, выделить виды в схемах релейной защиты.

При разработке модели электрообеспечения малого потребителя в Брянской области при использовании возобновляемых источников энергии Губанов построил ранговое распределение 153-х наименований-видов элекроприёмников загородного двухэтажного коттеджа с цокольным этажом для комфортного проживания семьи из пяти человек и посёлка из нескольких домов. Проведён сравнительный анализ с «умным» домом Саксонии.

Ценологический анализ городских потребителей Санкт-Петербурга, получающих питание от подстанции 110 кВ, позволил Божкову и Софроновой построить распределение видов потребителей по кастам (баня, банк, школа, детсад, аптека, кафе, жилой дом и т. д.). Общее количество потребителей-особей ноевой касты составило 774, оказавшихся саранчёвой кастой – 158 особей. Характеристический показатель гиперболического видового распределения 1,9.

Региональные проблемы Якутии на фоне прогнозов общемирового развития энергетики рассмотрены Киушкиной, которая построила структурно-топологическую динамику по Фуфаеву за 15лет по электропотреблению улусов Республики Саха (Якутия). Первый дециль (четыре самых крупных улуса)потребляют 95 % всей электроэнергии, второй дециль 2,1 %. Отношение потребления первого и последнего дециля 9645, что резко противоречит оптимуму ценологической теории. Характеристический показатель выходит за пределы теоретического диапазона (0,5; 1,5), что свидетельствует о несбалансированном состоянии энергосистемы и недостаточной эффективности её работы в целом.

Общность технетики как науки о технической реальности подтверждается действием её законов в глубочайшей древности. Открылось неочевидное, но существенное родство технетики и археологии. Щапова и Гринченко рассмотрели древнейшие техноценозы (каменный век) и провели их историческую периодизацию на основе пятичленной структуры (пентады): М – материалы, Т – технологии, И – изделия, О – производственное оборудование, Х – производственные отходы. Чопперы, которые появились на уровне 2584 тыс. лет до н. э., фиксируют «начальные условия» - Мтиох возникновения древнейшего техноценоза. Homo habilis 6765 лет тому назад что то уже единичное делал, но о техноценозе и речь идти не могла. Техноценоз связывают с H. Sapiens, который изготовлял до 70 видрв изделий. Выдвинута гипотетическая схема эволюционной «лестницы внахлёст» развития первых поколений техноценозов.

Ценотическая и виртуальная христология Назинцева предлагает понимание Христа и христианства не как религиозного учения, идеи или социального движения, а как сакрального бытия, как виртуально-ценотического феномена, изучаемого по его объективациям, по «предметностям» и документам.

Структурно-топологическая самоорганизация S-распределений техноценозов, доказанная Фуфаевым на примерах организаций региона, предприятий отрасли и регионов России ставит вопрос об открытии нового типа закона самоорганизации: устойчивости (гомеостазиса) структуры класса Н-распределений, являющегося фундаментальным для систем типа ценоз. Устойчивое S-распределение скоростей является ранг-размерным законом самоорганизации ранговых распределений в ценозах любой природы. Парадигма S-распределений открывает возможность применения аппарата нелинейной динамики и обогащает методы самоорганизации новым типом в микро-, мезо-, макроуровнях сложных систем наря ду с когерентной самоорганизацией Хакена, континуальной Руденко. Представлено S-распределение по интенсивности электропотребления организаций Республики Хакасия за 10 лет, предприятий чёрной металлургии за 20, регионов России за 15 лет.

Лингвостатистические последствия Орфографической реформы 1917-1918 годов описывает Немцева на основании массивов текстов рассказов Чехова, романа Карлейля, правила грамматики Грота, стихов русских поэтов. Массивы текстов в старой орфографии, соответственно, словоупотреблений-особей: 24000; 73000; 18000; 23000 (Перечень рассказов Чехова и массив стихотворений приводится). Все тексты были объединены и общий объём составил 140 тысяч словоупотреблений. Строго говоря, любое различие обсуждаемых распределений с точки зрения ценологии является значимым. Часть отобранных показателей: число словоформ с однократным употреблением и их доля (ноева каста); энтропия; анэнтропия; мера различия, равная отношению частот i-го ранга в старой и новой орфографии; пойнтер-точка R – такая точка перегиба в которой гипербола дискретно-непрерывно существует до этой точки, вырождаясь в ней в прямую так, что далее все словоформы единичны; индекс разнообразия; ранговое среднее. Сводное количество словоупотреблений до реформы 138847, после – 139244; количество знаков без пробелов до 822612, после 780987; с пробелами 965405 и 928284. С ценологической точки зрения, во всех парах до и после присутствуют сходные значимые различия, имеющие содержательную интерпретацию. Оценить же психолингвистические и когнитологические последствия обнаруженных различий статистическими методами пока не представляется возможным.

