|
РАЗНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПРОЯВЛЕНИЯ КУЛЬТУРЫ В ЖИЗНИ |
|
|
|
Часть 2. Продолжение части 1
работы «О ФИЗИКЕ КУЛЬТУРЫ ПЛОДОВОГО ДЕРЕВА» |
|
со сквозной нумерацией
разделов, далее следуют части 3 и 4 |
|
|
|
6. ДРУГИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПРОЯВЛЕНИЯ КУЛЬТУРЫ В
ЖИЗНИ, ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ И БИООБЪЕКТОВ |
|
|
|
Помимо определения для
понятия «культура», данном в предыдущей, первой части данной работы, в
частности для биообъекта «плодовое дерево», есть и другие варианты
определения понятия «культура» и её количественной
оценки, с помощью введенного параметра «уровень культуры»
(сокращенно «культурность») - в
разных проявлениях культуры в жизни - в технике, в биологии, у человека, например. |
|
|
|
6.1. Культурность объекта -
это произведение его количественной характеристики
(отражающей степень его «простого» развития, «роста», пропорционального
увеличения, в частности, через его конечные размеры или вырабатываемую им
мощность) - на качественную его характеристику (отражающую его уровень
организованности, детерминированности, внутренней сложности, «гармоничности»,
экономичности, и, в конечном итоге, адаптационной «гибкости» - по сравнению с
«простым прямолинейным» объектом). |
|
Например, для радиолокатора
такой количественной характеристикой будет мощность передатчика, а
качественной – коэффициент усиления антенны, равный произведению ее КПД
(коэффициента полезного действия) на КНД (коэффициент направленности
действия, отражающий уровень концентрации ее луча в пространстве). Другой
пример: для компьютера количественный показатель есть его производительность
(операций в секунду), а качественный – экономичность, в пересчете на одну
операцию. |
|
Примером преимуществ
«культурности» технического устройства может быть применение сложной
многолучевой ФАР - по сравнению с однолучевой зеркальной антенной, – которая
(ФАР) превосходит и по суммарной излучаемой мощности (в число элементов ФАР
раз), и по количеству одновременно формируемых лучей, (или способности
формирования сложной одновременной диаграммы направленности, позволяющей
адаптивно выбирать полезные сигналы и подавлять вредные, с определенных
направлений, и таким образом побеждать в радиоэлектронной борьбе с системами
противника.). Другой пример – преимущество многоядерного процессора компьютера перед одноядерным – по произведению «производительность на экономичность»,
(которое равно параметру «уровень
культуры»), в число ядер раз
(подробнее см. далее). |
|
|
|
6.2. Как степень «гармоничности» (относительной доли
суммарной энергии волновых упорядоченных составляющих, «чистых» спектральных
линий) в общей энергии процесса во
времени – то есть, в области временных
частот, гармоничных составляющих (полезного сигнала) в сумме с хаотической
энергией «шумовой» составляющей энергетического процесса во времени. |
|
(Или – аналогично, для
моделирования организованности пространственных
структур, форм и конструкций объектов – отражение доли энергии
«организованных» – «чистых», волновых спектральных составляющих – «палок»
спектра, образуемых периодическими кратными структурами элементов в объекте -
в общем «сплошном» энергетическом
спектре пространственных частот
статического объекта, описывающих его форму в пространстве, в сумме с составляющими спектра от
неупорядоченно - хаотически распределенных разных элементов конструкции). |
|
Заметим, что гармонические процессы (в акустике)
красиво, чисто звучат (например, аккорды у музыкальных инструментов), а гармонические (в пространстве) формы,
структуры, объекты – красиво
смотрятся (например, кристаллы, снежинки, правильно сформированная крона
яблони, ветка ели или хорошо спроектированная конструкция самолета). |
|
|
|
6.3. Как коэффициент полезного действия (КПД) процесса (или объекта) - например, преобразования
одного вида энергии в другой, или туда и обратно. Например, для двигателя КПД
- это отношение производимой мощности
двигателем (механической, электрической) к количеству получаемой химической энергии в сгораемом топливе в
единицу времени. Или, что тоже самое – произведение мощности двигателя на его экономичность, измеряемую
обратной величиной от потребления горючего в единицу времени, в режиме
активном (движения на трассе) и пассивном, холостого хода – т. е. возможны
разные трактовки КПД (приходим к главной
форме выражения для определения
параметра «уровень культуры»,
в соответствии с «третьим законом
Абакумова»). |
|
Для биообъекта «плодовое
дерево» его КПД в целом определяется КПД биосинтеза (измеряемом в одном листе
– «минидеревце») и всеми видами непродуктивных потерь в дереве при его
функционировании (по перемещению соков, в условиях притяжения земли, а также
на вспомогательное массо образование несущих элементов конструкции и резервов
«на черный день»), которые сильно зависят от высоты дерева и его формы. В
итоге КПД дерева есть отношение полезного производимого
продукта деревом (общей биомассы,
в энергетическом эквиваленте, плодовой и ростовой) ко всем потребленным массо-энергетическим ресурсам (измеренных в
тех же единицах, лучше всего – в энергетическом эквиваленте, содержимого
массы; но, в принципе, КПД по массе и энергии надо считать отдельно, не
использовать же формулу Эйнштейна для пересчета массы в энергию как Е=mC /в квадрате/). В то же время надо понимать, что «масса»
есть всего лишь переходный этап в циркуляции энергии в процессе биосинтеза в
дереве, она есть «замороженная», «законсервированная» энергия, в
потенциальной форме – поэтому при моделировании вполне можно обойтись – в
основном - рассмотрением
энергетических процессов (где очень удобны радиотехнические аналогии). |
|
|
|
6.4. Культурность объекта есть произведение его мощности (квадрата силы)
на его экономичность, определяемую
обратной величиной от минимального потребления ресурсов – энергии, топлива –
требуемого для поддержания функционирования в режиме «покоя» (бездействия
– на внешнюю нагрузку, «холостого хода»). |
|
|
|
6.4.1. Например, для автомобиля это произведение мощности двигателя (или грузоподъемности и пр.) на путь, который автомобиль может
проехать на единицу потребляемой
энергии от аккумулятора – в кВт/ч или литр горючего, (бензина и прочего). |
|
6.4.2. Для процессора (компьютера) это
произведение его максимальной производительности на его экономичность (расход
энергии на одну операцию). |
|
6.4.3. Для переносного компьютера (ноутбука) в
целом - это произведение его максимальной производительности на общую
экономичность всего устройства, определяемую общей продолжительностью работы
