Создание самоорганизуемой инновационной экосистемы в зонах особого территориального развития. Интерактивная визуализация данных как инструмент управления бизнесом

Любая единица (биосистема), включающая все совместно функционирующие организмы (биотическое сообщество) на данном участке и взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры и круговорот вещества между живой и неживой частями, представляет собой экологическую систему, или экосистему… Экосистемы представляют собой открытые системы, поэтому важной составной частью концепции является среда на входе и среда на выходе” Ю. Одум.

Рис. 2.1

Важнейшее понятие - “сложность системы” может быть оценена на двух уровнях:

• · сложность на "структурном уровне", которая определяется числом элементов системы и связей между ними (морфологическая сложность);
• · сложность на "поведенческом уровне" - набор реакций системы на внешние возмущения или степень эволюционной динамики (функциональная сложность).

Определить, что такое "сложная система" на структурном уровне не представляется реалистичным, хотя большинство биологов интуитивно убеждены, что все экосистемы имеют морфологически сложное строение. Б.С. Флейшман предложил пять принципов усложняющегося поведения систем, представленных на схеме и позволяющих оценить функциональную сложность:

Сложность поведения систем первого уровня определяется только законами сохранения в рамках вещественно-энергетического баланса (такие системы изучает классическая физика). Особенностью систем второго уровня является появление обратных связей; определяющим для них становится принцип гомеостаза, что и задает более сложное их поведение (функционирование таких систем изучает кибернетика). Еще более сложным поведением обладают системы третьего уровня, у которых появляется способность "принимать решение", т.е. осуществлять некоторый выбор из ряда вариантов поведения ("стимул - реакция"). Так, Н.П. Наумов показал, что возможен опосредованный через среду обитания обмен опытом между особями, поколениями одного вида и разными видами, т.е., по существу, обмен информацией. Системы четвертого уровня выделяются по наличию достаточно мощной памяти (например, генетической) и способности осуществлять перспективную активность или проявлять опережающую реакцию ("реакция - стимул") на возможное изменение ситуации - эффект преадаптации (см., например, [Кулагин, 1980]). Наконец, пятый уровень сложности объединяет системы, связанные поведением интеллектуальных партнеров, предугадывающих многоходовые возможные действия друг друга. Этот тип поведения имеет отношение, в основном, к социальным аспектам взаимодействия "Человек - Природа" (хотя на практике встречается лишь в партиях хороших шахматистов).

Наконец, все свойства сложных систем делятся на простые (аддитивные; например, биомасса некоторого сообщества) и сложные (неаддитивные; например, устойчивость экосистемы).

Описание любой сложной системы состоит из трех компонентов: морфологической, функциональной и информационной [Дружинин, Конторов, 1976].

Под элементом понимается подсистема, внутрь которой морфологическое описание уже не проникает. Элементный состав может содержать однотипные (гомогенные системы) и разнотипные (гетерогенные системы) элементы. Однотипность не означает полной идентичности и определяет только близость основных свойств. Важным признаком морфологии является природа элементов, где можно отметить вещественные, энергетические и информационные элементы. Применять, однако, к естественным элементам емкий термин “назначение” следует с определенной осторожностью, т.к. многое зависит от позиции наблюдателя. Рассматривая биоэнергетические процессы, эколог будет вполне прав, утверждая, что популяция несет энергетическую функцию в системе; в то же время является большим искушением принять генетически обособленный вид за информационный элемент некоторой сверхсистемы.

Традиционно выделяют прямые, обратные и нейтральные связи. Первые из них предназначены для передачи вещества, энергии, информации и их комбинаций от одного элемента к другому в соответствии с последовательностью выполняемых функций и пропускной способностью канала передачи. Обратные связи реализуют функции управления или адаптации (поддержание гомеостаза) и носят, как правило, информационный характер.

Структурные свойства систем определяются характером и устойчивостью отношений между элементами. По характеру отношений между элементами структуры делятся на многосвязные и иерархические. Очень трудно найти примеры сложных иерархических систем - все они имеют, как правило, сетевую организацию, когда один и тот же элемент структуры может входить (в зависимости от точки зрения или по определению) в несколько подсистем более высокого уровня. Например, один и тот же вид организмов в зависимости от условий может трактоваться как "хищный" или "нехищный". Различают также детерминированные, стохастические и хаотические структуры. Детерминизм, как и индетерминизм, имеет свою иерархию совершенства. Например, типично вероятностные структуры экосистем на нижнем уровне (особь, группа организмов) претерпевают чисто случайные изменения, но на более высоких уровнях эти изменения становятся целенаправленными за счет естественного отбора и эволюции.

Композиционные свойства систем определяются способом объединения элементов в функциональные группы и соотношением этих групп. Различают следующие группы элементов и подсистем:

• · эффекторные - способные преобразовывать воздействия и воздействовать веществом и энергией на другие подсистемы (например, техногенные компоненты экосистем);
• · рецепторные - способные преобразовывать внешние воздействия в информационные сигналы, передавать и переносить информацию (биоиндикаторные компоненты);
• · рефлексивные - способные воспроизводить внутри себя процессы на информационном уровне (измеряющие компоненты).

Морфологическое описание входит составной частью в тезаурус системы - совокупность полезной внутренней информации системы о себе, которая определяет ее способность распознавать ситуацию и управлять собой. Для полноты картины остановимся на формальных определениях основных объектов морфологической структуры экологических систем, которые мы будем использовать в последующем изложении (Бигон с соавт.).

Функциональное описание. Сложная система, как правило, многофункциональна. Функции любой системы можно распределить по возрастающим рангам, примерно следующим образом:

• o пассивное существование (материал для других систем);
• o обслуживание системы более высокого порядка;
• o противостояние другим системам или среде (выживание);
• o поглощение других систем и среды (экспансия);
• o преобразование других систем и среды.

