Гнатюк В.И. Техника, техносфера, энергосбережение, 2000

	© Гнатюк В.И.
	2000 – 2012

Сайт профессора В.И. Гнатюка

ТЕХНИКА ТЕХНОСФЕРА ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

Уважаемые друзья, Вы находитесь на сайте профессора В.И. Гнатюка. Наша цель – это расширение сотрудничества, обмен научной информацией, бескорыстная помощь коллегам, молодым ученым и студентам. Сайт может привлечь внимание интересующихся философией техники, математическим описанием больших систем и энергосбережением. Все материалы здесь безопасны, открыты для использования. Единственное условие – соблюдение авторских прав. Основные материалы сайта находятся в разделах: «Монография», «Энергосбережение», «Философия», «Соискателям», «VIP-образование», а также «Новое в теории». Технологической особенностью нашего сайта является то, что он оптимизирован под программу Internet Explorer.

Виктор Иванович Гнатюк – доктор технических наук, профессор, академик РАЕН. Руководит научной школой, имеет 8 успешно защитившихся учеников. Автор свыше 360 научных трудов, в числе которых: 8 монографий, 2 учебника, 40 книг и брошюр, 20 изобретений, 44 отчета по научно-исследовательским работам, 28 статей в изданиях по списку ВАК. Один из ведущих специалистов в области ценологических методов анализа крупных инфраструктурных объектов. В настоящее время реализует методологию оптимального управления электропотреблением. Более подробно о В.И. Гнатюке можно посмотреть в следующих разделах: «Мировоззрение», «Биография», «Основные идеи», «Книги и статьи», «Научная школа», а также «Годовой отчет».

Информация о профессоре В.И. Гнатюке в форме полного резюме приводится в разделе «Личные данные». The address, telephones and summary Victor I. Gnatyuk – see "Personal data".

Мобильная версия сайта находится по адресу: http://gnatukvi.ru/pda. По содержанию данная версия дублирует основную, однако по форме она оптимизирована с учетом возможностей коммуникаторов и смартфонов. Кроме того, мобильную версию сайта можно просматривать и с помощью мобильного телефона, оснащенного web-браузером, поддерживающим html-формат.

Предлагаемые Вашему вниманию материалы посвящены философскому осмыслению, математическому описанию и практическому приложению нового и малоизученного понятия – техноценоза. По сути, материал сайта позволит читателю соприкоснуться с передовыми рубежами современной науки, изучающей технику, техническую реальность и техноэволюцию. Примерно со второй половины XX века ученые и практики стали все чаще замечать, что традиционные методы расчета, проектирования и прогнозирования технических систем, основанные на классической математической статистике, далеко не всегда дают корректные результаты. Так, построенное и пущенное в ход промышленное предприятие может потреблять электроэнергии в два и более раз меньше, чем было рассчитано на стадии проектирования. Огромная электростанция десятки лет остается постоянно загруженной лишь на 20 – 30 %, а большой город в зимнюю стужу может в одночасье полностью лишиться теплоснабжения. В чем причина подобных крупных ошибок, приводящих к техногенным катастрофам, а также неэффективному расходованию миллиардов долларов (причем не только в России)? Видеть проблему только в нерадивости проектировщиков и управленцев было бы в корне неверным. Причина лежит гораздо глубже. Дело в том, что мы зачастую пытаемся в процессе создания и управления большими техническими системами типа крупное предприятие, район, город, регион применять методологию, которая предназначена для отдельных технических изделий. А это ошибочно, подобные объекты – техноценозы обладают весьма существенной спецификой. Человек создает техническую реальность, что для большинства из нас очевидно. Однако есть другой, далеко не очевидный вопрос: а управляет ли человек в полном смысле этого слова плодами рук своих? Есть ли на современном промышленном предприятии хоть один менеджер, который честно может ответить на данный вопрос утвердительно? Скорее всего – нет. Большинство из них, не покривив душой, скажет, что наоборот, это технические изделия, технологические процессы и окружающая инфраструктура в основном «управляют» людьми, работающими на предприятии. Директора, заместители, руководители цехов и служб зачастую воспринимают происходящие вокруг них процессы как трудно управляемую и трудно прогнозируемую стихию, а важные управленческие решения принимают чисто интуитивно, руководствуясь личным опытом и советами подчиненных. Отсюда масса промахов и ошибок, создающих опасность техногенных катастроф, снижающих эффективность производства и в конечном итоге делающих предприятия неконкурентоспособными. Для эффективного управления современным промышленным предприятием всем руководителям от начальника смены до генерального директора надо овладевать и внедрять новую методологию, основанную на техноценологических подходах. Это позволит корректно в реальном масштабе времени обрабатывать поступающую статистическую информацию, постоянно видеть свое предприятие как целостную систему и быстро принимать адекватные управленческие решения.

Закон оптимального построения техноценозов. Гласит: в любом техноценозе неотвратимо действуют первое и второе начала термодинамики – законы сохранения энергии и возрастания энтропии замкнутых систем. Последние определяют условия, первое из которых констатирует неизменность совокупного параметрического ресурса техноценоза в данный фиксированный момент времени, а второе – принцип максимизации энтропии техноценоза, естественно развивающегося в направлении оптимального (гомеостатического, наиболее устойчивого, наилучшего) состояния. Закон сохранения энергии задает параметрическую связанность техноценоза, заключающуюся в том, что совокупный параметрический ресурс техноценоза исчерпывается только в том случае, если рассмотрен весь континуум как видообразующих, так и функциональных параметров, а любое изменение видообразующих параметров применяемых в техноценозе технических изделий неизбежно сопряжено с равнозначным изменением функциональных параметров, имеющих смысл затрат как на производство изделий, так и на их эксплуатацию в инфраструктуре. Закон возрастания энтропии определяет, что оптимальным является техноценоз, который, при наибольшем возможном разнообразии видов, характеризуется равномерным распределением совокупного параметрического ресурса по популяциям всех видов техники. При этом наращивание количества видов в техноценозе строго ограничено условием равенства совокупного параметрического ресурса, выделенного, с одной стороны, на первый, а с другой – на последний виды. Начала термодинамики задают в техноценозе свертываемость континуума ранговых параметрических распределений особей к ранговому видовому распределению техноценоза в целом, задающую механизм оптимизации (оптимального управления), включающий процедуры номенклатурной и параметрической оптимизации (при самодостаточности каждой из них, будучи реализованных по отдельности). Условия законов сохранения энергии и возрастания энтропии на практике создают ситуацию, когда максимальная дисимметрия распределения совокупного параметрического ресурса по особям сочетается с максимальной равномерностью его распределения по популяциям видов техники, что создает наиболее благоприятные (с точки зрения соотношения «полезный эффект – затраты») минимаксные условия функционирования техноценоза. Максимальная дисимметрия распределения видообразующих параметров между изделиями-особями техноценоза за счет наибольшего возможного функционального разнообразия позволяет добиваться максимального положительного эффекта в процессе функционирования техноценоза (состояние «-макс»). В свою очередь максимальная равномерность распределения параметрических ресурсов между популяциями видов техники за счет предельно допустимой унификации обеспечивает минимальные затраты на техническое обслуживание, ремонт, подготовку кадров, снабжение запасными частями (состояние «мини-»). Тем самым закон оптимального построения техноценозов задает органичное соотношение между количественными и качественными показателями технических изделий, составляющих номенклатуру техноценоза, между крупным и мелким, дорогостоящим и дешевым, уникальным и унифицированным. Условия теоретически оптимального состояния техноценоза в любой момент времени представляют собой систему интегро-дифференциальных уравнений, математически описывающих упомянутые выше законы термодинамики в понятиях техноценологического подхода (подробнее – смотри здесь).

Биографическая справка о В.И. Гнатюке, составленная коллегами, находится в разделе «Биография». Здесь подробно описаны путь становления ученого и его основные достижения.

В разделе «Мировоззрение» изложена позиция автора в отношении окружающего мира как равномощной цепи реальностей «неживая – биологическая – техническая – гипертехническая».

Для тех, кто хочет ознакомиться с основными идеями В.И. Гнатюка, разработан раздел «Основные идеи». Здесь изложены авторские взгляды на развитие техники и технической реальности, сформулирован закон оптимального построения техноценозов и приведены размышления о российской национальной идее, основанные на техноценологическом подходе.

В разделе «Книги и статьи» приводится перечень последних книг, брошюр и отдельных актуальных статей В.И. Гнатюка. Ряд материалов раздела представлен в полнотекстовом виде. В частности, интерес может представить статья о современной российской национальной идее. Кроме того, в разделе представлены препринты подготовленных к публикации монографий, в т.ч.: Гнатюк В.И. Ранговый анализ в управлении техноценозом: Монография. – Калининград: Изд-во КИЦ «Техноценоз», 2012. – 341 с. – Архив в сети: http://gnatukvi.ru/zip_files/preprint.zip.

В разделе «Научная школа» можно ознакомиться с информацией о научном направлении, возглавляемом В.И. Гнатюком (состав, цели, проблематика, практическая реализация), а также о соискателях, успешно защитивших диссертации в рамках научной школы в последние годы.

Под руководством профессора В.И. Гнатюка проводится постоянно действующий семинар «Закон оптимального построения техноценозов: философское осмысление, математическое описание, практическое приложение». Цель семинара: обсуждение последних теоретических достижений в области рангового анализа техноценозов и определение перспектив внедрения методологии на практике. В настоящее время на семинаре обсуждаются тонкие процедуры рангового анализа. К участию в семинаре приглашаются специалисты в области рангового анализа, а также заинтересованные практики. Подробней о семинаре можно посмотреть здесь.

На данный момент обобщающим научным трудом профессора В.И. Гнатюка является книга Гнатюк В.И. Закон оптимального построения техноценозов. – Выпуск 29. Ценологические исследования. – М.: Изд-во ТГУ – Центр системных исследований, 2005. – 384 с., выпущенная в трех вариантах: печатном (международный стандартный номер книги – ISBN 5-7511-1942-8) и компьютерном (CD-диск, свидетельство о государственной регистрации от 15.07.2005 № 5045). Кроме того, имеется ее полнотекстовый сетевой вариант. В книге впервые в достаточно полной форме рассматриваются философские и математические основания, а также методологическое содержание и прикладные следствия закона оптимального построения техноценозов. Дается современное определение техники и технической реальности в онтологическом ряду реальностей: «неживая – биологическая – техническая – гипертехническая». Показывается ключевое эволюционное значение информации. Вводится критериальная система, на основе которой делается вывод о том, что техническая реальность является высшей формой организации материи окружающего мира. Излагается методология рангового анализа как важнейшего инструмента техноценологического метода исследования больших технических систем, базирующегося на трех основаниях: технократическом подходе, понятии техноценоза, негауссовой математической статистике устойчивых безгранично делимых распределений. Обосновываются критерии и алгоритмы номенклатурной и параметрической оптимизации. Впервые формулируется закон оптимального построения техноценозов как прямое следствие применения первого и второго начал термодинамики к объектам техноценологического типа. Дается подробное математическое обоснование закона, а также следующая из него стройная критериально-алгоритмическая система. Как прикладное следствие закона оптимального построения техноценозов обосновывается теоретически и раскрывается содержательно методика оптимального управления электропотреблением на системном уровне. Впервые обосновывается этап интервального оценивания, опирающийся на особые свойства ципфовых распределений и позволяющий выявлять объекты, аномально потребляющие электроэнергию. Вводятся понятия так называемых тонких процедур рангового анализа: дифлекс-анализа (на этапе интервального оценивания), GZ-анализа (на этапе прогнозирования) и ASR-анализа (на этапе нормирования). Подробно раскрывается методология моделирования и оптимизации процессов электропотребления. Приводятся полные тексты расчетных программ, позволяющие эффективно реализовывать методологию в пакете прикладного программного обеспечения Mathcad. Все программы полнофункциональны и сопровождаются подробными текстовыми комментариями. Монография рекомендуется практикам-руководителям, осуществляющим управление крупными предприятиями, городами и регионами, а также исследователям, работающим в областях: оптимального построения больших систем, теории эффективности, техноценологических методов анализа и синтеза, электроснабжения и энергосбережения. Книга может быть использована докторантами, аспирантами, адъюнктами, соискателями и магистрантами, а также студентами при изучении ряда учебных дисциплин: Электроснабжение, Энергосбережение, Системный анализ, Эффективность больших систем, Методы оптимизации, Математика, а также Информатика. Представит интерес и для гуманитариев, интересующихся философией техники. Чтобы перейти на книгу, следует щелкнуть гиперссылку «Монография». Приобрести книгу в печатном и/или компьютерном (на CD-диске) варианте можно обратившись в Калининградский инновационный центр «Техноценоз» по адресу: alex.merkulov@mail.ru либо к автору монографии – доктору технических наук, профессору В.И. Гнатюку по адресу: mail@gnatukvi.ru. Кроме того, закачать себе информацию с бланком заказа книги можно здесь.

