Структурная регенерация (третий способ организации, рис. 3) используется для замены изношенных элементов, т.е., для сохранения и восстановления состава систем, но при этом система, её цели и свойства не меняются. Так как взамен изношенных элементов возникают новые, которые встраиваются в систему на место разрушенных и при этом образуются их связи с другими элементами, а связи и элементы, образующиеся при разрушении старых связей теряются, то этот процесс требует энергии и потока веществ для восстановления СФЕ [4]. Структурная регенерация используется в виде обмена веществ (см. ниже) и только у живых систем.
Функциональная регенерация (четвёртый способ организации) используется для работы самих систем (рис. 4).
Сам принцип функционирования систем напоминает процессы генерации и дегенерации. Любая система состоит из двух типов элементов – исполнительных, так называемых системных функциональных единиц (СФЕ), обладающих определенными свойствами, и управляющих (блока управления), следящих за выполнением цели системы и активирующих системные функциональные единицы через стимуляторы (активаторы) СФЕ. Другими словами любая система существует или сделана для какой-то вполне определенной цели и для этого она обладает определенными свойствами. Цель является системо-образующим фактором [3, 4]. Действия для достижения этой цели осуществляют эффекторы системы (СФЕ), которые и вырабатывают определенный результат действия системы, но для их целесообразного действия у системы есть блок управления различной степени сложности, от простого у объектов не живого (минерального) мира и у растений (рис. 4), до сложного у животных и у человека (рис. 5-6).
Простой блок управления (простой автомат) включает в себя рецептор входного внешнего воздействия (рецептор ППС, например, контактный), положительную прямую связь (ППС), рецептор выходного результата действия (рецептор ООС), отрицательную обратную связь (ООС), анализатор-информатор, в состав которого входят "база данных" с описанием параметров внешнего воздействия и результатов действий системы, и блок принятия решений, который принимает решения о включении или выключении эффекторов в зависимости от внешнего воздействия (рис. 4).
Наращивание или снижение функций системы происходит за счет последовательного включения в действие или выключения отдельных СФЕ. Следовательно, при наращивании функций возникает как бы новая система с большим числом действующих элементов – СФЕ (псевдо-генерация, рис. 4В), а при снижении функций – с меньшим числом СФЕ (псевдо-дегенерация, рис. 4А). Но это всё обратимые изменения системы (псевдо-), возникающие в ответ на внешнее воздействие, которые осуществляются за счёт изменения состояния её элементов и оптимального действия блока управления. При этом состав системы как бы меняется в зависимости от цели. У неё появляются активные и пассивные (резервные) СФЕ. Этот процесс требует энергии для работы самих элементов, но сам по себе (первично) не требует потока веществ для восстановления СФЕ. Поток веществ может быть необходим, если результаты действия данной системы "построены" из веществ.
Система всегда работает только если есть внешнее воздействие. Если нет внешнего воздействия, то система будет бездействовать. В ответ на внешнее воздействие система вырабатывает свой результат действия, который получается вследствие срабатывания того или иного количества определенных СФЕ. Для получения результата действия система должна выполнить определенный порядок своих действий. С позиций ОТС циклом является порядок действий системы для достижения поставленной перед ней цели. После достижения цели и получения результата действий все действия системы прекращаются и цикл заканчивается. Следовательно, на однократное внешнее воздействие система отвечает однократным циклом своих действий.
Системами с простым блоком управления являются все объекты не живого (минерального) и растительного миров. Различие между объектами минерального и растительного миров только в наличии или отсутствии обмена веществ (см. далее): в минеральном мире его нет, а в растительном есть (более подробно об этом в [3 и 4]).
Каждая СФЕ обладает определенным качеством действия. Если система содержит только однотипные СФЕ, она является монофункциональной [4], если несколько типов СФЕ – много-функциональной, в зависимости от типов СФЕ.
