Ю.А. Камынин, к.т.н., Б.В. Бове: Качество, системность и эффект Шноля

Качество, системность и эффект Шноля

Статья посвящена одной из актуальнейших проблем современности -
качеству функционирования биологических и небиологических объектов.

Авторы: Ю.А. Камынин, к.т.н., Б.В. Бове, профессор

         "Полезно жить в одной теме долго - многих критиков уже нет!" С.Э.Шноль

         Современные энциклопедические словари философское понятие качества толкуют как "объективную и всеобщую характеристику объектов в совокупности их свойств". Одновременно под качеством продукции понимается "совокупность свойств и мера полезности продукции, обусловливающие её способность всё более полно удовлетворять общественные и личные потребности".
         Вместе с тем в соответствии с принятой на сегодня научной парадигмой во всей Вселенной не существует изолированных объектов. Все они, вне зависимости от их размеров и взаимной удалённости, отсутствия каких-либо связывающих их сигналов или механических сил, функционируют как единое целое, с единой геометрией пространства событий, на основе энергоинформационных взаимодействий. То есть качество объектов неразрывно связано как с их функционированием, так и с внешней средой (в которой они функционируют), обнаруживая при этом в процессе энергоинформационных взаимодействий бесконечное множество многокритериальных свойств.
         Существующие на сегодня методы оценки качества в большинстве своём отождествляются с требованиями, чтобы те или иные параметры интересующего объекта находились в ограниченном диапазоне, определяемом номером соответствующего российского или международного стандарта. Такой детерминированный подход к оценке качества нельзя считать в достаточной степени адекватным действительности. Например, уровень акустического шума (в децибелах) от работающего ткацкого станка считается вполне укладывающимся в нормы ГОСТ, в то время как уровень звука при исполнении симфоний в концертном зале существенно превышает их. Питьевая вода с одним и тем же химическим составом, удовлетворяющая соответствующему ГОСТ, может быть как безопасной для здоровья человека, так и губительной. Такое стало возможным благодаря открытию у воды памяти. Вода может запоминать, хранить и передавать информацию (вне зависимости от того, положительная она или отрицательная) за счёт информационной взаимосвязи информационно-фазовых состояний воды и внешней среды. Такие примеры можно продолжить. Причём не следует полагать, что они носят какой-то исключительный характер. В значительном количестве в общепринятых оценках качества можно найти ту или иную несуразицу. Объясняется это тем, что некоторые, зачастую очень поверхностные закономерности, верные в узком диапазоне параметров исследуемого объекта, необоснованно распространяются на более широкий диапазон.
         Любая задача оценки качества является задачей многокритериальной оптимизации. Объект характеризуется большим количеством критериев. При улучшении одного из них могут ухудшиться другие. Решением подобного рода задач в математике осуществляется с помощью "теории игр". Однако, как показывает практика, теоремы теории игр являются теоремами абстрактной математики и непригодны для решения реальных задач. Коэффициент полезного действия от оптимизационных разработок крайне низок, a порой и нулевой.
         Выдающийся отечественный исследователь в области прикладной математики академик Моисеев Н.Н. много лет руководил, в частности, оптимизационными разработками в ракетной технике и авиации. Подводя итог своим бесплодным в этом направлении изысканиям, он отмечал, что "мы не знаем, что такое оптимальная конструкция". Это относится к конструкциям любой степени сложности.

    Наиболее правильный и всесторонний способ оценки качества функционирования объекта можно получить опираясь на учение о системности, сущность которого заключается в следующем.

     Все процессы (физические, химические, технические, физиологические и др.) носят в основном колебательный характер. Установившиеся колебательные режимы независимо от их природы с начала 70-х годов прошлого века математически делятся на два класса: простые и странные аттракторы.
         Простые аттракторы - это периодические колебания, не адаптирующиеся к окружающей среде, сопротивляющиеся любому внешнему воздействию и стремящиеся к сохранению своего режима.
         Странные аттракторы - непериодические колебания, которые под влиянием сколь угодно малых внешних воздействий перестраивают ритм своей работы, адаптируясь к внешней среде.
         В спектре колебаний любого объекта присутствуют простые и странные аттракторы. Чем большую роль при этом играют странные аттракторы, тем легче отдельные части объекта воспринимают информацию от других частей объекта, окружающей среды и, в соответствии с этой информацией, перестраивают ритм своей работы, демонстрируя признаки высокого качества. Именно в этом проявляются суть и краеугольный камень качественного функционирования объекта.
         Сформулированный подход к оценке качества функционирования объекта с помощью простых и странных аттракторов является достаточно трудоёмким и громоздким. На практике следует воспользоваться другим способом. Алгоритм его состоит в следующем. Пусть с объекта снимается "n" сигналов в виде временных рядов, характеризующих его работу:

где "аij" означает значение сигнала с "i-й" части объекта или элемента окружающей среды в момент времени "j".
         При этом возможны два предельных случая:
         1) сигналы не несут никакой информации друг о друге (части объекта работают как простые аттракторы, не согласованно друг с другом), демонстрируя предельно низкое качество;
         2) любой из анализируемых сигналов несёт информацию о всех остальных (в спектре колебаний объекта присутствуют только странные аттракторы, проявляющие предельно высокую согласованность работы отдельных частей объекта друг с другом), реализуя предельно высокое качество функционирования объекта.
         В общем случае можно ввести понятие уровня системности функционирования объекта, которое характеризует степень согласованности работы отдельных частей объекта и изменяется в пределах от (1/n) до 1. Чем выше уровень системности, тем выше согласованность работы отдельных частей объекта друг с другом, окружающей средой, а соответственно с выше качество функционирования объекта.
         Приведём один из вариантов вычисления уровня системности (при первом чтении этот материал можно опустить без ущерба для понимания обсуждаемой проблемы).
         Вычислим среднее арифметическое значение "bi" для каждого сигнала из (1):

     Обозначим

 Ковариационая матрица с элементами

имеет "n" собственных значений:

Уровень системности "L" вычисляется по формуле:

         Приведенное понятие уровня системности позволяет прогнозировать биржевые крахи, землетрясения, аварии, проводить медицинскую диагностику, оценку функционирования исследуемых биологических и небиологических объектов.
         В пользу оценки качества функционирования объектов на основе учения о системности свидетельствуют и некоторые аспекты эффекта Шноля. В 1955 г. выдающийся отечественный исследователь профессор Московского университета Симон Эльевич Шноль обнаружил одно удивительное явление, которое, возможно, является величайшим открытием за всю историю человечества. Во всяком случае, по степени своей загадочности, мистической таинственности оно не имеет равных себе. Физика объяснить его не может, а признание его в полном объёме подрывает фундаментальные основы всего ортодоксального естественнонаучного мировоззрения. Этим объясняется настороженное отношение к открытию Шноля со стороны академических кругов.
         На протяжении нескольких десятилетий серьёзные научные журналы избегали каких-либо публикаций на эту тему под предлогом, что не следует заниматься поиском тонких закономерностей, связанных с так называемым эффектом Шноля там, где фиксируемый "разброс результатов" обусловлен лишь ошибками при проведении экспериментальных работ.

Шноль С.Э., доктор биологических наук, действительный член РАЕН, профессор кафедры биофизики МГУ, зав. лаб. физической биохимии Института теоретической и экспериментальной биохимии РАН в Пущино

         Такая ситуация сохранялась более 40 лет. И только лишь в 1998 г., когда число экспериментальных российских и зарубежных исследований бесспорно доказывающих реальность его существования перевалило за многие сотни, ведущий отечественный научный журнал в области физики "Успехи физических наук" опубликовал обзорную статью "О реализации дискретных состояний в ходе флуктуаций в макроскопических процессах", подготовленную Шнолем С.Э. в соавторстве с научными сотрудниками из таких крупных и авторитетных научных центров, как Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ им. М.В. Ломоносова, Институт биохимической физики РАН, свидетельствующую "о весьма общей космофизической (космогонической) причине феномена".
         В статье приводились исследования, касающиеся измерения скоростей биохимических реакций, чисто химических реакций низкомолекулярных веществ, реакций с водными и неводными растворителями, измерений различных типов радиоактивности. Эффект был поразителен и с однозначным выводом, что "наличие дискретности в распределениях измеряемых величин имеет нетривиальный и весьма общий характер".
         Один из недавних выпусков журнала "Биофизика" также был полностью посвящен обзору исследований по рассматриваемой феноменологии, доказывающих её истинность и научную значимость, затрагивающую общефизические представления.