Функциональное описание системы, как и морфологическое описание, как правило, иерархично. Для каждого элемента, частной подсистемы и всей системы в целом функциональность задается набором параметров морфологического описания Х (включая воздействия извне), числовым функционалом Y, оценивающим качество системы, и некоторым математическим оператором детерминированного или стохастического преобразования? , определяющим зависимость между состоянием входа Х и состоянием выхода Y:

Y = ? (X) . (2.1)

Как видно из приведенной выше схемы принципов усложняющегося поведения, функция отклика Y подсистемы верхнего уровня зависит от функций, описывающих внутренние процессы подчиненных подсистем.

Из общей теории моделирования физических систем принято выделять пять групп параметров с точки зрения способа их использования в моделях:

• 1. входные параметры - V = (v 1 ,v 2 ,…,v k), - значения которых могут быть измерены, но возможность воздействия на них отсутствует (применительно к моделям экосистем, к таковым можно отнести солнечную активность, глобальные климатические явления, неуправляемую хозяйственную деятельность человека и т.д.);
• 2. управляющие параметры - U = (u 1 ,u 2 ,…,u r), - с помощью которых можно оказывать прямое воздействие в соответствии с теми или иными требованиями, что позволяет управлять системой (к ним можно отнести ряд целенаправленных мероприятий по охране и восстановлению природной среды);
• 3. возмущающие (стохастические) воздействия - ? = (? 1 ,? 2 ,…,? l), - значения которых случайным образом меняются с течением времени и которые недоступны для измерения, создавая дисперсию неучтенных условий или шум;
• 4. параметры состояния - X = (x 1 ,x 2 ,…,x n) - множество внутренних параметров, мгновенные значения которых определяются текущим режимом функционирования экосистемы и, в конечном итоге, являются результатом суммарного воздействия входных, управляющих и возмущающих факторов, а также взаимного влияния других внутрисистемных компонентов;
• 5. выходные (целевые или результирующие) параметры - Y = (y 1 ,y 2 ,…,y m) - некоторые специально выделенные параметры состояния (либо некоторые функции от них), которые являются предметом изучения (моделирования, оптимизации) и которые используются в качестве критерия "благополучия" всей экосистемы.

По отношению к экосистеме входные и управляющие параметры являются внешними, что подчеркивает независимость их значений от процессов внутри нее. Возмущающие факторы при этом могут иметь как внешнюю, так и внутреннюю природу.

Информационное описание также должно давать представление об организации системы. При этом сам термин “информация” имеет несколько значений:

• · в биологии - совокупность биохимически закодированных сигналов, передающихся от одного живого объекта к другому (от родителей к потомкам) или от одних клеток другим в процессе развития особи;
• · в математике, кибернетике - количественная мера устранения энтропии (неопределенности) или мера организации системы.

Если трактовать информацию как меру упорядоченности системы, то ее количество будет соответствовать негэнтропии, выражающей потенциальную меру предсказуемости будущего системы (или оценку возможности экстраполяции ее состояния). Чтобы экосистема действовала и взаимодействовала со средой, она должна потреблять информацию из среды и сообщать информацию среде. Этот процесс называется информационным метаболизмом, который совместно с вещественным и материальным метаболизмом образует полный метаболизм.

Экосистема — это функциональное единство живых организмов и среды их обитания. Основные характерные особенности экосистемы — ее безразмерность и безранговость. Замещение одних биоценозов другими в течение длительного периода времени называется сукцессией. Сукцессия, протекающая на вновь образовавшемся субстрате, называется первичной. Сукцессия на территории, уже занятой растительностью, называется вторичной.

Единицей классификации экосистем является биом — природная зона или область с определенными климатическими условиями и соответствующим набором доминирующих видов растений и животных.

Особая экосистема — биогеоценоз — участок земной поверхности с однородными природными явлениями. Составными частями биогеоценоза являются климатоп, эдафотоп, гидротоп (биотоп), а также фитоценоз, зооценоз и микробоценоз (биоценоз).

С целью получения продуктов питания человек искусственно создает агроэкосистемы. Они отличаются от естественных малой устойчивостью и стабильностью, однако более высокой продуктивностью.

Экосистемы — основные структурные единицы биосферы

Экологическая система, или экосистема, — основная функциональная единица в экологии, так как в нее входят организмы и

неживая среда — компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга, и необходимые условия для поддержания жизни в той ее форме, которая существует на Земле. Термин экосистема впервые был предложен в 1935 г. английским экологом А. Тенсли.

Таким образом, под экосистемой понимается совокупность живых организмов (сообществ) и среды их обитания, образующих благодаря круговороту веществ, устойчивую систему жизни.

Сообщества организмов связаны с неорганической средой теснейшими материально- энергетическими связями. Растения могут существовать только за счет постоянного поступления в них углекислого газа, воды, кислорода, минеральных солей. Гетеротрофы живут за счет автотрофов, но нуждаются в поступлении таких неорганических соединений, как кислород и вода.

В любом конкретном месте обитания запасов неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих его организмов, хватило бы ненадолго, если бы эти запасы не возобновлялись. Возврат биогенных элементов в среду происходит как в течение жизни организмов (в результате дыхания, экскреции, дефекации), так и после их смерти, в результате разложения трупов и растительных остатков.

Следовательно, сообщество образует с неорганической средой определенную систему, в которой поток атомов, вызываемый жизнедеятельностью организмов, имеет тенденцию замыкаться в круговорот.

Рис. 8.1. Структура биогеоценоза и схема взаимодействия между компонентами

В отечественной литературе широко применяется термин «биогеоценоз», предложенный в 1940 г.B . Н Сукачевым. По его определению, биогеоценоз — «совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, почвы и гидрологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии».