ноутбука на батарее (без подзаряда) на полной мощности процессора. |
|
|
|
6.5. Для радиолокатора культурность - это мощность передатчика, умноженная на коэффициент усиления антенны –
первый член определяет мощность системы
передатчик-антенна, а второй член – ее «экономичность»
действия по пространству (селективность, «избирательность» в выборе
направления на цель - по сравнению с абсолютно ненаправленным, «изотропным»
излучателем - определяемого параметром «коэффициент направленности действия»,
КНД). Первый параметр отражает степень количественного
развития данной технической
системы, а второй – степень качественного
ее развития (уровня пространственной организации, по согласованию с
направленностью на цель – обеспеченный антенной). |
|
|
|
6.6. Для коровы это удельный удой молока
- на количество съеденного корма и прочих потребляемых ресурсов (занимаемого
места, стоимости ухода и др.), в среднем за жизнь, умноженное на
продолжительность жизни коровы. |
|
|
|
6.7.1. Для плодового дерева это его удельная продуктивность на единицу
площади сада и прочих вложенных средств по уходу, средняя на протяжении срока
эксплуатации дерева, умноженная на
продолжительность его жизни (обычно ограниченной возрастом его активной эксплуатации). |
|
|
|
6.7.2. Другое определение
«культурности» дерева. Это отношение
продолжительности «зрелого» активного периода жизни к периоду роста (до
момента вступления в активную урожайность, называемого в садоводстве «скороплодностью»). (То есть отношение
плоской части трапециидального «импульса жизни» биообъекта к его переднему
фронту). Это не полная характеристика, но одна из отражающих «культурность»,
поскольку скороплодность отражает биологическую мощность процессов развития
дерева, (до вступления в плодоношение), а длительность активного периода – их экономичность, (главным образом на зрелой стадии жизни)
являющуюся производной от уровня внутренней и внешней организации растения (естественной и
искусственной вкупе). |
|
|
|
6.8. Для почвы, корневой среды обитания
– это уровень ее плодородия,
измеряемой степенью насыщенности
единицы объема пространства необходимыми для растения питательными веществами и влагой,
воздухом (в том числе за счет её «структурированности»), при максимальной
их (а) выравненности по объему,
(б) размельченности (до
необходимого уровня) и (в) «независимости»
(за счет разнесенности,
взаимоизолированности компонентов, создающей необходимый биопотенциал в
почве). |
|
|
|
6.9. Для воздушной среды – пространства кроны дерева – уровень ее культуры – это степень
обеспеченности (естественным и искусственным путем) этого объема пространства
световой и тепловой энергией, воздухом, влагой, отсутствием неблагоприятных
природно-климатических аномалий, нарушающих естественные биоритмы (неравномерностью
поступления ресурсов), в летний
«активный» период (продолжительные
засухи, суховеи, избыточная влага, недостаток тепла и прямого солнечного
света, вынуждающие его непроизводительно тратить дополнительные собственные
накопленные внутренние ресурсы на выживание
- т. н. «адаптацию» к окружающей среде, обстановке, условиям).
Последнее происходит и в период покоя –
зимой, когда растение хотя и не
участвует в процессе интенсивного роста или созревания/плодоношения, но тоже затрачивает определенную
минимальную энергию для поддержания своей жизнедеятельности, расход которой
резко возрастает в периоды оттепелей,
особенно длительных, когда
растение начинает «перестраиваться» на рост, пробуждаясь и выходя из спячки.
Особенно это опасно для дерева, когда все заканчивается возвращением сильных
морозов. (Таким образом, в понятие «культурности» воздушной внешней среды
входит и отсутствие морозов или их выбросов, вместе, в череде - с оттепелями,
как и прочих «импульсных помеховых» выбросов погоды.). |
|
|
|
6.10. Культура есть отношение организованного, (гармоничного,
«резонансного», детерминированного, закономерного) начала в предмете,
объекте, процессе – к неорганизованной его составляющей – хаотической,
шумовой, незакономерной, случайной. Например, для предмета искусственного
происхождения («артефакта», как модно сейчас выражаться) уровень культуры
определяется отношением величины предмета (или его деталей) к величине ошибки
его (их) изготовления, измеряемой, как правило, среднеквадратическим
отклонением от этой величины «матожидания». |
|
То есть уровень культуры объекта (например, детали) измеряется отношением матожидания (ее размера) к ошибке
изготовления, или величиной,
обратной относительному допуску на изготовление. |
|
|
|
6.11. Культура (колебательной
системы, только по отношению к которой применимо это понятие) - есть отношение, (по мощности), резонансной,
гармонической, «полезной» компоненты к апериодической, [характеризующей все
потери (энергии) в колебательной системе, (внутренние - тепловые и прочие потери энергии в
ней)]. При этом «полезной»
называется и является мощность,
отдаваемая во «внешнюю нагрузку», (в модели, а в жизни - в окружающую
среду», безвозвратно для биообъекта «дерево», например – у яблони в виде
плодов). |
|
Простейший пример «элемента
Жизни» - это колебательный контур, где отношение реактивной компоненты
(напряжения на емкости или индуктивности) к активной (напряжение на
сопротивлении потерь) – есть параметр «добротность»
Q, который и характеризует уровень культуры Ук данной (колебательной) системы. |
|
Параметр, слово «добротность» - очень часто используется
для бытовой характеристики уровня
качества (или культуры) изготовления тех или иных предметов или
устройств: от пошитых костюмов до сложных технических устройств: автомобилей,
электроники, домов и т. д. и т. п. |
|
|
|
6.12. Сложнее определяется
культура импульсной системы, (вырабатывающей последовательность
прямоугольных, относительно, импульсов, со скважностью q), которая тоже является
колебательной, но более сложного уровня, чем монорезонансные, отражаемые
одной гармоникой в спектре - поскольку прямоугольный импульс (точнее, в
реальности, трапециидальный, с крутыми фронтами, длительность которых в n раз короче длительности
импульса), имеет спектр, состоящий из многих гармоник, в данном случае их число равно n х q, для правильной передачи
формы сигнала или, как минимум, сохранения основной его энергии. По общему
смыслу это произведение и определяет примерно параметр «культурность» Ук
для такой импульсной системы, т. е. Ук=примерно (n х q), что было бы точно верно, в случае равных гармоник по
мощности. Однако мощность разных гармоник импульса неодинакова, доля первой
составляет почти 80%, поэтому обычно ею ограничиваются при работе с импульсными сигналами (т. е.