Основным направлением научных исследований В.И. Гнатюка в настоящее время является оптимальное управление электропотреблением на системном уровне. Этому посвящен раздел «Энергосбережение». Здесь Вы можете найти предложение к проведению работы по внедрению на предприятии или в организации Методики оптимального управления электропотреблением. Краткую презентацию, посвященную авторской методологии, можно посмотреть здесь. На сайте имеются также полнотекстовые теоретические материалы, модели, алгоритмы и программы, касающиеся авторского подхода к данной проблеме. Речь идет о методологии энергосбережения на системном уровне, которая реализуется путем оптимального управления инфраструктурой. Опыт внедрения данной методологии показывает, что только за счет организационных мер могут экономиться огромные средства, направляемые на оплату за потребленную электроэнергию. Здесь же можно найти материалы, посвященные вопросам моделирования, оценки эффективности и оптимизации процессов электропотребления объектов техноценоза. На сайте имеются полные тексты mathcad-программ, реализующих методологию энергосбережения на системном уровне. Их можно закачать на свой компьютер и посмотреть в пакете прикладного программного обеспечения Mathcad-2001i. В качестве примера реализации выбран один из реальных объектов, расположенных на территории Калининградской области. Специалистов, занимающихся региональной энергетикой, может заинтересовать актуальная статья, посвященная электроэнергетической проблеме Калининградской области. В ней, помимо прочего, обсуждаются вопросы, связанные со строительством Калининградской ТЭЦ-2. Кроме того, можно закачать архив с препринтом книги Гнатюк В.И. и др. Системные методы управления энергосбережением в жилищном фонде. – Калининград: Правительство КО, BEEN, 2007. – 58 с. Книга является результатом работы научной школы в 2007 году по проекту BEEN.

С целью реализации методологии оптимального управления электропотреблением научной школой профессора В.И. Гнатюка разработан Программный комплекс «Модель оптимального управления электропотреблением техноценоза». Исследование техноценоза начинается со сбора статистической информации о его объектах. Сама по себе данная операция чрезвычайно трудоемкая и требующая многолетних систематических усилий целых научных коллективов. Однако после завершения сбора информации наступает не менее сложный этап статистической обработки полученных данных с использованием всего спектра методов рангового анализа. В качестве платформы программного комплекса используется объектно-ориентированная среда программирования на основе Visual Studio.NET и SQL 2008, а расчетно-графические модули разработаны с использованием пакета прикладного программного обеспечения Mathcad-2001i. Если в данный момент в распоряжении пользователя нет удовлетворительной параметрической базы данных, то ее можно искусственно сгенерировать. Для этого предназначена программа «Генератор негауссовой выборки техноценологического типа» (файл с именем «task_00i.mcd»).

По ссылке «Годовой отчет» можно закачать себе архив с текущим годовым отчетом о работе В.И. Гнатюка, содержащим краткую информацию о его научно-организационной деятельности.