В биогеоценозе В.Н. Сукачев выделял два блока: экотоп — совокупность условий абиотической среды и биоценоз — совокупность всех живых организмов (рис. 8.1). Экотоп часто рассматривают как абиотическую среду, не преобразованную растениями (первичный комплекс факторов физико-географической среды), а биотоп — как совокупность элементов абиотической среды, видоизмененных средообразующей деятельностью живых организмов.

Существует мнение, что термин «биогеоценоз» в значительно большей степени отражает структурные характеристики изучаемой макросистемы, тогда как в понятие «экосистема» вкладывается, прежде всего, ее функциональная сущность. Фактически же между этими терминами различий нет.

Следует указать, что совокупность специфического физико-хи- мического окружения (биотопа) с сообществом живых организмов (биоценозом) и образует экосистему:

Экосистема = Биотоп + Биоценоз.

Равновесное (устойчивое) состояние экосистемы обеспечивается на основе круговоротов веществ (см. п. 1.5). В этих круговоротах непосредственно участвуют все составные части экосистем.

Для поддержания круговорота веществ в экосистеме необходимо наличие запаса неорганических веществ в усвояемой форме и трех функционально различных экологических групп организмов: продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуцентами выступают автотрофные организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Продуценты

Консументы - гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов и трансформирующие его в новые формы.

Редуценты живут за счет мертвого органического вещества, переводя его вновь в неорганические соединения. Классификация эта относительная, так как и консументы, и сами продуценты выступают частично в роли редуцентов в течение жизни, выделяя в окружающую среду минеральные продукты обмена веществ.

В принципе круговорот атомов может поддерживаться в системе и без промежуточного звена — консументов, за счет деятельности двух других групп. Однако такие экосистемы встречаются скорее как исключения, например на тех участках, где функционируют сообщества, сформированные только из микроорганизмов. Роль консументов выполняют в природе в основном животные, их деятельность по поддержанию и ускорению циклической миграции атомов в экосистемах сложна и многообразна.

Масштабы экосистемы в природе весьма различны. Неодинакова также степень замкнутости поддерживаемых в них круговоротов вещества, т.е. многократность вовлечения одних и тех же элементов в циклы. В качестве отдельных экосистем можно рассматривать, например, и подушку лишайников на стволе дерева, и разрушающийся пень с его населением, и небольшой временный водоем, луг, лес, степь, пустыню, весь океан и, наконец, всю поверхность Земли, занятую жизнью.

В некоторых типах экосистем вынос вещества за их пределы настолько велик, что их стабильность поддерживается в основном за счет притока такого же количества вещества извне, тогда как внутренний круговорот малоэффективен. Таковы проточные водоемы, реки, ручьи, участки на крутых склонах гор. Другие экосистемы имеют значительно более полный круговорот веществ и относительно автономны (леса, луга, озера и т.п.).

Экосистема — практически замкнутая система. В этом состоит принципиальное отличие экосистем от сообществ и популяций, являющиеся открытыми системами, обменивающимися со средой обитания энергией, веществом и информацией.

Однако ни одна экосистема Земли не имеет полностью замкнутого круговорота, поскольку минимальный обмен массой со средой обитания все-таки происходит.

Экосистема является совокупностью взаимосвязанных энергопотребителей, совершающих работу по поддержанию ее неравновесного состояния относительно среды обитания за счет использования потока солнечной энергии.

В соответствии с иерархией сообществ жизнь на Земле проявляется и в иерархичности соответствующих экосистем. Экосистемная организация жизни является одним из необходимых условий ее существования. Как уже отмечалось, запасы биогенных элементов, необходимых для жизни организмов на Земле в целом и на каждом конкретном участке на ее поверхности, небезграничны. Лишь система круговоротов могла придать этим запасам свойство бесконечности, необходимое для продолжения жизни.

Поддерживать и осуществлять круговорот могут только функционально различные группы организмов. Функционально-экологическое разнообразие живых существ и организация потока извлекаемых из окружающей среды веществ в циклы — древнейшее свойство жизни.

С этой точки зрения устойчивое существование многих видов в экосистеме достигается за счет постоянно происходящих в ней естественных нарушений местообитаний, позволяющих новым поколениям занимать вновь освободившееся пространство.

Концепция экосистемы

Основным объектом изучения экологии являются экологические системы, или экосистемы. Экосистема занимает следующее после биоценоза место в системе уровней живой природы. Говоря о биоценозе, мы имели в виду только живые организмы. Если же рассматривать живые организмы (биоценоз) в совокупности с факторами окружающей среды, то это уже экосистема. Таким образом, экосистема — природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (например, атмосфера — косной, почва, водоем — биокосной и т.д.), связанными между собой обменом веществ и энергии.

Общепринятый в экологии термин «экосистема» ввел в 1935 г. английский ботаник А. Тенсли. Он считал, что экосистемы, «с точки зрения эколога представляют собой основные природные единицы на поверхности земли», в которые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой биома, — факторы местообитания в самом широком смысле». Тенсли подчеркивал, что для экосистем характерен разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между органическим и неорганическим веществом. Это не только комплекс живых организмов, но и сочетание физических факторов.

Экосистема (экологическая система) — основная функциональная единица экологии, представляющая собой единство живых организмов и среды их обитания, организованное потоками энергии и биологическим круговоротом веществ. Это фундаментальная общность живого и среды его обитания, любая совокупность совместно обитающих живых организмов и условий их существования (рис. 8).

