Главная > БОЛЬШИЕ СИСТЕМЫ. СВЯЗНОСТЬ, СЛОЖНОСТЬ И КАТАСТРОФЫ (Дж. Касти)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

До сих пор наше изложение касалось изучения меры сложности систем, задаваемых при помощи теории конечных автоматов, при этом неоднократно подчеркивалось, что выбор соответствующего математического аппарата, применяемого в данной ситуации, почти полностью зависит от целей формулирования данной проблемы. Однако мера сложности, предложенная для систем, описываемых с помощью конечного пространства состояний, может и не иметь применения, если используется другое описание процесса. Рассмотрим понятие сложность в случае алгебраическо-топологического описания процесса в виде симплициального комплекса.

Так как базисным алгебраическим объектом полиэдральной динамики являются симплексы, определим меру сложности с помощью размерности симплексов и учета связей между ними. Отметим, что такое определение сложности включает только статическую структурную сложность рассматриваемой системы. Динамические же соображения, вероятно, лучше всего отображать с помощью теории конечных автоматов.

Для определения полиэдральной сложности будем использовать следующую версию аксиом сложности:
А. Система, состоящая из единственного симплекса, имеет сложность равную 1 .
Б. Подсистема (подкомплекс) имеет сложность, не большую, чем весь комплекс.
В. Объединение двух комплексов образует новый комплекс, сложность которого не больше, чем сумма сложностей компонент.

Заметим, что аксиомы А-В неявно предполагают, что рассматриваемая система связана на нулевом уровне, т. е. структурный вектор $Q$ системы имеет $Q_{0}=1$. Если это не так, то можно вычислить сложность каждой из компонент связности комплекса, а затем максимальное из этих чисел принять за сложность всей системы. Такая процедура эквивалентна рассмотрению всей системы как параллельно соединенных ее компонент связности (на 0 -уровне).

В качестве меры, удовлетворяющей принятым аксиомам, возьмем следующую функцию, легко вычисляемую из структурного вектора $Q$ :
\[
\psi(K)=2\left[\sum_{i=0}^{N}(i+1) Q_{i}\right] /(N+1)(N+2),
\]

где $N$-размерность комплекса $K$, а $Q_{i}$ – $i$-я компонента структурного вектора $Q$, получаемого в процессе $q$-анализа. Множитель $2 /(N+1)(N+2)$ введен главным образом для нормализации в соответствии с аксиомой А.

Для иллюстрации использования меры $\psi$, рассмотрим пример системы хищник – жертва (гл. 3). Отношение $\lambda_{\text {хищник }}$ имеет структурный вектор

а отношение $\lambda_{\text {жертва }}-$
\[
Q_{\text {жертва }}=\left(\begin{array}{llllll}
5 & & & & 0 \\
1 & 3 & 3 & 4 & 2 & 1
\end{array}\right) .
\]

Таким образом,
\[
\psi(\text { хищник })=11 / 7, \quad \psi(\text { жертва })=50 / 21,
\]

что указывает, что отношения жертв устроены несколько более «сложно», чем отношения хищников.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru