- перевозбуждение Р3 - кратковременное увеличение его коэффициента
усиления, влекущее неадекватность реакции Р3;
- задержка возвратом u1 или u2 из области насыщения, которая проявля-
ется в том случае, если текущему состоянию предшествовал режим работы на
потолке мощности одного или другого регулятора-исполнителя, в результате
чего возникает своего рода динамический гистерезис. Возможны комбинации
указанных причин. Во всех случаях "эффект заикания" нарушает поддержание
динамического гомеостаза и снижает живучесть системы.
Эффект "вируса" как один из видов паразитирования. Выше указывалось,
что феномен паразитирования основан на избыточном потреблении подсисте-
мой ресурсов на свое жизнеобеспечение в результате гипертрофированного
изменения "личных" целей в ущерб целям системы или окружающей среды.
Аналогом этого явления является "эффект вируса", под которым понимаются
различные патологии, вызванные вторжением вируса в гомеостатическую
структуру управления. Под вирусом понимаются различные агенты, которые,
вторгаясь в гомеостат, целенаправленно порождают в нем деградирующие
тенденции.
Рассмотрим наиболее типичные случаи:
- полный или частичный захват вирусом места регулятора-руководителя;
- полный или частичный захват вирусом места одного из регуляторов-ис-
полнителей;
- поражение прямых, обратных или перекрестных связей. Полный захват
вирусом соответствующего регулятора означает, что вместо, например Р3,
действует какой-то другой "вирусный регулятор" со своей передаточной
функцией, со своими прямыми, обратными и перекрестными связями и со сво-
им автономным заданием (Xsв), в котором отражаются как генетические
свойства вируса, так и ударная масса вторгшихся вирусов. Здесь можно
представить четыре основных варианта:
- гомеостат под действием вируса переходит в какое-то новое состоя-
ние, которое еще не приводит к потере живучести гомеостата-"хозяина";
- гомеостат теряет живучесть и устанавливается в одном из крайних
состояний U1max или U2max;
- гомеостат переходит в режим автоколебаний;
- гомеостат гасится, т.е. на его выходе устанавливается Ys=0.
Частичный захват вирусом одного из регуляторов означает, что вирус
внешне определенное время может не проявить себя, так как его действие
компенсируется соответствующими регуляторами. Это как бы "дремлющий" ви-
рус. При частичном захвате вирусом места регулятора-руководителя возмож-
ны три случая:
- вирус вызывает неограниченную и необратимую деградацию, т.е. "дрем-
лющий" вирус как бы просыпается - переходит в активное состояние;
- вирус вызывает ограниченную деградацию;
- деградация, вызываемая вирусом, обратима.
В первом случае вирус быстрее или медленнее (это зависит от соотноше-
ния передаточных функций вируса и регулятора-руководителя и других пара-
метров), но в конце концов обязательно приведет к нарушению гомеостаза
(полному захвату гомеостата-"хозяина").
Во втором случае вопрос о том нарушится или нет гомеостаз будет зави-
сеть от отношения между управляющей мощностью регулятора-руководителя
(Umax) и управляющей мощностью "вирусного регулятора" (Uвmax), т.е. от
соотношения Umax/Uвmax. Если в этом отношении мощнее регулятор-руководи-
тель, то имеются необходимые условия для компенсации деградирующего
действия вируса. Вторым уже достаточным условием сохранения гомеостаза
будет соотношение активностей Р3 и вируса. Если активность регулято-
ра-руководителя выше "вирусного регулятора", а стартовое возмущение,
создаваемое внедряемым вирусом, является относительно небольшим, то воз-
никают условия компенсации действие вируса.
Третий случай будет иметь место, когда по каким-то причинам прекраща-
ется нарастающее деградирующее действие вируса, тогда гомеостат "хозяин"
либо полностью, либо частично восстанавливает свое функционирование.
"Дремлющий" вирус может перейти в состояние активности, если снизится
мощность Р3, т.е. Umax/Uвmax, или резко возрастут показатели активности
и мощности "вирусного регулятора".
Поражение вирусом тех или иных связей будет приводить в соответствую-
щем гомеостате к явлениям, аналогичным параличу, шоку или коллапсу. Кро-
ме того, следует отметить, что "вирусный регулятор" может симметрично
или несимметрично подключаться ко входам Р1 и Р2 и соответственно в пер-
вом случае финальным состоянием действия будет паралич гомеостата, а во
втором его шок.
Рис. 5. Переходные процессы при внедрении в гомеостат-"хозяин" виру-
са: а - мощность систем управления вируса не имеет ограничений; б - мощ-
ность вируса существенно меньше, чем мощность гомеостата-"хозяина" (ви-
рус "засыпает"), при t=20 сек ограничения с мощности вируса снимаются и
он переводит систему в паралич.
Все указанные проявления "эффекта вируса" были получены на имитацион-
ной модели гомеостата (см. рис. 5.).
Предложены методы "склеивания" гомеостатов в иерархические сети. Раз-
работаны имитационные модели фрагментов таких сетей, в частности, выяв-
лено свойство "самопожертвования" гомеостата ради выживания всей сети.
Выдвинута гипотеза о возможности внезапной смерти организма из-за неа-
декватной реакции гомеостатической сети в критической ситуации, рассмот-
рен "эффект СПИДа" и гипотеза о роли биологически активных точек в меха-
низме помехозащиты и детекции информации гомеостатов. Созданы имитацион-
ные модели ритмических гомеостатов, гомеостатов старения и развития.
ЧАСТЬ II.
ОСОБЕННОСТИ ГОМЕОСТАТОВ ЖИВЫХ СИСТЕМ
Понятийный аппарат модели живых систем
Назовем весь внешний информационный поток по отношению к конкретному
гомеостату состоянием внешней среды.
Информационные потоки, циркулирующие внутри гомеостата, назовем внут-
ренней информационной средой.
Изменения внутренних информационных потоков, которые не приводят к
изменению выходных параметров гомеостата, не являются значимыми измене-
ниями внутреннего состояния гомеостата.
Динамическое состояние внутренней информационной среды состоит из
двух моделей: информационной модели внутренней среды гомеостата и инфор-
мационной модели внешней среды (см. рис. 6).
Элементарная модель гомеостата живой системы принципиально не отлича-
ется от общей модели представленной на рисунке 1. Однако, для подчерки-
вания некоторых важных для живых систем функциональных связей внутри го-
меостата выделим на блок-схеме их специально. Диалектическое единство
противоположностей гомеостатической модели в блок-схеме показано двумя
симметричными цепями обработки информации, которые отражают взаимо-
действие внешней и внутренней сред по отношению к гомеостату.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71