Рис. 8. Различные экосистемы: а — пруда средней полосы (1 — фитопланктон; 2 — зоопланктон; 3 — жуки-плавунцы (личинки и взрослые особи); 4- молодые карпы; 5 — щуки; 6 — личинки хорономид (комаров-дергунцов); 7- бактерии; 8 — насекомые прибрежной растительности; б — луга (I — абиотические вещества, т.е. основные неорганические и органические слагаемые); II- продуценты (растительность); III- макроконсументы (животные): А — травоядные (кобылки, полевые мыши и т.д.); В — косвенные или питающиеся детритом консументы, или сапробы (почвенные беспозвоночные); С- «верховые» хищники (ястребы); IV- разлагатели (гнилостные бактерии и грибы)

Понятие «экосистема» можно применить к объектам различной степени сложности и величины. Примером экосистемы может служить тропический лес в определенном месте и в конкретный момент времени, населенный тысячами видов живущих вместе растений, животных и микробов и связанный происходящими между ними взаимодействиями. Экосистемами являются такие природные образования, как океан, море, озеро, луг, болото. Экосистемой может быть кочка на болоте и гниющее дерево в лесу с живущими на них и в них организмами, муравейник с муравьями. Самой большой экосистемой является планета Земля.

Каждая экосистема может характеризоваться определенными границами (экосистема елового леса, экосистема низинного болота). Однако само понятие «экосистема» безранговое. Она обладает признаком безразмерности, ей не свойственны территориальные ограничения. Обычно экосистемы разграничиваются элементами абиотической среды, например рельефом, видовым разнообразием, физико-химическими и трофическими условиями и т.н. Размер экосистем не может быть выражен в физических единицах измерения (площадь, длина, объем и т.д.). Он выражается системной мерой, учитывающей процессы обмена веществ и энергии. Поэтому под экосистемой обычно понимают совокупность компонентов биотической (живые организмы) и абиотической среды, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот, в котором участвуют продуценты, консументы и редуценты. Термин «экосистема» применяется и по отношению к искусственным образованиям, например экосистема парка, сельскохозяйственная экосистема (агроэкосистема).

Экосистемы можно разделить на микроэкосистемы (дерево в лесу, прибрежные заросли водных растений), мезоэкосистемы (болото, сосновый лес, ржаное поле) и макроэкосистемы (океан, море, пустыня).

О равновесии в экосистемах

Равновесными называются такие экосистемы, которые «контролируют» концентрации биогенов, поддерживая их равновесие с твердыми фазами. Твердые же фазы (остатками живых организмов) являются продуктами жизнедеятельности биоты. Равновесными будут и те сообщества и популяции, которые входят в равновесную экосистему. Такой вид биологического равновесия называется подвижным , поскольку процессы отмирания непрерывно компенсируются появлением новых организмов.

Равновесные экосистемы подчиняются принципу устойчивости Лe Шателье. Следовательно, эти экосистемы обладают гомеоста- зом, — иными словами, способны минимизировать внешнее воздействие при сохранении внутреннего равновесия. Устойчивость экосистем достигается не смещением химических равновесий, а путем изменения скоростей синтеза и разложения биогенов.

Особый интерес представляет способ поддержания устойчивости экосистем, основанный на вовлечении в биологический круговорот органического веществ, ранее произведенного экосистемой и отложенного «про запас» — древесины и мортмассы (торф, гумус, подстилка). В этом случае древесина служит как бы индивидуальным материальным богатством, а мортмасса — коллективным, принадлежащим экосистеме в целом. Это «материальное богатство» увеличивает запас устойчивости экосистем, обеспечивая их выживание при неблагоприятных изменениях климата, стихийных бедствиях и др.

Устойчивость экосистемы тем больше, чем больше она по размеру и чем богаче и разнообразнее ее видовой и популяционный состав.

Экосистемы разного типа используют различные варианты индивидуальных и коллективных способов запасания устойчивости при различном соотношении индивидуального и коллективного материального богатства.

Таким образом, основная функция совокупности живых существ (сообщества), входящих в экосистему, — обеспечить равновесное (устойчивое) состояние экосистемы на основе замкнутого круговорота веществ.

Цифровая эпоха для бизнеса означает множество по сути и содержанию динамических и активно развивающихся цифровых платформ. Можно долго и увлеченно спорить о том, что такое «платформа» и насколько «цифровизация» революционна для самой экономики. Можно также увлеченно и укоризненно задавать вопросы визионерам и ученым, требуя от них формализовать и объяснить новое будущее на столетия вперед. Однако уже сейчас вполне очевидно, что оно выглядит как некая активно взаимодействующая сеть разного рода и разного уровня обособленных автоматизированных информационных систем, которые открыты для массовых физических пользователей и умных устройств. В глобальном мире скоростного обмена информацией, прямо или опосредовано экономические субъекты создают, используют и регулируют такие системы - цифровые платформы.

Бизнес создает собственные и участвует в создании сторонних цифровых платформ как экономический субъект, взаимодействующий с потребителями, поставщиками, конкурентами, регуляторами. Через платформы реализуется бизнес-модель, исполняющая выбранные миссию и/или стратегические цели. Это крайне важно для формирования и поддержания конкурентного преимущества, для обеспечения собственной целостности и значимости как обособленного субъекта в экономических взаимоотношениях, а также для контролирования и координирования внутреннего развития.

Бизнес интегрирует свои и сторонние цифровые платформы для вовлечения и использования объектов (ресурсов), исполнения процессов (функций) и реализации отдельных целевых направлений (потребностей). Подобная сквозная или глубокая интеграция нескольких платформ позволяет максимально эффективно проектировать и воплощать бизнес-модели. Непрерывно повышается уровень компетенций за счет повторно используемых систем, элементов и паттернов. Оптимизируются транзакции на базе высокотехнологичных сетевых распределенных специализированных и имплементированных решений.