принимают n =1, когда длительность переднего фронта
примерно равна длительности импульса), в обнаружительных системах; в системах
измерительных и обработки используют еще и третью гармонику, и редко 5-ю. |
|
Но поскольку величина
культурности определяется через энергетические (мощностные) параметры - как
отношение суммарной мощности гармоник процесса к его минимальной величине
мощности в паузах (обычно вместо нее берется мощность цифровых «шумов
квантования»), то гармониками выше первой пренебрегают (в противном случае
соотношение сигнала к шуму может даже уменьшится из-за более быстрого
возрастания шумов по сравнению с приращением сигнала, при расширении полосы
обработки сигнала). |
|
Короче – «культурность» Ук импульсной системы (относительно
ее величины Ук=1 у «средней»,
равномерной постоянной составляющей, имитирующей работу «простой» системы, из
энергии которой она формируется),
упрощенно определяется как величина ее скважности q (формируемых в процессе работы
системы импульсов), то есть
Ук=примерно= q. Это наглядно объясняется
тем, что концентрированная в импульсе энергия должна быть собрана на
протяжении паузы между импульсами (отражаемая дополнительной величиной
увеличения пиковой мощности в импульсе) должна быть равна вычету,
относительно средней, энергии из интервала пауз. А отношение длительности
паузы (в сумме с длительностью короткого импульса) к длительности импульса
как раз и есть величина скважности, по определению. При этом точное выражение
для определения q запишется в виде: |
|
q=(Рмакс-Рмин)/(Ро-Рмин) ( 6.12) |
|
|
|
где: Ро, Рмин и Рмакс – соответственно средняя мощность - на
интервале периода Т, минимальная мощность в паузах и максимальная мощность в
импульсе. |
|
Параметры Q и q, оба пропорциональные и
отражающие уровень культуры сложной системы Ук – один для аналоговых систем,
другой для импульсных (цифровых) –
практически тождественны по смыслу и, по-видимому, не спроста обозначаются
одной латинской буквой Ку, но
только большой и малой. |
|
Прим. Маленький технический пример для
пояснения. Для аналогии можно привести дисплей, у которого Ро, Рмин и Рмакс, (в формуле 6.12) – соответственно средняя яркость экрана, минимальная яркость
«черного» и максимальная яркость в отдельном элементе. Тогда параметр q =Ук будет определять «культурность» такого дисплея
(или его режима показа). |
|
Здесь, в этом примере, видна
связь между яркостью и контрастностью
и роль каждого в главном качественном параметре – культурность, данного
технического устройства. |
|
|
|
6.13. Физический смысл
параметра «культурность»
эквивалентен параметру «сложность»
объекта (простейшей колебательной системы в данном случае - контура) и
количественно равен отношению циркулирующей
(накопленной) в ней (колебательной системе) энергии к энергии потерь, на протяжении одного периода колебаний.
В другой, тоже милой мне радиотехнической
трактовке, «культурность»
равна отношению сигнал/шум на
выходе оптимального фильтра со сжатием
в Q раз, т. е. такого, у которого
время задержки для всех периодов подобрано так, линейно изменяясь, что все
они сложатся в один момент на выходе фильтра.
В механической трактовке
это отношение энергии вращающегося колесика-маховика, которая выделится при
его мгновенной остановке, к энергии его потерь на одном обороте. |
|
|
|
6.14. Уровень культуры
(параметр «культурность») сигнала
определяется количеством информации, содержащейся в нем (ибо информация
определяется степенью сжатия
неопределенности, упорядочивания, организации «хаоса», «шума»). Которая равна произведению величин
«сложностей» ортогонально независимых параметров, выражаемых количеством
независимых (хорошо различимых) ступенек-градаций в каждом из них (по
амплитуде, частоте, фазе, поляризации и т. д.). |
|
В радиотехнике «уровень культуры» т. н. «сложного» сигнала отображают его «базой» N, равной количеству независимых «простых» элементов
сигнала, синхронно согласованных в один большой общий. В принципе, каждый
такой «простой» элемент тоже может иметь свой внутренний «уровень культуры»,
равный количеству различимых по амплитуде (фазе и другим параметрам)
ступенек, определяемый отношением
сигнал/шум внутри элемента, что эквивалентно (по энергетике) его
внутренней «добротности» Q, аналогично описанной для контура. Тогда
общий уровень культуры такого сложного сигнала определится как произведение N на Q . |
|
|
|
6.15. Само собою, из
предыдущего пункта - напрашивается аналогия: культура человека определяется количеством у него знаний (подлинных
- естественно-научных), позволяющих ему
самому различать истинную («полезную»,
«сигнальную») информацию от «шумовой» (случайного «сигнального мусора»), «бесполезной». (Где слово «сигнал»
используется в смысле «воздействие», от окружающей среды). |
|
Культура человека – есть сложный фильтр (структура из предварительных знаний), согласованный с
полезной информацией – в радиотехнической интерпретации. Подробно ему культура человека позволяет извлекать
полезную информацию из окружающей среды – включая дополнительную
собственную ее переработку – и применять
ее для увеличения количества Жизни – организованной материи, особенно в
высшей ее форме – человеческой цивилизации. А измеряется «культурность» такого «фильтра» отношением «сигнал/шум», обеспечиваемом на его выходе, то есть количеством и качеством переработанной и выдаваемой информации, а также качеством (экономичностью) самого процесса
переработки. |
|
|
|
6.16. Понятие «культура» относится только к
организованным формам материи - не
обязательно «живым» - так называемым «биообъектам» флоры и фауны, но и к
«артефактам» - объектам искусственного происхождения, рук человека (возможно
и инопланетян, но доказанных их следов пока нет, как и более древних
цивилизаций на земле, предшествующих человеческой). Не случайно, что именно
по наличию артефактов судят о возможности существования цивилизаций на планетах
и ее частях. |
|
|
|
6.17. Культура – это главная качественная характеристика Жизни, отражающая
уровень ее эффективности, как процесса организации материи (или объекта,
совершающего этот процесс). И количественно физически культура (параметр
«уровень культуры», или «культурность») определяется как величина доли
организованной составляющей в этом общем процессе (объекте), или через КПД
преобразования неорганизованной материи и энергии (хаоса) в организованные
(Жизнь). |
|
|
|
6.18. Культура (в широком смысле) – мера Жизни (организованной материи),
включающей количественную и качественную ее характеристики (которые, в
идеале, должны быть сбалансированы.) «Уровень
культуры» («культурность») – количество Жизни (по обоим ее параметрам –
количественному и качественному, параметр, равный их произведению). |
|
|
|
6.19. Культура (в узком, основном смысле) – это мера качества Жизни. А параметр «уровень культуры» (культурность)
отражает «количество качества», т.
