Кір’янов, В. М. (2024) ТЕОРІЯ КЕРОВАНОГО ХАОСУ. ТЕОРЕТИЧНІ, КОНЦЕПТУАЛЬНІ ТА МЕТОДОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ЗАСТОСУВАННЯ У ВОДНОМУ ГОСПОДАРСТВІ. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування (1(105)). с. 84-111.

Text Vt1057.pdf Download(364kB)

Анотація

Розглядаються питання обґрунтування, формування та використання теорії керованого хаосу у водному господарстві (ВГ). Наведено роль і задачі водного господарства, водогосподарських систем (ВГС), характер функціонування гідромеліоративної системи (ГМС) з оцінкою сучасного стану застосування математичного моделювання. Вказано роль класичної механіки та її обмеження для опису природних процесів. Описано основні положення теорії хаосу, теорії надійності, прикладної теорії надійності ВГС, кібернетичної теорії управління, теорії оптимального управління стосовно до ВГС. Наведені основні концептуальні, методологічні положення і принципи дослідження функціонування ВГС. За основу досліджень функціонування зрошувальної системи (ЗС) на мікрорівні покладено одновимірну модель вологопереносу в ґрунті, а на макрорівні – модель водного балансу в кореневмісному шарі ґрунту в ймовірнісному вигляді. Наведено результати аналізу надійності функціонування ЗС з пошуком «слабкої ланки», яка стримує підвищення її ефективності.

Title in English

THEORY OF CONTROLLED CHAOS. THEORETICAL, CONCEPTUAL AND METHODOLOGICAL ASPECTS OF APPLICATION IN WATER MANAGEMENT

English abstract

Issues of substantiation, formation, and use of the theory of controlled chaos in water management (WM) are discussed, the role and tasks of water management and water management systems (WMS), the nature of the functioning of the hydromelioration system (HMS) with an assessment of the current state of the application of mathematical modeling. Features of the fundamental laws of classical mechanics – Newton's laws, their role, shortcomings, limitations in modeling natural processes are given. The specified circumstances force us to move from analysis and reductivism to the philosophy of integrity, system analysis, probabilities, and deterministic chaos. It is considered expedient to study the functioning of the WMS, the task will be divided into two parts: questions of modeling and research of biosphere processes that are affected by the WMS, and questions of modeling and research of the effectiveness of management, reliability of the functioning of the VHC to achieve the planned result. Considering the peculiarities of VHS, it is proposed to take chaos theory, cybernetic control theory, and reliability theory (applied theory of WMS reliability) as the theoretical basis of their research, which together defines the theory of controlled chaos in WMS. The main propositions of the theory of chaos, the theory of reliability, their features and causes are given; the necessity of forming an applied theory of reliability of WMS, the foundations of which are presented in the author's publications, is substantiated. The history of the emergence and development of cybernetics, its value and shortcomings, ways of improving the cybernetic approach to managing complex systems are presented. Attention is drawn to the possibility and necessity of the joint use of the applied theory of reliability of WMS with the theory of chaos. The statement of the problem of optimal control of complex dynamic systems, the necessity of application in the HMS is presented. The main conceptual, methodological provisions and principles of research on the functioning of the WMS are given. A one-dimensional model of moisture transport in the soil is based on the study of the functioning of HMS at the micro level, and at the macro level - a model of the water balance in the root layer of the soil in a probabilistic form. The results of the analysis of the reliability of the functioning of the OS with the search for a "weak link" in it, which limits the reliability of the system and, accordingly, inhibits the increase in the effectiveness of the impact of VHS on biosphere processes, are presented. The proposed theoretical approach makes it possible to obtain a complete picture of the state of the VHS and its constituent elements in the process of functioning of the system, taking into account the decisions made.

Перегляд елементу

Завантажень