Бизнес регулирует свои и сторонние цифровые платформы , предъявляя требования (спрос) и выбирая наиболее полезные из них. Формальное и неформальное регулирование поддерживает практически значимые и ценные платформы, которые активно используются для воплощения собственных востребованных бизнес-моделей. Регулирование цифровых платформ повышает ценности бизнесов и экономики в целом и обеспечивает понятные условия на рынках.

Перечисленные активности бизнеса по производству, комбинированию и воздействию на цифровые платформы заставляет внимательно относится к вопросам их совместного устойчивого функционирования. В то же время неутихающая конкуренция по всем фронтам и интенсивные перекрестные профессиональные и социальные взаимоотношения, трансформирующиеся в нечто новое на базе целой сети связанных информационных автоматизированных систем, порождают проблемы разной степени сложности. Так или иначе, но некоторые из возникающих практически-значимых проблемных моментов бизнес вынужден решать уже сегодня теми средствами и инструментами, которые ему доступны. Большая же часть подлежит определенному осмыслению, теоретической и технологической проработке.

Один из вариантов, если не единственный, который способен системно развязать целые клубки хитросплетенных проблем и заложить прочный фундамент для уверенного взаимодействия цифровых платформ от разных поставщиков - это цифровые экосистемы. Есть смысл рассматривать не контекстное позадачное связывание отдельных автоматизированных систем (приложений, сервисов, платформ), а перспективное формирование благоприятного климата для их появления и быстрого совместного развития. В каком-то смысле широкое понимание инфраструктуры цифровой экономики здесь становится тождественным экосистеме цифровых платформ.

Управляемая экосистема цифровых платформ значительно повышает комплексность, количество и качество решаемых проблем, которые неминуемо сопровождают активный переход к новой экономике и масштабному использованию автоматизированных систем. К числу ключевых проблем, решаемых на уровне экосистемы, можно отнести, например, следующие девять.

1. Неадекватные технологии работы с данными

Развивая собственные внутренние функции и компетенции сбора, обработки и хранения данных каждая цифровая платформа имеет все шансы проиграть конкуренцию другим за счет сильного «забегания вперед» или «отставания». Она даже может быть принудительно исключена из системы взаимодействия, поскольку в определённый момент времени не обеспечит поддержку соответствующих правил обмена пакетами данных как на уровне форматов, так и на уровне смыслов. И независимо от того, какие технологии предпочтительны внутри платформы, существенными всегда будут являться формы и форматы внешнего информационного обмена.

Экосистема позволяет вводить нормативы и требования к данным, которыми активно обмениваются цифровые платформы, технические и экономические параметры, а также отслеживать состояние и потенциал автоматизированных систем в глобальной сети.

2. Недоиспользование цифровой аналитики

Цифровая платформа способна и правомочна реализовывать собственные методы и модели анализа той целевой предметной области, для которой она создана и используется. Однако существуют общие принципы и приемы анализа цифровых данных, которые во многом обязательны. Например, для каждой цифровой платформы крайне важна постоянная аналитика по вопросам безопасности, перегрузки, конвертации пользователей, стабильности функций, операций с внешними системами и др. Более того, базовый аналитический функционал в рамках заданных стандартов должен быть доступен самой цифровой платформе (её владельцу) и стороннему аудитору, регулятору.

Экосистема может не только предъявлять обязательные требования к аналитической составляющей каждой цифровой платформы, но и поставлять готовые унифицированные алгоритмы, шаблоны, сравнительные показатели. Что позволяет исключить проблему недооценки или неправильного использования моделей, технологий и инструментов анализа цифровых данных.

3. Низкое качество элементов платформы

Поддержание требуемого качества данных и автоматизированных моделей, технологий и продуктов, а также интерфейсов взаимодействия - это отдельная большая задача для любой цифровой платформы. Самостоятельно обеспечить качество по всем перечисленным элементам достаточно сложно, накладно и зачастую непрофессионально. Важной остается также задача понимать и сопоставлять качество собственной цифровой платформы с другими, участвующими в активном транзакционном взаимодействии. Особенно это касается значимых глубоко интегрируемых внешних цифровых платформ.

В рамках экосистемы не только возможны, но и обязательны для применения в автоматизированных информационных системах специальные сервисы (агенты, провайдеры) проверки и контроля качества исходящих и входящих цифровых данных, качества используемой предметной модели, качества применяемых инструментов и функционала в целом, а также качества интерфейсов, открываемых для взаимодействия.

4. Ошибки интегрирования

Цифровая платформа не только состоит из отдельных внутренних компонентов, но и вынуждена интенсивно взаимодействовать со сторонними системами, технологическими и функциональными модулями, пакетами цифровых данных и т. п. Причем платформа может достаточно сильно и глубоко использовать сторонние компоненты или целые автоматизированные системы. Она может интенсивно использовать другие цифровые платформы и участвовать в множествах автоматизированных моделей, реализующих сложные транзакционные схемы. Кроме того, подобное интегрирование должно устойчиво существовать и развиваться в динамике, когда сама платформа или отдельные её и внешние компоненты могут изменяться самостоятельно или даже заменяться на другие. Достаточно трудно при этом избежать значительных ошибок как на этапе проектирования интегрированных систем и их первичного тестирования, так и в последующей эксплуатации.

Экосистема цифровых платформ значительно снижает ошибки и риски интегрирования, потому что способна предложить единообразные схемы и шаблоны интеграции, стандартизированные интерфейсы, унифицированную и предсказуемую архитектуру и логику поведения и т. п.