е. величину какого-то качественного параметра (объекта или процесса Жизни),
например, обычно – экономичности,
или степень точности изготовления объекта. |
|
Прим. Такая «узкая» трактовка понятия культура
(только по ее качественной компоненте) имеет смысл и полностью оправдана в
случаях ограничения на ресурсы развития, когда, собственно, и начинается
развитие (вместо простого количественного роста, происходящего на первом
этапе Жизни или ее цикла). В этих условиях (на вторичном этапах «развития»
жизненного цикла, или конечном, при его угасании) роль качественной
компоненты культуры быстро возрастает и становится определяющей (знаменатель
параметра «культурность», ее качественную компоненту, легче уменьшить, чем
увеличить его числитель – количественную компоненту). |
|
|
|
6.20. Исследование вопроса
тоже имеет свой «уровень культуры» - определяемый как диапазон от максимально
высокой степени обобщения (философский уровень – позволяющий выделять
главное, общее в разных явлениях, методом аналогий) до минимально общего, но
максимально конкретного, (физико-математического, позволяющего рассчитывать
параметры явлений - объектов и процессов). |
|
Прим. Поэтому и мне в данной работе, по
изучению плодового дерева, как сложного биообъекта, приходилось прибегать к
разным подходам и аналогиям, от философски широких, (находя аналогии в
«высоких» областях - например, сравнении общественных систем –
капиталистической и социалистической - коммунистической), до конкретных
технических устройств, более мне знакомых (автомобиля, радиолокатора,
компьютера), проводя аналогии с ними. Именно такой всесторонний подход,
думается, поможет не только мне лучше понять общую суть такого непростого
понятия, как КУЛЬТУРА - главного проявления ЖИЗНИ. |
|
|
|
7. ОПРЕДЕЛЕНИЯ КУЛЬТУРЫ ДЛЯ
ЧЕЛОВЕКА - КАК ОТДЕЛЬНОГО БИООБЪЕКТА И КАК ЭЛЕМЕНТА СОЦИУМА |
|
|
|
7.1. Для человека, как биообъекта -
элемента в составе социума (более
сложной биосистемы – общества) -
его уровень культуры определяется
как коэффициент его полезности
(действия) обществу, или отношение производимого им продукта (в широком
смысле) к потребляемому (лично для
себя). (Прим. Наиболее «чисто» и понятно сравнение по производству продукции
в материальной сфере, но, в реальной жизни,
более ценно бывает производство «духовной» продукции – в сфере новых
знаний. Ценно потому, что соревнование за выживаемость идет, прежде всего, в
самых сложных областях, а «простые» вещи для тебя могут сделать и другие –
так, например, грубые производства развитые страны передают отсталым; «умный»
- культурно развитый – всегда найдет способ поэксплуатировать более слабого -
в интеллектуальном, «культурном», отношении). |
|
Или, более развернуто,
уровень культуры человека – это отношение суммы произведенного им полезного продукта за всю жизнь (равное
произведению его производительности полезного труда на продолжительность активной жизни), к сумме
потребленного продукта, за всю жизнь, включая непроизводительные
«бесполезные» (непосредственно) её периоды - начальный (детства, юности,
подготовки/обучения уже во взрослой жизни) и конечный (беспомощной старости).
