Кібернетична природа складних ландшафтних комплексів та супра-оптимізація механізмів самовідновлення та самозбереження


  • T. Gh. Bojko Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів https://orcid.org/0000-0002-0487-3293
  • M. V. Ruda Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів https://orcid.org/0000-0003-0590-4589
  • M. M. Paslavskyi Національний лісотехнічний університет України, м. Львів https://orcid.org/0000-0003-1635-4340
  • S. O. Sokolov Луганський національний університет ім. Тараса Шевченка, м. Старобільськ
  • S. V. Petrenko Луганський національний університет ім. Тараса Шевченка, м. Старобільськ
  • S. I. Skakovskiy Луганський національний університет ім. Тараса Шевченка, м. Старобільськ
Ключові слова: складний ландшафтний комплекс; компартмент; біогеоценоз; гомеостази; гомеорезис; супра-контур; системність; ієрархічна оптимізація; екологічна надійність

Анотація

Описано кібернетичну сутність і методи керування екологічними процесами в екосистемі, що визначають її прагнення до самозбереження і самовдосконалення, а отже, неможливі без самовідтворення і самовідновлення. Опрацьовано системно-організаційні зв'язки у природі та охарактеризовано біосферу як географічну, термодинамічну, хімічну, біотичну та кібернетичну систему. На основі аналізу вітчизняних і зарубіжних літературних джерел визначено особливості самоорганізації, самозбереження і саморегуляції біотичних систем, розкрито механізми саморегуляції екосистем, що дало змогу підійти до обґрунтування складного ландшафтного комплексу (СЛК), як системи. Системність – це загальна властивість об'єктивно існуючої єдності СЛК, їх структурованості та взаємозв'язку. Основну регуляторну функцію, яка забезпечує стійкість і надійність екосистеми, тобто її гомеостазис і гомеорезис, виконує зворотний зв'язок, в основі якого знаходяться внутрішні процеси, внутрішньосистемні зв'язки і відносини (трофічні, інформаційні та ін.), особливо зворотні зв'язки як дія у відповідь одного із внутрішніх компонентів на сильний вплив на нього з боку іншого компонента. Ієрархічність будови біосфери зумовлює й ієрархічність систем регуляції рівноваги (гомеостазу) її ландшафтних комплексів, компартментів, підсистем та ярусів. Саме ієрархічність просторово-часових характеристик живої матерії дає змогу змоделювати в просторі і часі весь спектр процесів, що забезпечують адаптацію біологічних систем. Вихідні специфічні змінні компартментів формують, з одного боку, деяку сумарну специфічну змінну об'єкта (супра-контуру), а з іншого – є входами для блоку обчислення його цільової функції, вихід якого є визначальним для організації адаптивної поведінки кожного з компартментів. Отже, схема ієрархічної оптимізації притаманна для організації насамперед природних систем (за цільовими критеріями енергоструктурного характеру). Визначивши процес "супра-оптимізації" як процес безперервної еволюції супра-систем, виділено фундаментальні особливості такого процесу, чітко сформульовано завдання функціональної організації СЛК, а також визначено яруси і зв'язки супра-контуру компартменту. Запропонована концептуальна схема може бути використана як базова модель під час постановки і вирішення найрізноманітніших проблем, що супроводжують надійність біологічної системи, зокрема – модель механізму реалізації процесів адаптації та еволюції СЛК.

Біографії авторів

T. Gh. Bojko, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

д-р техн. наук, професор, кафедра приладів точної механіки

M. V. Ruda, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

канд. техн. наук, викладач, кафедра екологічної безпеки та природоохоронної діяльності

M. M. Paslavskyi, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

пров. інженер, кафедра екології

S. O. Sokolov, Луганський національний університет ім. Тараса Шевченка, м. Старобільськ

канд. с.-г. наук, доцент, кафедра садово-паркового господарства та екології

S. V. Petrenko, Луганський національний університет ім. Тараса Шевченка, м. Старобільськ

канд. біол. наук, доцент, завідувач кафедри садово-паркового господарства та екології

