4-3-2. Методы подготовки. Метод эволюции

Метод эволюции сходен с методом моделирования тем, что предполагает некоторую исходную базовую организацию, с которой начинается разработка структуры. Однако в отличие от моделирования начальная организация здесь строится по другим принципам.

Для применения метода эволюции требуется иметь описание организации, перечень функций, которые предполагается возложить на организацию, и представлять себе сущность связей между ними. Основой здесь служат назначение организации и характер ее внешних взаимоотношений. Очень важно в функциональном описании выделить целенаправленность, т. е. основного функцию, вытекающую из назначения. Поскольку каждая новая организация создается с конкретной целью, то составлению описания в какой-то мере должно сопутствовать уточнение назначения. От функционального описания не требуется особой полноты и подробности. Разумеется, функциональное описание не имеет ничего общего с описанием распределения функций элемент о в структуры, о котором выше шла речь. На основании функционального описания выбирается базовая структура.

Базовая структура может и не содержать большого числа элементов, это облегчает задачу. Базовая структура может состоять из нескольких элементарных структур, не связанных между собой. Важно, чтобы в определенных условиях решалась функциональная задача. Учитывая небольшое число типовых структур, свобода выбора здесь невелика, так что вполне уместен метод проб и ошибок. Кроме того, как мы увидим далее, выбор базовой структуры в значительно меньшей степени влияет на конечный результат работы, чем это можно полагать на первый взгляд. Предположим, что базовый вариант структуры выбран. В соответствии с назначением распределяются функции между элементами базовой структуры. В результате создается базовая организация.

Содержанием следующего этапа работы является выяснение пределов (условий) работоспособности. Для того чтобы выполнять свою функцию, каждый элемент базовой организации должен получать соответствующую информацию, технические (или другие) средства, иметь соответствующие внешние контакты. Требуется установить, что нужно каждому элементу, а также в какой части и в какой степени их потребности перекрываются. Это определяется на основании содержания каждой функции и связей между ними, после чего структура наращивается соответствующими элементами. Возникает новая структура, в которой заново определяются функции элементов, а следовательно, и новая организация (организация первого уровня). Внешние элементы этой организации также требуют обеспечения, которое можно определить. Далее производится частная оптимизация организации первого уровня.

Сущность оптимизации состоит в такой перестройке, которая позволит организации принять максимум функций из общего перечня без увеличения внешнего обеспечения. Это будет означать, что структура организации первого уровня используется наилучшим образом. Оптимизация производится путем направленных вариаций структуры и распределения функций. Это означает следующее. Сначала изменяются связи, потом функции и затем число элементов. Поскольку организация первого уровня невелика, можно ожидать, что ое частная оптимизация не потребует большого числа шагов. По мере оптимизации состав выполняемых функций должен возрастать за счет перестройки организации. Эволюция и состоит в перестройке. Может оказаться, что возникнут два (или более) варианта с близкими по важности и составу функциями и с одинаковым приблизительно обеспечением. Такие варианты конкурентоспособны и в равной степени могут претендовать на дальнейшую эволюцию. Вариациям подвергается и внешнее обеспечение. Организация первого уровня, способная сохранить работоспособность в наибольшем диапазоне условий внешнего обеспечения, является наиболее перспективной в эволюционной смысле.

После завершения процесса оптимизации производится наращивание структуры, снижение внешнего обеспечения и формирование организации второго уровня.

Организация второго уровня тоже оптимизируется. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет исчерпан перечень Функций, возлагаемых на организацию, а внешнее обеспечение не доведено до уровня, предусмотренного исходными ограничениями. Общая схема процесса показана на рис. 13. Из схемы видно, что центральным пунктом являются изменения - «мутации», связанные с наращиванием структуры. Целью этих изменений является расширение возможностей организации наиболее экономным путем. Опыт показывает, что очень часто этот путь состоит в развитии структуры по однотипному замыслу, т. е. с помощью повторения некоторых типов структур (например, в размножении звездной структуры или в наращивании иерархии). В этом случае весь вопрос сводится к правильному выбору замысла, а поскольку замысел содержится в базовой структуре, то к плодотворному выбору базовой структуры. Удачный замысел характерен тем, что процесс увеличения возможностей организации (числа выполняемых функций) растет быстро, быстрее, чем при других замыслах. Обычно это обнаруживается на ранних этапах эволюции, что позволяет контролировать процесс и без больших потерь времени заменить базовую структуру.

Рис. 13. Эволюция структуры: 1 — хранение фрагментов структуры;
2 — выбор базовой структуры; 3 — план «мутации»;
4 — «мутация»; 5 — оценка эффективности;
6 — оценка стоимости; 7 — принятие решения

Сравнительно редко жизнеспособной и жизнедеятельной оказывается организация с несимметричной, непериодичной структурой, в которой нет закономерности. При изменении внешних условий такие организации обычно теряют часть своих возможностей и поэтому недолговечны. Может быть, в этом факте скрываются более глубокие причины симметрии и однотипности структур в живой природе.

В.В.Дружинин, Д.С.Конторов

Следующая страница: 4-3-3. Метод синтеза. Описание