ческих системах также финансовых средств [ 55 ]. Составление балансов
основы-вается на законах сохранения вещества и энергии [ 56 ]. На этой
основе разность входящей и выходящей из системы вещества или энергии по-
казывает оставшуюся или освобо-дившуюся из системы их часть. В бухгалте-
рии давно из-вестны методы составления балансов и требование равенства
актива и пассива.
Анализ баланса даёт возможность сделать ряд важных выводов о дея-
тельности фирмы в течение определённого периода. Аналогичные методы ба-
ланса применяют в других науках, например балансы энергии, теплоты, воды
и др.
Возникает вопрос, если масса, энергия и ОНГ являются эквивалентными
величинами, которые можно перерассчитать друг в друга и если для массы и
энергии действуют законы сохранения, тогда должны и для ОНГ действовать
какие-то законы сохранения. С ОЭ-ми вопрос сложнее, так как мы исследуем
ОЭ моделей, а не реально существующих систем. Однако, и для них можно
установить неравенства и критерии, меньше которых величина ОЭ в данных
условиях невозможна.
Так как мы считаем реальной любую объективно су-ществующую систему,
то необходимо учитывать также су-ществование в системах ОНГ (см. гл. 2).
С учётом этого наиболее общий закон сохранения принимает вид:
е E + M . c2 + ОНГ . k . ln2 @ 107
@ е (E + M . 3.1013 + ОНГ . 10-23) = const
где: k - константа Больцманна, k = 1,38 . 10-23 дж / градус,
ОНГ - обобщённая негэнтропия, биты,
М - масса, граммы,
Е - энергия, джоули,
с - скорость света 2,998 . 1010 см / сек.
Закон выражает сохранение суммы всех объективно существующих состав-
ляющих в системе в эквивалентных количествах и в энергетических единицах
(джоулях). Однако, можно энергию пересчитать в единицы массы (граммы)
или информационные единицы (биты), не изменяя существо дела. Очевидно,
что в практических условиях на земле доля ОНГ в общем энергетическом ба-
лансе ничтожно мала и вообще не регистрируется даже самыми чувстви-
тельными существую-щими приборами. Однако, в местах накопления ОНГ, в
жи-вых организмах, особенно в мозге, могут концентрироваться количества
ОНГ, которые в будущем могут быть измерены в микродолях грамм. Мощные
процессы превращения ОНГ в виде гравитационных сил происходят в космосе,
где удель-ный вес ОНГ намного больше. В таких случаях уже невоз-можно
обойтись без закона эквивалентности массы, энергии и ОНГ, а также вышеп-
риведенной обобщенной формулой сох-ранения суммы массы, энергии и ОНГ. В
наиболее общем виде закон сохранения можно выразить так:
В изолированной системе сумма массы, энергии и ОНГ, выраженных в эк-
вивалентных единицах, остается постоянной, независимо от каких бы то ни
было из-менений, происходящих в этой системе.
Могут возникать возражения, что в неравновесных про-цессах ОЭ всегда
возрастает. Следовательно ОНГ должна уменьшаться. Если бы реально су-
ществовали изолированные системы, то условием их равновесия являлось бы
максимум ОЭ, которая приближалась бы к бесконечности. В условиях беско-
нечности трудно определить абсолютные величины ОНГ, но можно предпола-
гать, что в случае уменьшения ОНГ она не исчезает, а рассеивается или
изменяет свою форму. Действи-тельно, наличие ОНГ означает образование
внутренней струк-туры, для укрепления которой требовалась бы внутренняя
энергия. При разрушении этой структуры энергия и ОНГ не исчезают, а
превращаются в менее качественную рассеянную форму.
При таком общем подходе под термином изолированной системы подразуме-
вают не только изоляцию от массо- и энер-гообмена, но и от обмена инфор-
мацией или ОНГ. Такую идеально изолированную от инфообмена систему труд-
но соз-дать на практике. Действительно, можно изолировать систему от
теплового воздействия или от действия всех видов электромагнитных волн.
