Універсальний інструментарій моделювання складних систем

Abstract

Метою дослідження є визначення критеріїв універсального інструментарію моделювання складних систем. Задачами дослідження є визначення мір складності для систем різної природи і походження. Об’єктом дослідження є моделювання складних систем. Предмет дослідження: синергетична парадигма складності як інструмент ідентифікації та прогнозування природних і штучних систем. У результаті дослідження проаналізовано сучасні підходи до моделювання складних систем різної природи. Показано, що синергетична парадигма складності надає необхідний набір універсальних інструментів для адекватної ідентифікації і прогнозування основних паттернів як природних, так і штучних систем. Сюди, в першу чергу, відносяться теорія фракталів, нелінійна динаміка, еконофізика, теорія складних мереж. Виділено два класи задач: (1) задачі порівняльної класифікації та (2) моніторингу і попередження критичних і кризових явищ. Перший клас задач зводиться до виділення так званих мір складності системи, за якими можна провести класифікацію систем за складністю. При цьому більш складні системи є більш робастними, стійкими до збурень. Досліджуючи динаміку виділених мір складності та порівнюючи її з динамікою вихідної складної системи, можна будувати індикатори і передвісники критичних та кризових явищ. Висновки. Ефективність запропонованого інструментарію продемонстровано на прикладах статистичних реалізацій складних систем різної природи, представлених у виді часових рядів: фізичних, технічних, фінансових, біомедичних, когнітивних тощо. Результати досліджень рекомендується використовувати для створення систем підтримки прийняття рішень, зокрема для моніторингу та прогнозування небажаних кризових явищ у складних системах.