5. Недооценка проблем безопасности

Необходимость быстро создать и выпустить на рынок рабочую версию цифровой платформы иногда заставляет игнорировать очевидные базовые проблемы. Одна из них - безопасность. Последствия могут быть весьма плачевными. А в условиях целой сети взаимодействующих автоматизированных систем даже критическая ошибка в одной из них может вызвать весьма серьёзные последствия. Не говоря уже о том, что сама система, обеспечивающая безопасность и устойчивость функционирования платформы, требует постоянного интенсивного развития и внимания со стороны адекватного риск-менеджмента. Но это отягощает платформу и сам бизнес.

Улучшить вопросы безопасности и предложить комплексное решение для цифровых платформ должна общая для них экосистема. И, пожалуй, только в рамках экосистемы возможно объединение нескольких бизнесов и платформ для объединенной стратегии управления рисками.

6. Закрытость и фрагментация платформ

Попытка бизнеса максимально закрыть или специализировать цифровую платформу может дать эффект, противоположный ожидаемому. Несмотря на полезный функционал и актуальную целевую предметную область получится не изолированная и защищенная, а несовместимая и неудобная система. Сегодня, когда пользователь искушен комплексными гибкими решениями, маловероятно, что у него появится желание долго и трудно присоединять сложносочиненное. Ну разве только у него будет сверхвысокая мотивация.

Экосистема может предложить разработчикам цифровых платформ готовые правила и практики проектирования удобно взаимодействующих систем, избавив от излишней закрытости и ненужной фрагментации по предельно узким пользовательским сегментам.

7. Ограничения по создания и использованию

Искусственные барьеры по созданию и использованию цифровых платформ и их компонентов могут быть выставлены не только поставщиком решения. В полноценную работу цифровой платформы вполне могут вмешаться недобросовестные конкуренты, особенно те, кто претендует на лидирующие позиции или те, кто поставляет специальные решения межплатформенного характера. Регулятор также может повести себя нерационально и неадекватно ситуации, вводя запреты и критические ограничения на работу тех или иных цифровых платформ.

Чтобы всего этого избежать, экосистема должна вводить четкие и понятные для участников принципы технического и рыночного координирования поведения конкурирующих и дополняющих цифровых платформ, которые поддерживаются специальными автоматизированным алгоритмами (агентами и арбитрами). В противном случае не исключены предельно нерыночные действия, ухудшающие положение различных платформ, со стороны крупных поставщиков.

8. Низкая эффективность технологий развития и обучения

Какой бы изначально совершенной и комфортной цифровая платформа не была бы задумана и воплощена её создателями, она в любом случае потребует развития по всем компонентам. Она может развиваться интенсивно - совершенствуя функционал или экстенсивно - расширяя границы целевой предметной области. Но если платформа концептуально и архитектурно не способна развиваться и обучаться, то её ждут большие проблемы на высококонкурентных цифровых рынках. Не стоит недооценивать и проблему развития внешних потребителей. Они также нуждаются в постоянной поддержке и наращивании компетенций, какими бы простыми и понятными не были бы функции и интерфейс цифровой платформы.

Развитие и обучение самой платформы и внешних её пользователей (в т. ч. подключенных систем) требует эффективных и унифицированных решений. Экосистема вполне может решить проблему неэффективных технологий развития и обучения входящих в неё цифровых платформ, предложив соответствующие подходы, схемы, варианты и инструменты.

9. Устаревшие методы регулирования

Регулирование цифровых платформ в рамках доцифровых (бумажных) технологий не способно в полной мере обеспечить их интенсивное появление и дальнейший динамичный рост. Вместо длительной процедуры подготовки, согласования и утверждения обязательных нормативных актов или добровольных стандартов требуется алгоритмическое регулирование с предварительным тестированием и отладкой каждого из вводимых правил.

Четкость, предсказуемость, релевантность, равноправие и, главное, доверие между автоматизированными системами и экономическими субъектами реализуются через оцифрованные нормативные механизмы цифровой экосистемы.

Обращаясь к сути цифровой экосистемы, становится понятным, что для неё не должно являться приоритетным применение общих и обязательных единых решений, технологий. Это не обязательно жесткая система, а гибкая рамочная конструкция, которая призвана безболезненно «сшивать» поставляемые разными производителями цифровые платформы. Цифровая экосистема нужна для взаимопонимания информационных систем с одной стороны и для развития их предметной, функциональной и интерфейсной специализации с другой. И если платформа желает входить в целевую экосистему и понимать другие её платформы, то она должна выполнять заданные требования и рекомендации. Одной из ключевых задач цифровой экосистемы является развитие подобной базы совмещения разносторонних платформ, в том числе развитие низкоуровневых автоматизированным систем, которые поставляют в рабочее пространство стандартизированные и унифицированные данные, функционал, модели, инструменты, интерфейсы и т. п. Через такую задачу появляется уникальная возможность, повышая уровень самой экосистемы, одновременно повышать уровень каждой из цифровых платформ, которые в неё входят.

Если же рассматривать цифровую экосистему не только с точки зрения сугубо информационных технологий, а как целевую трансформацию экономики, то неплохо бы обозначить три системообразующих слоя.

Во-первых , хорошо понимаемый и активный технологический слой экосистемы. Он обеспечивает новые условия (климат) для непосредственного произрастания цифровых платформ как высоко производительных ИТ-систем и их последующего целевого информационного обмена. Это слой, в котором появляются и совершенствуются такие технологии, как распределенные реестры, облачные хранилища, сетевые протоколы и идентификация и др.

Во-вторых , динамичный управленческий слой экосистемы. Он обеспечивает новые принципы, знания и технологии менеджмента, которые призваны стабилизировать и повысить эффективность процесса и целей цифровизации. Управленческий слой экосистемы определяет возможности экономического субъекта, который должен уметь справляться с новыми вызовами цифровой экономики в условиях нарастающей глобальной информатизации. В рамках этого слоя развиваются гибкое и проектное управление, бизнес-моделирование, риск-менеджмент, предиктивная бизнес-аналитика, совместное инвестирование и др.