|
|
|
|
7.2. По другому определению,
«третьему закону Абакумова» - уровень
культуры человека определяется произведением его (максимальной)
производительности полезного труда на его экономность в потреблении («экономичность») – от
природы и общества (в единицу времени, активного периода жизни, в
основном, хотя честнее считать усредненно за весь период жизни). Причем,
обратите внимание – полезность
действия (биообъекта) определяется для внешней среды – окружающей природы или
общества, откуда берутся исходные природные ресурсы (масса и энергия) для работы человека
(двигателя, плодового дерева – тоже) и куда они возвращаются в сокращенном,
но переработанном, организованном виде «Жизни». В результате происходит прирост Жизни, (организованной материи)
– отсюда и названия «Природа» и «органические» вещества (образованные
в процессе биосинтеза, процесса «организации» материи). |
|
|
|
7.3. По третьему определению
– культура человека – это способность
к саморазвитию, стремление к максимальной самореализации - достижению
максимальных результатов при ограниченных природных физиологических
(массо-габаритных и энергетических обменных) ресурсах организма. |
|
|
|
7.4. По четвертому – способность направлять свои усилия не на
внешнюю агрессию (ища виновных в окружении и пытаясь присвоить их ресурсы
для жизни и своего простого «экстенсивного» развития - «роста»), а на собственную работу, в том числе
работу по самосовершенствованию, «интенсивному»,
качественному, внутреннему развитию - что самое трудное. |
|
|
|
7.5, 7.6. По пятому (и
шестому) – способность к максимальной
самоотдаче в любой работе, «на износ», «превозмоганию» себя, (в активной фазе каждого жизненного цикла),
при этом проявляя способность правильно распределять силы, чтобы их хватило
для выкладывания до предела на всем периоде полезной работы (определенной или
в течении всей жизни), особенно
сконцентрировав силы на концовке, «финише» (т. е. способность согласовывать свою общую энергию организма с общим
периодом работы, доводить дела до конца – эту характеристику культуры
можно было бы выделить в отдельный самостоятельный шестой пункт определения культуры.). Наиболее высокая культура и энергетическая эффективность у
биоорганизма, который имеет максимально
прямоугольную характеристику жизненной активности: наиболее крутой передний фронт, наиболее равномерная, выровненная
плоская средняя часть и наиболее короткий задний фронт (угасания жизни,
старения до смерти - его можно укоротить до «нулевой» длительности
искусственно, но здесь мы это не рассматриваем: биообъект сам должен
выложиться до конца, чтобы нечего было в нем «убивать».). |
|
|
|
7.7. По седьмому – отношение количества времени на
обдумывание дела, ко времени его совершения. (Чтобы потом, в результате,
действовать наиболее эффективно и экономично. В подтверждение пословицы «Семь
раз отмерь – один раз отрежь». А заодно и медицинской заповеди «Не навреди»:
что означает – если не знаешь, что и как делать, лучше не делай ничего. В
медицине - загубишь больного, а в обычной жизни – зря испортишь первичные
ресурсы.). |
|
|
|
7.8. Есть еще одно наглядное
проявление (и определение) культуры Человека: культурный всегда принимает сторону слабого и беззащитного, (и
тем самым работает на «выравнивание» биообъектов, повышая тем общую культуру
системы из всех входящих в конфликт элементов, не допуская «гибели» слабого и
уменьшения от того «базы» системы
– количества элементов, которая определяет ее общую «культуру»), а
бескультурный (малокультурный) – принимает сторону сильного, стремится к нему
«примазаться», добиться расположения, «подружиться», чтобы жить от объедков с
его стола и паразитировать совместно (частично, за счет еще более слабых). |
|
|
|
7.9. «Культура – это терпимость» - метко дал самое «физическое», по
сути, ее определение великий и самый мой любимый писатель А. П. Чехов. Культурный человек (и любой
биообъект, включая животных) всегда сам
не агрессивен, и другим этого не позволяет (даже мой добрейший и
благородный пес заступался за слабых
собак, которых грызли «бескультурные», невоспитанные псы «забияки»). |
|
|
|
7.10. Культурный биообъект всегда скромен в потреблении от окружающей
среды, от природы и общества (материальных ресурсов и внимания тоже, хотя со своей стороны всячески стремится
заслужить уважение – чего и добивается своей высокой культурой, следствием
которой является его высокий коэффициент полезности для общества, или
КПД.). |
|
|
|
7.11. Культура – это аккуратность и чистоплотность человека,
домохозяйки, ученика, солдата и др. |
|
7.12. Культура – это добросовестность рабочего, учителя,
политика, ученого и других к своей работе. |
|
|
|
7.13. Культура – это ответственность родителя, хозяина
животного, владельца земли, крестьянина, садовода – перед теми, кого он
«завел» и кто от него полностью зависит. |
|
Культура – это ответственность Человека за все, что
происходит на Земле и в природе, что хоть как-то зависит от него. Неравнодушие к агрессии, насилию,
несправедливости во всех ее проявлениях – к людям, животным, природе – а не только «любите и берегите себя и
своих близких» (как любит заканчивать свои передачи «современный»
телеведущий «рыночной» эпохи Андрей Малахов). |
|
|
|
7.14. Культура – это
«несчастность» человека. Приходится выдумывать слова по ходу, для более
точного отражения мысли. В данном случае А.
П. Чехова, выраженной в его фразе: «Чем
культурнее – тем несчастнее». Имеется в виду культурный человек,
оказавшийся в малокультурной среде – совсем бескультурной она не бывает. Ибо
чем больше потенциальный барьер, несоответствия с окружающей культурой среды,
тем более она высасывает все соки из несчастного. (Когда-то, еще при работе в
ЦНИИ, я выдал близкую по смыслу фразу, которая многим моим коллегам не
понравилась: «Чем больше оптимизма,
тем ближе к животному»). |
|
|
|
7.15. Это способность к концентрации - усилий, с одной стороны, а также максимальной глубины релаксации в
период покоя – с другой. |
|
То есть – перво-наперво, способность к максимальному
сосредоточению - на полезных действиях, а во-вторых – к расслаблению, на бесполезных
направлениях деятельности; или в периоды времени, когда не нужно действовать (в «паузах»). Диапазон мощности, проявляемой
объектом, в состоянии максимальной и
минимальной активности есть мера культуры, определяемая введенным
параметром «культурность». |
|
|
|
Примечание. КАК ИЗМЕРЯЕТСЯ
КУЛЬТУРА БИООБЪЕКТА |
|
|
|
А измеряется культура
количественным параметром «уровень
культуры», (сокращенно «культурность»),
равным отношению максимальной проявляемой
жизненной активности в активной
фазе (интенсивности, или мощности, выделяемой на внешней
нагрузке), к минимальной – в пассивном
режиме (расходуемой на себя для самоподдержания