         Таким образом, реальность эффекта Шноля была публично признана официальной академической наукой, несмотря на то, что последний, затрагивая фундаментальные основы физики, не имеет объяснения .
         Сущность эффекта Шноля заключается в следующем. Известно, что если достаточно точно что-нибудь измерить и повторить измерение вновь, то никогда не получится тот же результат. Всегда появлялась какая-то разница, которая считалась случайной. Собственно серьёзная теория вероятностей (сейчас это обширнейший раздел современной математики) возникла на рубеже XVIII-XIX веков в трудах великих математиков Гаусса и Лапласа именно как теория ошибок измерения, как теория обработки результатов эксперимента. Шноль же обнаружил, что возникающая разница в измерениях носит не случайный характер, а представляет собой вполне закономерные колебания, повторяющиеся во времени с периодом в 24 часа, около 27 и 365 суток для всех одновременных независимых измерений параметров процессов самой разной природы и удалением самих лабораторий друг от друга на тысячи километров . В местах с различными часовыми поясами форма колебаний Шноля получается со сдвигом на соответствующее время.
          Всё это свидетельствует о проявлении фундаментальных свойств окружающего нас мира, о существовании внеземной причины эффекта Шноля. Иными словами, имеется некое универсальное неизвестной природы начало, единообразно управляющее ходом всех процессов на Земле . Расшифровка колебаний Шноля затруднена тем, что всякий раз они реализуются другим почерком. Есть некая идеальная форма колебаний Шноля. Однако реальные колебания имеют форму, отличную от этой идеальной.

Распределение результатов 15.000 измерений A-активности препарата Pu-239, неподвижно укрепленного на полупроводниковом детекторе. Без сдвигов и без сглаживания. Продолжительность одного измерения 6 с. По оси абсцисс отложены величины радиоактивности (имп/6 с). Средняя активность около 90 имп/6 с. По оси ординат - число измерений с данной величиной A-активности. "Слоевые" линии проведены через каждые 1000 измерений.

         Практическое применение своей работе Шноль, к сожалению, не находит, утверждая, что "для практики моя работа ни к чему; кто делает обычные измерения, тому тонкую структуру не надо знать".

Распределение встречаемости пар гистограмм сходной формы по интервалу времени между ними, построенное по результатам независимых синхронных измерений альфа-активности двух препаратов Ra-228 в лаборатории Института Аэрономии Макса Планка (Катленбург-Линдау, Германия) 25-27 июня 1999 года. Красная линия обозначает 99% доверительный интервал. Вероятность случайной реализации нулевого пика составляет меньше чем 10E-5.

         Вместе с тем эксперименты показывают, что странные аттракторы в спектре колебаний какого-либо объекта никак не сказываются на почерке колебаний Шноля. Простые же аттракторы искажают этот почерк, удаляя его от идеальной формы. Это обстоятельство напрямую можно использовать для оценки качества функционирования любого объекта.
         В теории временных рядов имеется такое понятие, как показатель Херста, принимающий значения от 0 до 1. Из общих соображений следует, что показатель Херста, в случае идеальных колебаний Шноля, должен равняться (1/2) и это подтверждается экспериментально. Проделав много измерений какого-либо одного выбранного параметра исследуемого объекта (сплав металлов, жидкости, сыпучие материалы, пластик, древесина, продукты питания, механизмы и т.п.) и вычислив для них показатель Херста, можно сделать соответствующий вывод о качестве его функционирования. При этом, чем ближе показатель Херста к (1/2), тем выше качество функционирования объекта, что подтверждается многочисленными экспериментами с самыми различными объектами.
         Колебания Шноля характеризуются большим, а возможно, и бесконечным количеством параметров. В случае если какой-либо объект имеет ряд параметров близких к параметрам идеальных колебаний Шноля, то, как показывают эксперименты, вблизи такого объекта параметры реальных колебаний Шноля приближаются к идеальным значениям, реализуя оздоровительно-восстановительные эффекты как для биологических, так и небиологических объектов.

   Именно такой подход лежит в основе конструирования как квазифрактальных модулей и гармонизаторов Шакаева Р.Г., Серова И.Н., Гоча Василия Павловича, квазифрактальных матриц типа "Ива", так и мультифрактальных матриц типа "Анна", в структуре которых заложено большое количество параметров идеальных колебаний Шноля. Практика испытаний таких матриц в самых различных областях науки и техники, медицине, сельском хозяйстве и других направлениях приложений человеческого разума, определяемых лишь собственной фантазией экспериментатора, неизменно показывает их высокую эффективность с рассматриваемых позиций. Названным и другим прикладным задачам, затронутым в настоящей статье по вопросам качества функционирования объектов, системности и эффекта Шноля, будут посвящены соответствующие разделы последующих выпусков журнала.

Статья опубликована в журнале "Глобальная безопасность", n1, 2007, стр. 100-102 и публикуется с разрешения автора статьи. Связь с автором статьи Камыниным Ю.А. через редакцию журнала: 119602, Москва, ул. Академика Анохина, д. 30, корп. 2, оф. 128 Тел.: (495) 430-27-71, 735-63-14. Факс: (495) 225-50-42, e-mail: sn@vankb.ru .

www.x-libri.ru