S. I. Skakovskiy, Луганський національний університет ім. Тараса Шевченка, м. Старобільськ

асистент, кафедра садово-паркового господарства та екології

Посилання

Antomonov, Yu. H. (1973). Zvorotnyi zviazok. Entsyklopediia kibernetyky. (Vol. 1). Kyiv: Holov. red. URE, pp. 366–369. [In Ukrainian].
Dazho, R. (1975). Osnovy ekolohyy. Moscow: Prohress, 415 p. [In Russian].
Diuvyno, P., & Tanh, M. (1968). Byosfera y mesto v nei cheloveka. Moscow: Prohress, 256 p. [In Russian].
Dobrovolskyi, H. V., Hryshyna, L. A., Rozanov, B. H., & Tarhulian, O. V. (1988). Vlyianye cheloveka na pochvu kak komponent byosfery. Problemy ekolohychesky ustoichyvoho razvytyia byosfery. Moscow: Mosk. otd. Hydrometyoyzdata, pp. 68–78. [In Russian].
Fedorov, V. D., & Hylmanov, T. H. (1980). Ekolohyia. Moscow: Moscow University Pulishing House, 464 p. [In Russian].
Hlushkov, V. M. (1973). Kibernetyka. Entsyklopediia kibernetyky. (Vol. 1). Kyiv: Holov. red. URE, pp. 473–479. [In Ukrainian].
Holubets, M. A. (1978). Zahalna skhema mekhanizmiv samorehuliatsii v zhyvykh systemakh biosfery. Visnyk AN URSR, 1, 76–85. [In Ukrainian].
Holubets, M. A. (1997). Vid biosfery do sotsiosfery. Lviv: Polli, 254 p. [In Ukrainian].
Khylymy, H. F. (1975). Sovremennoe sostoianye nauchnykh kontseptsyi byosfery. Metodolohycheskye yssledovanyia byosfery. Moscow: Science, pp. 91–100. [In Russian].
Marynych, O. M., & Shyshchenko, P. H. (2003). Fizychna heohrafiia Ukrainy. Kyiv: Znannia, 480 p. [In Ukrainian].
Naumov, N. P. (1972). Struktura y samorehuliatsyia byolohycheskykh makrosystem. Byolohycheskaia kybernetyka. Moscow: Higher school, pp. 301–361. [In Russian].
Nomokonov, L. Y. (1989). Obshchaia byoheotsenolohyia. Rostov-na-Donu: Rostov University Publishing House, p. 288. [In Russian].
Odum, Yu. (1986). Ekolohyia. Moscow: Myr, p. 328 (Vol. 1), p. 376 (Vol. 2). [In Russian].
Poletaev, Y. A. (1958). Syhnal. O nekotorykh poniatyiakh kybernetyky. Moscow: Radyo, 404 p. [In Russian].
Reimers, N. F., & Yablokov, A. V. (1982). Slovar termynov y poniatyi, sviazannykh s okhranoi zhyvoi pryrody. Moscow: Science, 144 p. [In Russian].
Shmalhauzen, Y. Y. (1968). Kybernetycheskye voprosy byolohyy. Novosybyrsk: Science, 224 p. [In Russian].
Shvarts, S. S. (1975). Ekolohycheskye osnovy okhrany byosfery. Metodolohycheskye aspekty yssledovanyia byosfery. Moscow: Science, pp. 100–112. [In Russian].
Shyshchenko, P. H. (1990). Landshaft heohrafichnyi. Heohrafichna entsyklopediia Ukrainy. (Vol. 2). Kyiv: URE, p. 256. [In Ukrainian].
Sochava, V. B. (1978). Vvedenye v uchenye o heosystemakh. Novosybyrsk: Science, 318 p. [In Russian].
Sukachov, V. N. (1964). Osnovne poniatyia lesnoi byoheotsenolohyy. Osnovy lesnoi byotsenolohyy. Moscow: Science, pp. 5–49. [In Russian].
Tansley, A. S. (1935). The use and abuse of vegetational conceps and terms. Ecology, 16(4), 284–307.
Tiuriukanov, A. N. (1970). Nekotorye aspekty uchenyia o byosfere y byoheotsenoze. Nauch. dokl. vyssh.shkoly. Byol. nauky, 4, 46–52. [In Russian].
Опубліковано
2019-05-30
Як цитувати
Bojko, T. G., Ruda, M. V., Paslavskyi, M. M., Sokolov, S. O., Petrenko, S. V., & Skakovskiy, S. I. (2019). Кібернетична природа складних ландшафтних комплексів та супра-оптимізація механізмів самовідновлення та самозбереження. Науковий вісник НЛТУ України, 29(5), 134-140. https://doi.org/10.15421/40290527
Розділ
Інформаційні технології галузі

Найбільш читаємі статті цього автора (авторів)