и возможности накопления для будущих «рывков»). Или, что математически
одинаково – отношением максимальной
длительности периода покоя (собирания сил) к минимальной длительности импульса
отдачи всей энергии, с максимальной пиковой мощностью. (Подобный параметр в импульсной технике называется скважностью импульсов - в периодической их
последовательности: с небольшой
поправкой-приближением, что точное определение «скважности» есть отношение
всего периода повторения к длительности импульса, но при больших
величинах этого параметра – более 10, эти два параметра практически равны). |
|
|
|
7.16. Это способность ВЫБОРА, селекции –
отбирая нужное, полезное, лучшее от ненужного, бесполезного, худшего, и
умение отбрасывать последнее. (Культурный
объект, в радиотехнической модели, можно представить как систему из двух фильтров – усилительного,
для положительных, полезных
сигналов, и режекторного, «подавительного» – для «отрицательных», вредных, мешающих, «помеховых»). |
|
|
|
7.17. Это способность сдержаться и не сделать того, что можно не делать, не надо делать
(когда не понимаешь, что и как делать, или, тем более – знаешь, что это
«плохо», и даже «преступно» - от слов «переступить запретную черту», в
общекультурном понимании.) |
|
7.18. См. пункт 6.14 (в предыдущем разделе). |
|
|
|
7.19. А самое простое и
понятное определение для «культуры человека» - это желание (даже не способность, заметьте!) работать как можно лучше и как можно больше, при том не ставя материальное вознаграждение на
первое место, а получая, в качестве награды, саму возможность творить -
потому что любой труд, на пределе
собственных сил, в непреклонном стремлении к совершенству, (как у Данилы
мастера из сказки Бажова «Хозяйка медной горы», ушедшему от мирской жизни в
пещеры и сгоревшему в работе, в мечте сделать необыкновенной красоты каменный
цветок) – есть творчество, и не
важно, на каком оно уровне происходит – ребенка, рисующего «самую красивую»
картинку, бабушки – вяжущей «не нужный» узор на свитере, «для красоты» и
души, или великого маэстро, ученого, архитектора… И даже не важно, если этот труд оказывается
кому-то не по силам и не завершенным, важно
само стремление к совершенству, к развитию, приращению Жизни, к Красоте,
Гармонии, самореализации человека. |
|
|
|
|
|
8. ФИЗИЧЕСКАЯ «КУЛЬТУРНОСТЬ»
ЧЕЛОВЕКА КАК НЕЗАВИСИМОГО БИООБЪЕКТА (ОРГАНИЗМА) И КАК ЭЛЕМЕНТА ОБЩЕСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ |
|
|
|
Параметр «культурность» – это смысловой аналог
параметра «уровень культуры» Ук, количественная ее мера, оценка. |
|
|
|
8.1. Для человека «культурность» - это произведение его пиковой
мощности Мп (упрощенно силы,
которая в квадрате представлена в мощности, а сама сила примерно
пропорциональна массе человека; таким образом, пиковая мощность примерно
пропорциональна квадрату массы биообъекта) на его выносливость, экономичность Э (одно из проявлений которой
является продолжительность периода
времени «жизни» Тж, которое он сможет прожить на единицу калорий питания)..
Что можно записать формулой: |
|
Ук = Мп х Э = Мп
х Тж ( 8.1 ) |
|
|
|
Заметим, что, в свою очередь, экономичность
Э биообъекта, в целом, во-первых, обратно-пропорциональна его массе – ибо ее
всю надо «кормить», чтобы поддерживать ее функционирование, а во-вторых, обратно-пропорциональна его
линейным размерам (особенно по высоте, в условиях притяжения Земли), поскольку
именно с ними связаны основные потери на перемещение обменных веществ в
организме, в процессе жизнедеятельности. |
|
|
|
Поэтому, если нормировать культуру биообъекта (или «неживого» объекта,
типа устройства) на одну единицу (законченный
элемент), то больший (по размеру и
массе) объект всегда будет иметь некоторые преимущества, за счет большей вырабатываемой мощности (при
больших относительных «внутренних потерях»), из-за больших размеров и массы.
Однако, если перейти к более
полной (и правильной) нормировке сравниваемых биообъектов по уровню
потребления ресурсов окружающей среды, включив туда пространственно-временные
(т. е. учитывать производство – и тем более только «полезное» - в единицу
пространства и времени) – то
преимущество – и в эффективности, и в культуре - сразу переходит к малым
объектам. Это означает, что в
сумме – в организованной системе – они смогут произвести больше продукции,
чем один большой биообъект, на равной территории, за равное время и при
равном потреблении массо-энергетических ресурсов (за счет большего КПД
функционирования). |
|
|
|
Наглядный тому пример –
удобный аналог – интенсивный сад из
малорослых деревьев, которыми сейчас заменяют сады из сильнорослых
деревьев – по мере устранения
ограничений на их использование в северной зоне, связанных с их меньшей
природной выносливостью – путем создания и внедрения новых, т.
н. «адаптивных» сортов – гибридов южных (вкусных, интенсивных) и выносливых, зимостойких
старых русских «северных» сортов, вбирающих достоинства обоих родителей.
(Но об этом скажем позже). В технике такими примерами более эффективных
«сложных» систем, пришедших на замену «простым» «одинарным» объектам –
являются многоцилиндровые двигатели, многоядерные процессоры в компьютерах,
многолучевые фазированные антенные решетки вместо однолучевых зеркальных
антенн и многие другие. Которые в равном объеме, за счет более полного (и
равномерного) использования естественных ресурсов (пространства, времени,
массы и энергии), путем усложнения объекта, заменяя его суммой независимых
автономных малых объектов – достигают большей суммарной мощности при меньших
затратах исходных массо-энергетических
ресурсов, то есть при большем КПД. |
|
ххх |
|
Примечание. |
|
Кроме того, когда говорят о «эффективности» организма в процессе
производства какого-то продукта – то предполагают только полезную составляющую этого процесса, «выходную», которая зависит от согласования параметров объекта (выражаемых, в конечном
итоге, его внутренней максимальной мощностью) с совершаемой «работой», (решаемой задачей), и является максимальной при согласовании «генератора
с нагрузкой» (когда внутренние затраты
мощности, - на поддержание работы организма /т. н. «потери» - с точки
зрения выходной отдачи/ - равны выходной, «полезной» мощности). Однако в
реальной жизни большинство «задач» не требуют от организма больших,
предельных усилий, и тогда силы биообъекта расходуются при его
жизнедеятельности не рационально, не эффективно. [Например, большой слон,
перемещаясь в пространстве, особенно в вертикальном направлении, за маленькой
травкой, потребляет значительно большую часть сил на перемещение своего тела,
чем на полезную работу (по ее доставанию, перевариванию и выполняя
последующую полезную работу на этой энергии, например, перевоз тяжестей для человека).