В-третьих , переменчивый потребительский слой экосистемы. Он формирует новые социально-психологические аспекты потребления и культурно-исторические приоритеты для развития цифровой экономики на базе сети плотно взаимодействующих информационных систем. Это не технологические и не управленческие факторы, которые существенно влияют на действия экономических субъектов, позволяя или не позволяя им осуществлять те или иные транзакции. Потребительский слой экосистемы предлагает новые способы и возможности удовлетворения потребностей, такие как умное социальное потребление, потребительское софинансирование, ответственное и разделяемое потребление, ориентирование на экологические и этические продукты и сервисы и др.

На сегодня цифровая экосистема - ещё менее очевидная для проектирования и прогнозирования сущность, чем цифровая платформа. А её воплощение и принадлежность можно понимать и трактовать в меру заинтересованности и ответственности. В принципе уже две взаимодействующие цифровые платформы могут составить отдельную экосистему. А одна платформа может успешно входить в разные экосистемы за счет качественной реализации интерфейсов взаимодействия. При этом создавать (формировать и поддерживать) можно как закрытые, так и открытые экосистемы. Но всё-таки очевидно, что наиболее конкурентными и активно развивающимися будут те из них, что открыты для присоединения на единых и рациональных контрактах (условиях). И, вероятно, преимущество будут иметь экосистемы, которые позволяют отвечать задаваемым требованиям и стандартам с разной степенью реализации. Понятно, что наиболее влиятельными будут массовые из них и поддерживаемые на самом высоком ресурсном и информационном уровне. И если успешные простые сервисы-приложения сегодня может создать даже отдельный программист-гений, то цифровые платформы - это уже удел, как минимум, среднего или крупного бизнеса. А вот экосистемы - задача, которая под силу транснациональным корпорациям, консорциумам, отдельным государствам или межгосударственным союзам.

Конкуренция экосистем - это объективный процесс, который будет нарастать с каждым днем по мере того, как будет приходить понимание того колоссального эффекта, который дает совместная синергия развития целой сети цифровых платформ. Отечественной экономике в любом случае не удастся отсидеться в стороне. В ближайшее время придется принимать важное решение - создавать собственную конкурентную цифровую экосистему или присоединяться к сторонней. Причем вопрос не столько в принятии решения, сколько в его волевой реализации. И в этой связи крайне важно не забывать об интеграции, по крайней мере, со своими ближайшими партнерами по Евразийскому экономическому союзу.

Любой биоценоз взаимодействует с факторами физико-хим. среды. Экосистема объединяет е себе биоценоз и биотоп (А.Тенсли). В.Н.Сукачев предложил понятие - биогеоценоз. В экосистеме потоками вещества и энергии объединяются в единое целое все составные части биоценоза, включая трофические уровни, а также почва, грунт, воды и часть атмосферы.

Границы экосистем обычно в такой же степени определенны или условны. Наибольшая экосистема нашей планеты - биосфера. В ней различают отдельные биомы - круп. экосистемы, занимающие ландшафтную зону, высотный пояс в горах или остров. Для земного шара обычно называют несколько десятков осн. биомов, при необходимости кол-во выделяемых биомов м.б. увеличено. В масштабах одного материка м.б. выделено несколько сот экосистем разных типов. В пределах каждого типа выделяемых экосистем, биоценозов или фитоценозов обнаруживается множество вариантов. Каждый конкретный биоценоз обладает своими индивидуальными особенностями. Возможно выделение экосистемы лесной лужицы или экосистемы в масштабе организма жвачного млекопитающего.

Круговорот вещества, потоки энергии и информации в экосистемах. Троф. уровни, пищевые цепи и сети биоценозов представляют собой звенья потоков вещества и энергии, которые объединяют подсистемы экосистем в единое целое. Энергия Солнца в основном и обеспечивает деятельность живых систем биосферы.

Энергия солнечного света и хим. превращений, извлекаемая фотосинтетиками и хемосинтетиками из неорг. природы, переходит с одного троф. уровня на др. с большими потерями. Н-р, раст.ядные животные полностью не съедают всю раст. массу, т.ж. как и хищники обычно не уничтожают полностью популяции своих жертв. Часть биомассы любой популяции идет на жизнедеятельность организмов (рост, развитие, размножение, поиски пищи), аккумулируется в теле многолетних организмов и на следующий троф.уровень попадает (аккумулируется в телах организмов) от 1 до 10% от кол-ва энергии на предыдущем уровне. Потоки энергии в экосистемах подобны пересыхающим рекам и постепенно теряются в пространстве экосистемы.

Вся совокупность организмов, живущих за счет энергиии Солнца, называется фотобиосом. Организмы, использующие хим. энергию, составляют хемобиос.

В пищевых объектах совмещаются энергия и в-во, необходимые для жизнедеятельности биосистем. Однако для лучшего понимания этого процесса полезно рассматривать потоки энергии и вещества порознь. Одно из своеобразий потоков вещества - их частичная замкнутость (цикличность). В экосистемах действуют биогеохимические циклы (по Вернадскому), которые объединяют живую часть экосистемы (биоценоз) с неорг.

В наземных экосистемах хим. в-ва извлекаются органами растений из ОС и входят в состав их тел. Часть растительной массы (менее 10%) потребляется консументами, остальная (свыше 90%) поступает в детритиые пищевые цепи - это опад (листья, ветки, лепестки цветов и т.д.), сухостой, валежник, ветошь трав, к/е подвергаются относительно медленному разложению благодаря деятельности редуцентов. Продукты жизнедеятельности продуцентов, консументов и редуцентов (вода, газы, неорг. и отн. простые орг. вещества) оказываются во внешней среде и вновь могут быть вовлечены в круговорот вещества.