Однако, изолировать систему от гравитационных волн, нейтринного облуче-
ния, виртуальных частиц квантового поля пока не умеют. Кроме того, ре-
альные системы с высоким ОНГ, например живые организмы или общественные
организации, невозможно информационно изо-лировать от внешней среды. По-
этому составлять полный ба-ланс таких систем по информационным потокам
очень труд-но. Легче составлять неравенства: каким является мини-мальное
значение ОЭ, ниже которого она в данной ситуации не может спускаться?
Соответственно определяется макси-мальное значение ОНГ, которое система
в данных условиях может приобрести. Неравенства могут иметь достаточную
достоверность, так как рассматривают общие показатели ОЭ и ОНГ, но
только относительно определённых события, критерия или цели. В таком
случае легче изолировать или элиминировать влияние посторонних воз-
действий. Установление предельных значений ОЭ и ОНГ даёт возможность во
многих случаях отсеивать явно непригодные или неэффективные реше-ния от-
носительно какой-либо цели, и облегчает принятие оптимального решения.
Хотя переход системы от преобладающей формы массы в форму энергии или
ОНГ теоретически возможен, общие закономерности таких переходов маловы-
яснены. Известны только условия и технология превращения массы в энергию
путём ядерных реакций и взрывов. Энергия и ОНГ могут превращаться друг в
друга в космосе, где имеются огромные запасы гравитационной энергии, ко-
торая является одно-временно запасом ОНГ (ОЭ гравитационной энергии
счи-тается равным нулю).
В обычных наземных условиях практически не наблю-дается процессов
превращений массы, энергии или ОНГ друг в друга. Поэтому в этих условиях
и в условно изолированных системах можно исходить отдельно из посто-
янства массы, из постоянства энергии и из предельных значений ОЭ и ОНГ.
Это значит, что в такой системе самопроизвольно ОЭ не может уменьшаться
и ОНГ не может увеличиваться.
Практическое значение законов сохранения заключается в возможности
составления балансов массы, энергии и ОНГ и определения пределов приме-
нения разных процессов и операций внутри условно изолированной системы.
Это даёт возможность в ранних стадиях поиска отсеивать явно не-эффектив-
ные решения и операции, балансы массы, энергии или ОНГ, которые не удов-
летворяют целевым критериям.
В мире не существует полностью изолированных систем. Однако, исследо-
вание условно изолированных моделей часто помогает выяснить характер и
направление процессов массо-, энерго- и инфообмена внутри системы. Слож-
нее сос-тавлять балансы для открытых систем, обменивающих мас-сой, энер-
гией и ОНГ с другими системами, в т.ч. с окру-жающей средой. В таком
случае учитывают притоки и оттоки составляющих и предельно возможные ве-
личины ОЭ и ОНГ.
1. Вместо данной системы рассматривается более общая система, состоя-
щая из системы и окружающей среды. Разу-меется и в этой общей системе
действуют все законы сохранения.
2. Вместо системы рассматривается комплекс из двух или более систем,
обладающие одинаковыми целевыми кри-териями и инфоканалами.
3. Вместо изолированной системы рассматривается открытая система со
всеми входами и выходами массы, энер-гии и информации. Формулы для сос-
тавления баланса следующие:
Мн + М1 - М2 = Мк
Qн + Q1 - Q2 = Qк
ОНГн + И1 - И2 ? ОНГк
где: Мн, Qн, ОНГн, - масса, энергия и ОНГ систем в начале процесса,
Мк, Qк, ОНГк, - масса, энергия и ОНГ в конце процесса,
М1, Q1, И1, - поступающие в систему масса, энергия и информация,
М2, Q2, И2, - выходящие из системы масса, энергия и информация. масса
S М1 ???R энергия S Q1 ???R инфо S И1 ???R Система Мн R Мк Qн R Qк ОНГн
R ОНГк масса ???R S М2 энергия ???R S Q2 инфо ???R S И2
Нетрудно видеть в указанных формулах аналогию с форму-лой давно из-
вестного бухгалтерского баланса:
Дн + Д1 - Д2 = Дк или Дн + Д1 = Дк + Д2 Доходы Расходы (пассив) (ак-
тив)
где: Дн и Дк Наличные деньги, или средства в начале и конце периода,
Д1 и Д2 Приходы и расходы денег, или средств.