Для совершения этой работы более эффективна мышка, которая и ту же работу
сделает, и массо-энергетических ресурсов потратит на это меньше.] |
|
|
|
Поэтому рассматривать понятие
«эффективность» нельзя в отрыве от коэффициента полезного действия данного
биообъекта по выполнению нужной для окружающей природы (или человека, ее
«венца» и «руководителя») работы, ради которой он ею (или «богом») создан.
Большие, так же как и высококультурные – объекты и биообъекты – должны и
работать по совершению трудных задач, на «полную нагрузку», только тогда они
эффективны, в смысле «полезны» - и для окружающей среды, и для себя, выдавая
наибольшую полезную мощность, (а не «сгорая» при самоизносе, как
электродвигатель при коротком замыкании внешней цепи, что происходит при
сильной «недогрузке»; или «недодавая» -
полезной мощности - при «перегрузке», что происходит обычно с малыми,
маломощными объектами, при их чрезмерной, «непосильной» нагрузке на сверх трудную
задачу, когда малый объект не может даже выдать того, на что способен при
правильном согласовании, а по жизни обычно просто «ломается».). |
|
ххх |
|
|
|
8.2. В более простом, обычном
понимании, очень близком по физической сути – уровень «социальной» культуры человека определяется его суммарным
производством в течение жизни для общества к его собственному потреблению за
этот период. |
|
(А дальше «Думайте сами,
решайте сами, иметь или не иметь», а заодно и как относиться к Михаилу
Прохорову, мнящему себя очень прогрессивным – а значит – высококультурным,
человеком, предлагающему себя в президенты. По мотивам вчерашней передачи
ЭнТэВэ-шники, прошедшей по каналу НТВ в воскресенье, к ночи, 18.12.11). |
|
|
|
8.3. Для спортсмена это – пиковая
удельная мощность, умноженная на длительность периода ее проявления (силы его
как спринтера на выносливость как стайера). Например, это ярко проявляется
у лыжников, где нужно сначала пробежать несколько десятков километров, а
потом все решают спринтерские возможности на финише. (В конькобежном спорте
для меня таким величайшим авторитетом является американец Эрик Хайден,
сумевший стать олимпийским чемпионом сразу на всех четырех дистанциях, от
спринта на 500 м до стайерской 10 километров, и в многоборье! Вот перед
такими американцами я преклоняюсь, так же как и перед Билом Гейтсом и Стивом
Джобсом.) |
|
|
|
9. О «КУЛЬТУРНОСТИ» ПРОЦЕССОРА И ПЕРЕНОСНОГО
КОМПЬЮТЕРА (НОУТБУКА) |
|
|
|
Рассмотрение «культурности»
объекта очень показательно на примере переносного компьютера, где хорошо
отражены все физические свойства и противоречия его параметров, отчего более
понятны направления его улучшения по отдельным параметрам: «количественным» - вычислительная мощность/производительность процессора
и «качественным» - экономичность на одну операцию и на
весь прибор в целом. Поскольку физика изменений процесса в многоядерном
компьютере – как сложного «культурного»
объекта, по сравнению с одноядерным -
аналогична (в использованной мною модели) физике изменения процессов «культурного» плодового дерева, как
биообъекта, (или биосистемы сад, состоящей из таких деревьев), при увеличении их сложности («культурности»)
в равное число N раз, то полученные - при сравнительном
рассмотрении компьютеров разных вариантов использования выигрыша за счет
увеличения их сложности - выводы можно перенести и на функционирование
плодовых деревьев, использовав их для расчетов параметров плодовых деревьев,
даже не до конца понимая биологического /физиологического/ механизма
процесса, (а затем проверить их на практике). |
|
Поэтому подробно рассмотрим
несколько крайних вариантов использования выигрыша в параметрах культурности, производительности, экономичности (на одну операцию в процессоре и на весь прибор, ноутбук), для определенной величины усложнения
прибора N=4. Для того, чтобы впоследствии использовать эти
результаты в качестве опорной модели для создания и расчета садоводческих
моделей – плодового дерева различных уровней сложности и сада из таких
отдельных деревьев. |
|
*** |
|
Напомним, что для переносного компьютера (ноутбука) и отдельно его
процессора «культурность» определяется так: (см. также выше по тексту, глава
6, п.6.4.2 и 6.4.3). |
|
6.4.2. Для процессора (компьютера) это произведение его максимальной
производительности на его экономичность (расход энергии на одну операцию –
двойное переключение, один импульс). |
|
6.4.3. Для переносного компьютера (ноутбука) в
целом - это произведение его максимальной производительности на общую
экономичность всего устройства, определяемую общей продолжительностью работы
ноутбука на батарее (без подзаряда) на полной мощности процессора. |
|
|
|
Поскольку мощность потерь на
переключения возрастает в квадрате от «тактовой» частоты переключения, а
производительность растет только пропорционально «тактовой» частоте, то
экономичность процессора (на одну операцию) падает пропорционально частоте.
Поэтому выгодно в данном случае разбить процессор на несколько (N) ядер, и тогда можно: |
|
- либо увеличить общую
производительность в N раз - при сохранении прежней тактовой
частоты, у всех N ядер, и «удельной продуктивности/производительности»,
(количестве операций на единицу потребляемой мощности, или экономичности на
одну операцию); |
|
- либо, при равной общей производительности - снизить мощность потерь в N (в квадрате) раз (что исключительно важно для ноутбуков,
питающихся от аккумулятора ограниченной емкости), уменьшив тактовую частоту в
N раз; |
|
- либо, что предпочтительно, оптимально распределить
выигрыш от увеличения количества ядер в
N раз частично на то, чтобы увеличить и
производительность, и, частично – экономичность (ноутбука в целом). |
|
|
|
Первый пример. Случай максимального («простого», «в лоб») использования выигрыша от
применения «многоядерности» - для повышения
производительности компьютера. При использовании 4-х ядер можно увеличить
в 4 раза производительность (сохранив прежнюю тактовую частоту). При этом
экономичность такого «сложного» процессора (на одну операцию) сохранится
прежней, а экономичность всего ноутбука (как системы, состоящей из четырех
процессоров, работающей от одной батареи, равной емкости) - упадет в 4 раза, т. е. на той же батарее он
будет работать в 4 раза меньше по времени. (Это означает, что культурность многоядерного процессора
возрастет в 4 раза, а культурность
всего ноутбука останется на
прежнем уровне, как и у одноядерного).