Фитомасса суши обновляется в ср. каждые 14 лет. В лесах скорость круговорота в-в отн. ниже (деревья живут десятки и сотни лет), чем в луговых сообществах. Еще быстрее круговорот в-ва происходит в морских экосистемах, где среди продуцентов велика доля фотосинтезирующих бактерий и одноклеточных водорослей с очень коротким жизненным циклом. Биомасса МО обновляется в среднем за 33 дня, а фитомасса - за 1 день.

Информационные процессы экосистем пока изучены недостаточно. У каждой клетки и многоклеточного организма свои информационные системы, среди которых важное место занимают нуклеиновые кислоты. Популяции имеют свои информационные системы: это их генофонд, коммуникативные системы. Биоценозы и экосистемы включают в себя информационные системы популяций, а также имеют информационные системы своего уровня.

Палеонтолог и палеоэколог познает и реконструирует экосистемы прошлых геолог. эпох, извлекая и "прочитывая" информацию ископаемых отложений. Н-р, амер. ученые извлекли из желудка ископаемой мухи, прекрасно сохранившейся в куске янтаря возрастом 40 млн.л, жизнеспособные споры бактерий. Образец предоставил возможность установить: возраст находки; строение ДНК ископаемой мухи и спор бактерии; пузырьки воздуха в янтаре позволяют уточнить состав атмосферы того времени.

Продуктивность экосистем. Важное значение имеет биолог. продуктивность ест. и искус. экосистем, к/я складывается из продуктивности местных популяций. Продуктивность продуцентов (растений) назыв. первичной, продуктивность консументов - вторичной. Вновь созданная продукция биомассы за вычетом трат на жизнедеятельность называется чистой продукцией. Чистая первичная продук-ть (ЧПП), выражаемая в количестве растительной биомассы, вновь созданной на единице площади в единицу времени. Обычно используются значения воздушно-сухой биомассы.

ЧПП экосистем тундры составляет 0,1-0,5 т/га в год; в широколиственных лесах умеренных широт она варьируется от 0,9 до 2, в дождевых лесах - от 6 до 50 т/ га. Чистая вторичная продуктивность (продуктивность животных) меньше чем ЧПП на 1 - 2 порядка.

Продуктивность биоценозов зависит от кол-ва солнечной энергии, к/е приходит в экосистему, длительности вегетационного сезона, обеспеченности водой и питательными веществами и некоторых других факторов, включая антропогенные.

Р. Мак-Артур в 1955 г. предложил использовать уравнение Шеннона, в котором, если заменить p i , на (где n i - общее число особей вида i, N - общее число особей во всем биоценозе), получим формулу, описывающую информацию экосистемы .

где m - число групп.

Существуют два типа информации экосистемы : структурная и свободная. Структурная информация (скрытая информация) содержится в структуре экосистемы , ее количественный показатель не зависит от количества и содержания сведений, полученных о ней. Свободная информация - та часть информации экосистемы , которая содержится в сведениях о системе, полученных исследователем при анализе выборок, взятых из нее. Выборки, как правило, дают исследователю свободную информацию. Структурная информация скрыта во внутренней структуре экосистемы . См. также Информация , Уравнение Шеннона .

Экологический энциклопедический словарь. - Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии . И.И. Дедю . 1989 .

Смотреть что такое "ИНФОРМАЦИЯ ЭКОСИСТЕМЫ" в других словарях:

Показатель разнообразия биологической системы. Например, популяции имеют сложные половую, возрастную, пространственно этологическую, размерную и другие структуры; экосистемы представлены большим количеством разнообразных популяций видов… … Экологический словарь

Совокупность сведений для передачи заинтересованным учреждениям и ведомствам об экологическом состоянии территорий, о нарушениях его режима на массивах жилищной застройки, в зонах влияния промышленных предприятий, транспортных магистралей и в… … Словарь черезвычайных ситуаций

- (от лат. informatio разъяснение, изложение), отражение и передача разнообразия в любых объектах и процессах живой и неживой природы. Одно из основных понятий кибернетики, введенное Н. Виннером (1984). По его мнению, от степени обладания нужной… … Экологический словарь

ГОСТ Р 53794-2010: Информация о недрах геологическая. Термины и определения - Терминология ГОСТ Р 53794 2010: Информация о недрах геологическая. Термины и определения оригинал документа: аналитическая информация Часть геологической информации о недрах, содержащая сведения о строении, составе, свойствах горных пород, руд,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

У этого термина существуют и другие значения, см. Восток (значения). Озеро Восток Координаты: Координаты … Википедия

Кризис - (Krisis) Содержание Содержание Финансовый кризис История Мировая история 1929 1933 годы время Великой депрессии Черный понедельник 1987 года. В 1994 1995 годах произошел Мексиканский кризис В 1997 году Азиатский кризис В 1998 году Российский… … Энциклопедия инвестора

Функция организованных систем, возникших естественным (эволюционным) или искусственным (креационным) путем. Различают У. в биологических, социальных, экономических, политических, технических, кибернетических и др. системах. Наиболее общими… … Философская энциклопедия

Природный парк «Донской» Дон. В … Википедия

Промышленное производство - (Industrial production Index) Определение промышленного производства, тенденции развития производства Информация об определении промышленного производства, тенденции развития производства Содержание Содержание Обозначение и качество окружающей… … Энциклопедия инвестора

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

Книги

• Естествознание. 11 класс. Учебник. Базовый уровень. Вертикаль. ФГОС , Сивоглазов Владислав Иванович, Агафонова Инна Борисовна, Титов Сергей Алексеевич. Учебник соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту среднего (полного) общего образования, рекомендован Министерством образования инауки РФ и включен в Федеральный…