Аналогия обоснована, так как одной из функцией денег является служить
мерой количества товаров, энергии и информации. Тем самым деньги сами
частично приобретают свойства информации. Практически по их движению
можно сделать выводы о потоках информации. Однако, не всю ин-формацию
можно измерить деньгами. Кроме денежного баланса требуется ещё составле-
ние баланса ОНГ (веро-ятностную).
Методы баланса используют широко в разных областях науки. Например,
балансы теплоты в климатологии, балансы энергии в энергетике, балансы
воды в гидрологии. Вместе с другими данными они помогают составлять сис-
тем уравнений, которые точнее описывают процессы в системах и между сис-
темами. Дополнительные данные можно получить при сос-тавлении уравнений
баланса ОЭ и ОНГ. При этом уве-личивается количество уравнений, описыва-
ющих состояние системы и возможности расчёта большего количества не-из-
вестных параметров. Однако, составление балансов ОНГ значительно слож-
нее, чем балансов вещества и энергии. Определение ОНГ связано с установ-
лением цели, условных вероятностей и других характеристик. Во вторых,
ОНГ легче рассеивается в окружающую среду или превращается в энергию бо-
лее низкого уровня и эти процессы трудно учесть в балансах. Тем не менее
во многих случаях можно достаточной точностью установить предельные зна-
чения (минимум ОЭ и максимум ОНГ) которые дают возможность отсеивать яв-
но неэффективные решения и варианты. Вероятность их соот-ветствия уста-
новленным критериям небольшая.
Расчёты ОЭ и ОНГ обычно требуют учёта многих фак-торов, целей и
структурных особенностей систем. Дальней-ших исследований требуют взаи-
моотношения ОЭ и ОНГ: можно ли говорить о постоянстве их суммы или о
других зависимостях? В ряде случаев, например, при выборе модели с пос-
тоянной максимально возможной ОЭ, зависимость суммирования наблюдается.
Действительно, при введении в такую систему информации, соответственно
уменьшается ОЭф и увеличивается ОНГф, то есть:
ОЭф + ОНГф = ОЭмакс = const.
В реально существующих системах, однако, оказывают влияние много до-
полнительных факторов, которые не дают возможность применять вышеуказан-
ную формулу. Во пер-вых, часто неизвестно максимально возможная ОЭ сис-
темы. Она может приближаться к бесконечности (реальные систе-мы) или из-
менятся (в моделях обычно увеличивается) в ходе процессов, происходящих
в системе. Имеется ряд общих положений, которые помогают приближённо мо-
делировать систему, установить её основные критерии и ограничения. Ис-
ходные положения для расчёта ОЭ и ОНГ комплекса систем следующие.
1. ОЭ комплекса независимых (по влиянию на цель) систем не может быть
меньше, чем сумма условных энтропий всех отдельных систем и в изолиро-
ванном комплексе не мо-жет уменьшаться.
2. В случае существования зависимостей (информа-ционных связей) между
отдельными системами, соответст-вующие изменения ОЭ и ОНГ учитываются
при расчёте этих величин комплекса систем. В общем, чем больше инфор-ма-
ционных связей, тем меньше ОЭф и больше ОНГф .
3. ОНГ комплекса всех независимых систем не может быть больше, чем
сумма ОНГ всех отдельных систем и она в изолированном комплексе систем
не может увеличиваться. Зависимые системы могут иметь дополнительную
ОНГ.
4. В случае открытых систем необходимо при состав-лении баланса учи-
тывать с дополнительным поступлением и удалением (вводом и выводом) ОНГ
и ОЭ. При этом, чем больше в системе раньше имеется ОНГ, тем более эф-
фек-тивно она использует дополнительно поступающую инфор-мацию и превра-
щает её в дополнительную ОНГ.
5. Невозможно создать балансы информации так как они зависят пол-
ностью от ОНГ принимающей её системы и информация является характеристи-
кой процесса, а не состо-яния системы. Балансы можно составлять на ОНГ
или ОЭ, правильнее балансы-ограничения (неравенства).