Руководители и топменеджеры, а также молодые ученые в разделе «VIP-образование» найдут для себя информацию об эксклюзивном цикле занятий, подготовленном профессором В.И. Гнатюком. Занятия проводятся индивидуально с использованием интенсивных технологий обучения и позволяют в кратчайшие сроки получить знания, расширяющие представление об окружающей реальности, а также овладеть новейшими технологиями управления крупными инфраструктурными объектами (регионами, городами, районами, предприятиями, магазинами). Блочно-модульную учебную программу курса «VIP-образование», включающую целевую установку, подробный календарно-тематический план с указанием изучаемых вопросов, список литературы, методические рекомендации, основные источники информации, формы обучения, а также временные параметры прохождения, можно закачать на свой компьютер, кликнув здесь.

Профессором В.И. Гнатюком подготовлен оригинальный раздел дисциплины Концепции современного естествознания, который дополняет ее содержание, определяемое стандартом, и позволяет обучающимся увидеть место техники и технической реальности в онтологическом ряду «неживая – биологическая – техническая – гипертехническая». Как представляется, это позволит существенно расширить кругозор, по-новому осмыслить окружающий мир и место в нем человека. Посмотреть целевую установку, тематику и содержание раздела можно здесь. Основным источником информации по разделу дисциплины является книга «Гнатюк В.И. Философские основания техноценологического подхода: Монография. – Калининград: Изд-во КИЦ «Техноценоз», 2011. – 284 с.». Адрес книги в Интернет: http://gnatukvi.ru/mono_pdf/text.pdf.

Раздел «Студентам» в основном предназначен для студентов, курсантов, магистрантов и слушателей. Здесь можно найти материалы для самостоятельной работы, методические рекомендации, вопросы для подготовки к экзаменам, учебные программы по ряду учебных дисциплин: Теоретические основы электротехники, Электрические машины, Информатика, Информационные технологии в науке и образовании, Концепции современного естествознания.

Для дистанционного обеспечения работы студентов, курсантов и слушателей, изучающих дисциплину Теоретические основы электротехники, разработан учебно-методический комплекс, содержащий всю необходимую учебную и методическую документацию, а также материалы.

Особого внимания соискателей ученых степеней заслуживает раздел «Соискателям». В нем можно найти книгу, содержащую обширные методические рекомендации по разработке кандидатских и докторских диссертаций. Ввиду весьма большого объема книгу не удается представить на данном сайте в полнотекстовом виде. Однако здесь можно свободно закачать архив, содержащий ее автономный полнофункциональный вариант. Докторанты, аспиранты, адъюнкты и те, кто только собирается поступать в адъюнктуру, много полезного найдут в методическом разделе «Оптимальное управление электропотреблением и энергосбережение». Для соискателей, желающих разрабатывать диссертацию в рамках научной школы профессора В.И. Гнатюка, в качестве дополнительных материалов приводятся примерный план-проспект, а также интерактивная экспертная система для формулирования атрибутов и плана диссертации.

В разделе «Новости сайта» приводится информация о конференциях, защитах диссертаций, публикациях, о размещении новых материалов на сайте, а также другая полезная информация.

Посмотреть полный список литературы, в той или иной степени соответствующий тематике сайта, можно в разделе «Литература». Здесь же имеются и полезные ссылки в сети Интернет.

Гиперссылка «Термины сайта» позволяет перейти на специализированный словарь терминов, понятий и определений по общей и прикладной ценологии, насчитывающий свыше 500 статей.

В разделе «Файловый архив» сосредоточены ссылки на все архивы, размещенные на данном сайте. Всего здесь имеется около 160 файлов. Безопасность всех материалов гарантируется.

Калининградский инновационный центр «Техноценоз» является площадкой для развития регионального технопарка. Страницу, посвященную КИЦ «Техноценоз», можно найти на сайте.

Для оперативного поиска по сайту предназначен раздел «Карта сайта», в котором собраны ссылки на все интернетстраницы, имеющиеся на сайте. Организован раздел обычным образом.

