Принципы синергетики в информатике

В реферате автором решены поставленные перед ним задачи, а именно:
1. Изучена история синергетики
2. Даны понятия информатики и синергетики с точки зрения друг друга.
В рамках решения второй задачи автором представлены определения синергетики и информатики, так же автора сделал предположение что, информационный и синергетический подходы можно рассматривать как развитие и дополнение системного подхода.
3. Выявлены основные принципы синергетики в информатике.
В рамках решения задачи выявлены семь принципов синергетики, применяемых в информатике.
Задачи, поставленные перед автором решены – цель достигнута.

...

Введение 5
1.Краткая история синергетики 6
2.Синергетика и информатика 8
3.Основные принципы синергетики в информатике 9
Заключение 14
Список использованных источников 15

В настоящее время четко обозначились основные проблемы, с которыми столкнулась современная цивилизация, и сценарии дальнейшего развития. С одной стороны, его численность и суммарное техногенное воздействие на экосистему Земли стали настолько значительными, что вплотную приблизились к пороговым значениям. С другой стороны, современная цивилизация вступила в этап своего развития, который называют информационным обществом. Главные его характеристики — компьютерная революция и экспоненциальное нарастание информационных потоков. В этих условиях появление новых парадигм познания вполне закономерно, и наиболее интегральной из них становится синергетика.
Целью реферата является изучение принципов синергетики в информатике.
Для достижения цели перед автором стоит ряд задач, которые необходимы реш ить:
1. Изучить историю синергетику.
2. Дать понятия информатике и синергетики с точки зрения друг друга.
3. Выявить основные принципы синергетики в информатике.
Объектом исследования являются синергетика, как научное направления.
Предмет исследования – принципы синергетики в информатике, в частности применяемые в искусственном интеллекте и многоагентных системах.


 

Проведенный анализ позволил автору определить, как представляется информатика и синергетика с точки зрения друг друга (Рисунок 3.)Рисунок 3. – Информатика и синергетика с точки зрения друг другаПо мнению автора, информационный и синергетический подходы можно рассматривать как развитие и дополнение системного подхода. Все эти подходы в комплексе дают новые возможности для исследования сложных объектов, процессов и явлений в природе и обществе.3.Основные принципы синергетики в информатикеВедение термина синергетика для обозначения современной теории сложных, открытых, самоорганизующихся систем оправдано по двум причинам: а) исследуются совместные действия многих элементов развивающейся системы; б) для отыскания общих принципов и механизмов самоорганизации требуется объединение усилий представителей различных дисциплин.По мнению автора, можно предложить семь главных принципов синергетики: два принципа Бытия, и пять Становления (рисунок 4).Рисунок 4. – Основные принципы синергетикиПринципы Бытия характеризуют период «порядка», устойчивого функционирования системы, ее строгую онтологию, прозрачность и простоту описания.Принципы Становления характеризуют период трансформации, обновления системы, прохождение ею последовательных фаз: путем крушения прежнего порядка, хаоса испытаний альтернатив и в конце концов рождения нового порядка.В нашем исследовании рассмотрим, как применяются принципы синергетики в искусственном интеллекте (ИИ) и многоагентных системах – направления информатики.Многоагентная система (МАС) - это развивающаяся информационная технология, основанная на понятии распределенного интеллекта как объединение отдельных интеллектуальных агентов, обладающих своими базами знаний и средствами рассуждений. То есть интеллектуальные агенты с конкретным набором свойств, в зависимости от целей разработки, индивидуально принимают подход или парадигму к решению какой - либо проблемы. Агент обладает набором таких свойств, как автономность, реактивность, активность и коммуникативность, которые наилучшим образом соответствуют необходимым условиям функционирования МАС.В литературе определены основные признаки, в соответствии с которыми система может быть отнесена к классу МАС:– каждый агент обладает неполной информацией и имеет ограниченные возможности для решения «своей» частной задачи, кроме того, агент обладает ограниченной информацией о внешней среде и у него есть собственная модель внешней среды (частный «взгляд» на внешнюю среду);– общее управление распределенным множеством агентов ограничено или отсутствует; – используемые агентами данные децентрализованы, т.е. их хранение производится в распределенных БД, при этом некоторая часть этих данных является «частной собственностью» отдельных агентов;– режим функционирования агентов является асинхронным.МАС - это интегрированная технология, использующая различные источники и концепции: теория решений; распределенные системы; объектно-ориентированная технология; теория организаций; системы баз знаний.По своему характеру МАС является новой парадигмой программирования, расширяющая возможности объектно-ориентированного программирования. Исследованиями в этой области занимаются ученые разных стран, в частности - проф. В. Г. Городецкий, ученые США, Германии, Франции, Японии, а также ведущие мировые корпорации - производители программного обеспечения (Microsoft, Motorolla, ForeSystems, Siemens, Fujitsu и др.). Каждый такой продукт содержит в себе определенное "ноу-хау", определяющее эффективность работы агентов в распределенной системе.Слово агент восходит к латинскому agere - вести, действовать. Главное качество агентов - способность выполнять какую-то делегированную ему работу в чьих-то интересах. В этом их сходство с роботами. Термины «программный агент» или более общий «интеллектуальный (разумный) агент» становятся все более близкими как для разработчика программного обеспечения, так и для пользователя. Поэтому во многих бизнес-приложениях актуальной задачей становится использование программных агентов, способных воспринимать ситуацию, двигаться в распределенных системах, сетях (быть мобильными) и принимать решения.Исследования, проводимые в мире по МАС, имеют уже почти десятилетнюю историю. Этот интерес обусловлен достижениями в области информационных технологий, искусственного интеллекта, распределенных информационных систем и компьютерных сетей. МАС интегрируют в себе самые передовые достижения перечисленных областей, демонстрируя принципиально новые качества. Коммерческие разработки по МАС поддерживаются такими известными фирмами, как Apple, Hewlett Packard, Digital, японскими фирмами.Ключевым элементом МАС является программный (интеллектуальный) агент, способный воспринимать ситуацию, принимать решения и быть коммуникабельным с другими агентами МАС. Эти новые возможности значительно отличают МАС от существующих «жестко» организованных систем. При этом отдельные модули программы получают возможность договариваться о том, как должна решаться задача. Эти модули приобретают собственную активность и инициируют диалог с пользователем, они должны работать в условиях неопределенности и предлагать уточнения и переформулировку задач.Основные функции интеллектуальных агентов как открытых активных систем представлены на рисунке 5. Рисунок 5. - Основные функции интеллектуальных агентовАгентская система (АС) может иметь своего владельца. АС обладает определенным типом, то есть агенты, управляемые системой, имеют некоторый профиль. Профили необходимы для обеспечения взаимодействия различных систем - зная профиль агента, система в состоянии определить, может ли она обеспечить среду для выполнения этого агента. АС должна поддерживать понятие Места (Place). В этом случае компьютерная сеть выступает как набор мест, предоставляющих сервисы. С другой стороны, Place является контейнером и фабрикой агентов.