Для статистических исследований коммуникационных систем в обществе Иванов привлекает основные положения математической модели эволюции видов Юла (Yule, 1924), приводя частотное и ранговое распределение родов по числу видов Chrysomelida. Приводится и ранговое распределение Ципфа городов США по числу жителей. Гиперболическое распределение в мировой системе научной коммуникации подтверждается увеличением  числа журналов и общим количеством публикаций.

Бизнесценоз «Региональные и локальные изолированные  энергосистемы России» Лозенко и Брусницына охватывает районы Крайнего Севера и Дальнего Востока: 10 млн человек, 70 городов, 360 посёлков городского типа, 1400 мелких населённых пунктов. Речь идёт о выработке около 50 млрд. кВт/год и генерации 17 тысВт. Построены идеальное теоретическое и фактическое с характеристическим показателем 1,2 гиперболические Н-распределения.

Физические ценозы проверены Гуриной и Хайбулловым на «ценозность» физических сообществ. Построены ранговые распределения 28 металлов по модулю Юнга, 11 металлов по коэффициенту теплового расширения, 52 – по теплопроводности, 43 – по твёрдости по шкале Мооса, 32 металла по шкале Бриннелля. Проверены распределение протонов по энергии, электролитов по удельному сопротивлению; элементов, входящих в состав гидросферы Земли; твёрдых полупроводниковых материалов по ширине запрещённой зоны. Совокупности физических параметров физических сообществ (сред и веществ) являются ценозами, к ним применим закон рангового распределения, а рассмотренные параметры являются системообразующими – параметрами, по которым можно выделить вид, класс, группу, веществ. Закон применим в области физики.

Структура потребителей тепла мегаполиса оценена Иваничевым и Лесниченко месячным ранговидовым распределение потребителей тепла ОАО «МОЭК» (70 % потребителей столицы), осуществляемым от 208 тепловых станций общей мощностью 16785 Гкал/ч и комплекса 191,2 МВТ, 132,2 Гкал/ч.

Иерархическая периодическая система химических составов объектов любой природы и её связь с периодической системой химических элементов обоснована Петровым информационным языком RHA. Первый параметр R – ранговая формула состава. Использование атомных содержаний позволяет единообразно описывать составы вещества на любом уровне его организации. Второй параметр H-информационная энтропия Шеннона, мера сложности химического состава. Третий параметр A-анэнтропия, мера «чистоты» состава. Выполнено сопоставление свойств Периодической системы элементов и иерархической периодической системы составов.

Ранговые распределения численности фитопланктона как инструмент экологического контроля Левичем и Рисником определяются несколькими методами. Для индикации качества вод использованы показатели  видового разнообразия (ПВР) экологических сообществ – параметры ранговых распределений численности видов и индексы выравненности, поскольку видовое разнообразие зависит от факторов, влияющих на качество среды. Введены: ГЭБ – граница экологического благополучия, ЭДУ – экологически допустимый уровень, ЭДН – экологически допустимый норматив. Рассмотрены: Методы расчёта показателей видового разнообразия; Метод расчёта ЭДН; Исключение зависимости выравненности от видового богатства; Исключение случайных результатов наблюдений. Всё изложенное иллюстрируется обстоятельной статистикой.

Прежде чем обобщить изложенное, кратко представим математический аппарат, восходящий к Колмогорову.

Основой статистических исследований является бесконечно делимое гиперболическое Н-распределение, описываемое первой точкой (начало гиперболы) и характеристическим показателем больше нуля, но меньше двух. Для видовой Н-формы 40-60 % общего числа видов (это 5-10 % общего числа особей) уникальны – ноева каста. Саранчёвая каста – это 40-60 % общего числа особей, но 5-10 % общего числа видов унифицированных, стандартизированных, массовых. Для ранговидовой формы гипербола начинается с саранчёвых каст, заканчиваясь единичными ноевыми (исследования Сукачёва), а потому более растянутая. Для Н-распределения по параметру 10 % начало

4 гиперболы (первый децильа должно быть в 10 раз больше хвоста (последний дециль), в частности, по доходам, расходу ресурсов, встречаемости.