Ключевые слова сайта: Алгоритм, ASR-анализ, База данных, Биоценоз, Верификация, Вид технический, Гауссовый доверительный интервал, Гипертехническая реальность, Гиперценоз, Гиперэтика, GZ-анализ, Детерминант реальности, Диссертация, Дифлекс-анализ, Закон оптимального построения техноценозов, Изделие, Имитационное моделирование, Индекс жизнеспособности по электропотреблению, Интервальное оценивание, Информационный отбор, Информация, Инфраструктура, Исследование, Каста ноева, Каста саранчовая, Классификация, Кластер, Кластер-анализ, Когерентность, Корреляция, Коэффициент когерентности, Критерий, Мегаценоз, Метаценоз, Минимакс, Наука, Научная гипотеза, Научная задача, Научный аспект, Начала термодинамики, Номенклатура, Нормирование, Объект, Объект исследования, Оптимальное управление электропотреблением, Оптимальный, Оптимизация номенклатурная, Оптимизация параметрическая, Особь техническая, Параметрический синтез, Параметрическое нормирование, Пойнтер-точка, Показатель эффективности, Потенциал энергосбережения, Потребитель электроэнергии, Предельный алгоритм нормирования, Прескриптивный, Проблема, Проблематика исследования, Прогнозирование, Пространственно-технологический кластер, Протоценоз, Ранговый анализ, Распределение, Распределение видовое техноценоза, Распределение гауссовое, Распределение гиперболическое, Распределение ранговое, Распределение ранговое техноценоза, Распределение ципфовое, Региональный основной генерирующий комплекс, Региональный резервный генерирующий комплекс, Региональный электротехнический комплекс, Региональный электроэнергетический комплекс, Ресурс, Система, Система электроснабжения, Системный доверительный интервал, Случайность, Статистическое распределение, Таксис, Таксон, Тема исследования, Техника, Техническая реальность, Технический прогресс, Техносфера, Техноценоз, Техноценологический подход, Техноэволюция, Техноэтика, ТЦ-алгоритм, ТЦ-критерий, ТЦ-метод, ТЦ-оптимизация, Управление, Устойчивость ценоза, Философия, Функционал (единичный) реальности, Функционирование, Целевая функция, Цель исследования, Ценоз, Ценологическая система, Человек, Эволюция, Электропотребление, Энергетический отбор, Энергия, Энергосбережение, Энтропия, Эффективное использование энергетических ресурсов, Эффективность техноценоза.

Технические особенности. Особенностью нашего сайта является то, что он оптимизирован для использования в качестве обозревателя программы Internet Explorer версий от 5.0 и выше. Пользователям важно понимать, что применение любых других обозревателей не гарантирует, прежде всего, воспроизведение фотографий, графических материалов и рисунков, а также математических формул, которые созданы в виде графических объектов с расширением *.wmz.

КРАТКАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ДОКТОРЕ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК, ПРОФЕССОРЕ В.И. ГНАТЮКЕ

	Россия, 236005, г. Калининград, ул. Летний проезд, дом 31, кв. 12 (посмотреть месторасположение на карте); тел. домашний: +7 (4012) 66-12-86, мобильный: +7 (911) 451-93-68; skype:gnatukvi; e-mail: mail@gnatukvi.ru; website: gnatukvi.ru.
	Apartment 12, home 31, str. Letniy proezd, Kaliningrad, Russia, 236005 (see the location of the house on the map); home phone: +7 (4012) 66-12-86, mobile phone: +7 (911) 451-93-68; skype:gnatukvi; e-mail: mail@gnatukvi.ru; website: gnatukvi.ru.

Минимальные программно-аппаратные требования. Win 98/Office. Требуется корректное воспроизведение файлов: *.html, *.htm, *.xml, *.mso, *.jpg, *.gif, *.png, *.wmz, *.xls. Гиперссылки обозначены темно-синим цветом. Оптимальное разрешение экрана – 800 на 600. Активные элементы не используются. Полная безопасность предлагаемых zip-архивов гарантируется. Для реализации файлов информационно-аналитического комплекса потребуется Mathcad 2001i. В качестве обозревателя рекомендуется использовать MS Internet Explorer версий 5.0 и выше.

(Свидетельство о госрегистрации в Отраслевом фонде алгоритмов и программ от 15.07.2005 № 5045)

При использовании материалов ссылки обязательны

Последнее обновление – 12.05.2012