Любые системы, даже самые простые типа гвоздя или даже отдельного атома, построены и функционируют по этим принципам, несмотря на сложность такого построения систем (анатомии) и видимую внешнюю простоту подобных систем. Этого требует закон сохранения, основной закон нашего Мира [4], который гласит, что ничто не может происходить просто так и для осуществления любого действия должен быть соответствующий механизм. Мы не всегда можем выделить, например, блок управления у гвоздя, но он обязательно присутствует в нем в той или иной форме. У гвоздя есть его собственная цель – держать свою форму, даже если по нему бьют молотком. Если у него достаточно резервов, в понятие которых входит количество и качество его СФЕ, то его блок управления всегда будет следить за тем, чтобы он сохранял свою прямоту, несмотря на изгибающее его внешнее воздействие. Причем он всегда сохраняет силу своего противодействия строго в соответствии с силой удара по нему. Если он будет действовать с большей силой, то он согнется в сторону изгибающей его силы, если его резервов недостаточно чтобы противодействовать изгибающей его силе, то он согнется в том же направлении, что и действующая на него сила. Но гвоздь, как правило, сохраняет свою прямоту, при условии достаточности его резервов. Это значит, что у гвоздя есть цель – сохранять свою форму и если ему это удается, то он как система функционирует нормально, достигая своей цели и используя для этого свой блок управления и СФЕ.
Сложные блоки управления по мере усложнения в дополнение к анализатору-информатору последовательно включают в себя:
· анализатор-классификатор с дистанционными рецепторами внешнего воздействия типа фото- хемо- и прочих таксисов, рождается с готовой "базой знаний" и "базой решений", которые входят в понятие "инстинкт" и которые не пополняются в течение жизни данной системы – есть у всех животных (рис. 5А), включая примитивных, но нет у растений и систем минерального мира. Классифицирует внешние ситуации на основе "базы знаний" и вырабатывает решения о собственных поведенческих реакциях на основе "базы решений".
· анализатор-коррелятор – предназначен для самообучения данной системы (данного животного) путем постоянного пополнения "базы знаний" и "базы решений" за счет собственного опыта, нет у примитивных животных, но есть у животных, уже способных к самообучению, но еще не способных перенимать опыт других систем (рис. 5В). Определяет новизну внешней ситуации и степень корелляции влияния новой ситуации на возможность выполнения собственных целей. Если степень корелляции высокая, заносит описание этой ситуации в свою "базу знаний". Затем выявляет степень корреляции влияния принятого решения о своей поведенческой реакции в ответ на новую ситуацию на достижение цели. Если степень корелляции низкая, меняет свою поведенческую реакцию и так до тех пор, пока степень корелляции влияния поведенческой реакции на возможность выполнения собственных целей не будет высокой. Тогда найденное новое решение заносится в собственную "базу решений".
· анализатор-абстрактор низших порядков – первая сигнальная система, содержит "базу абстракций низшего порядка" – описание действий других систем, которые являются значимыми сигналами, служащих абстрактным символом определенных ситуаций. При "рождении" системы "база абстракций низшего порядка" пустая и заполняется в течение жизни системы на основе самообучения. Предназначен для постоянного пополнения "базы знаний" и "базы решений" данной системы (данного животного) за счет использования опыта других систем. Но "базы знаний" и "базы решений" исчезают со смертью данной системы, есть только у высших животных вплоть до человека (рис. 6А).
· анализатор-абстрактор высших порядков – вторая сигнальная система, содержит "базу абстракций низшего и высшего порядка" – описание действий других систем, а также знаковых сигналов, которые являются значимыми сигналами, служащих абстрактным символом определенных ситуаций и действий . При "рождении" системы "база абстракций низшего и высшего порядка" пустая и заполняется в течение жизни системы на основе самообучения. Предназначен для постоянного пополнения "базы знаний" и "базы решений" данной системы (данного животного) за счет самообучения и опыта других систем, но "базы знаний" и "базы решений" не исчезают со смертью данной системы, а остаются в виде грамоты и символьного описания технологий, есть только у человека (рис. 6В).
Следовательно, не исполнительные элементы (СФЕ) являются критерием классификации объектов нашего Мира, а наличие или отсутствие обмена веществ и сложность блока управления систем. Не количество ножек и бугорков на зубе является критерием классификации животных, а сложность блоков управления животных как систем. Таким образом все объекты (системы) нашего Мира можно разделить на четыре подмира (мира), один из которых – мир минеральный, в котором нет обмена веществ, и еще три мира живых систем, у которых есть обмен веществ, но разные блоки управления [3, 4]. Таким образом в нашем Мире есть четыре подмира (мира) систем:
· мир минеральный
(системы с простым блоком управления типа простого автомата и нет обмена веществ),
· мир растений
(системы с простым блоком управления типа простого автомата и есть обмен веществ),
· мир животных
(системы с сложным блоком управления всех уровней, включая инстинкты и первую сигнальную систему)