(Соотношение относительных «культурностей» процессора и ноутбука 4:1). |
|
|
|
Второй пример. Случай максимального использования выигрыша от применения
«многоядерности» - для повышения
экономичности компьютера (переносного в первую очередь). При
использовании 4-х ядер можно, сохраняя прежнюю производительность с
одноядерным (уменьшив в 4 раза
тактовую частоту каждого ядра) - увеличить в 16 раз экономичность всего
процессора (на одну операцию) и экономичность ноутбука, в целом, в 4 раза (т.
е. он будет работать в 4 раза дольше на той же батарее). При этом уровень культуры процессора и всего
переносного компьютера – увеличатся, соответственно, в 16 раз и в 4 раза! (16:4) |
|
|
|
Примечание. Важно! Таким образом, как подтверждает и этот
пример, наиболее эффективное средство
для повышения культурности объекта Ук – это повышение его экономичности: |
|
|
|
Третий пример. «Промежуточного», более верного - инженерно взвешенного - решения.
При использовании 4-х ядер можно увеличить
в два раза общую производительность
(понизив тактовую частоту ядер в два раза), при этом еще в 4 раза повысив экономичность (в
пересчете на одну операцию). При
этом весь многоядерный компьютер будет
потреблять вдвое меньше энергии от
батареи, несмотря на вдвое большее количество выполняемых операций в равное
время. В этом случае культурность
процессора возрастет в 8 раз, а культурность ноутбука (всего прибора) в
4 раза. (8:4) |
|
Такое перераспределение
выигрыша в параметрах вычислительная «мощность» и «экономичность» для ноутбука представляется
близким к оптимальному, поскольку одной экономичностью «сыт не будешь», и прогресс не может происходить только за
счет увеличения качественных показателей, его необходимо совмещать и с
количественным развитием (ростом). |
|
*** |
|
Примечание. Важно! Кстати – выделенное, в предыдущем
предложении, жирным шрифтом - тоже очень важный для меня вывод, хотя бы в
доказательстве самому себе, поскольку довольно долго отрывал смысл понятия
«культура» от количественных показателей развития, полагая единственно важным
только качественное – «экономичность», которое противопоставлял параметру
«эффективность количественного роста», понимаемую как скорость и мощность
процессов развития объектов «Жизни», в единице пространства. Например, в
садоводстве, для тех же плодовых деревьев, главный объект рассмотрения,
которые я всегда подразумеваю «за кадром» в этой работе. |
|
|
|
*** |
|
Четвертый пример, тоже «компромиссный». Если при четырех ядрах уменьшить тактовую частоту
каждого в 1,5 раза, то общая производительность возрастет примерно в 4:1,5 =
2,67 раза, экономичность на одну операцию в 1,5 (в квадрате) = 2,25 раза, а
мощность потребления от батареи ноутбука – при работе многоядерного
процессора с максимальной производительностью – возрастет всего в
2,67/2,25=1,19 раза, по сравнению с одноядерным. Что означает падение его
экономичности в это же количество раз – в 1,19 раза (на прибор в целом, при
его максимальной мощности работы). При этом культурность процессора Укп возрастает
в 2,67 х 2,25= 6 раз (на одну
операцию), а культурность ноутбука – только
в 2,67/1,19 = 2,25 раза. Что близко
к оптимуму по распределению параметров для новых поколений процессоров, поскольку
батареи тоже постепенно наращивают свои емкости. (6:2,25) |
|
|
|
Этот, рассмотренный здесь вариант 4 модернизации ноутбука -
примерно соответствует оптимальному,
но только если ставить целью все
«выжать» из ноутбука по производительности. Более верным инженерным
решением является третий «компромиссный»
вариант вариант, где половина полученного
от «многоядерности» выигрыша в
«культурности» (за счет усложнении
всего устройства, распараллеливания его функций) направлена на увеличение
производительности /мощности/ процессора /ноутбука/, в 2 раза, т. е. количественного параметра переносного
компьютера, а вторая половина полученного
выигрыша (тоже в 2 раза) направлена на
увеличение его продолжительности работы, на той же батарее, что есть на
улучшение качественного показателя «добротности»
(в широком смысле, а не моей колебательной модели) аппарата – ноутбука, в
целом, отражаемым параметром «экономичность
на все новое устройство в целом». |
|
|
|
Примечание. Важно! |
|
Когда
сравниваются, в конечном итоге, системы, состоящие из отдельных элементов –
(био)объектов (в том числе биообъектов, типа плодовых деревьев в саду), то
параметр «культура» представляется целесообразным рассчитывать и учитывать
для всей системы в целом, а не отдельных ее элементов (в данном примере –
ноутбука, а не только его процессора, а для сада – на сумму деревьев на
данной площади сада, а не только на одно дерево, даже с учетом нормировки его
параметра интенсивности для площади, занимаемой кроной.). |
|
|
|
*** |
|
Как видно из сравнения всех
четырех приведенных примеров, наращивание производительности процессора
(компьютера) – от увеличения числа ядер, т. е. его усложнения - идет
значительно медленнее (в корень квадратный раз), чем увеличение его
экономичности (на одну операцию). Поэтому нецелесообразно расходовать весь
выигрыш от «многоядерности» на увеличение одной производительности (как
многие технически неграмотные пользователи хотели бы, «заклиниваясь только на
одной цифре максимальной производительности и тактовой частоты - и я был
среди них год назад, покупая ноутбук, пока не разобрался в этой «кухне» на
теоретическом уровне, купив, в конце концов, двухядерный перспективный
аппарат, с несколько пониженной частотой процессора). |
|
|
|
Вывод. (Важно!) Поскольку производительность процессора возрастает при увеличении количества
ядер («базы» системы N, отражающей сложность) только в первой степени от N, а экономичность (на одну операцию) во второй степени
(т. е. гораздо быстрее, а значит, она в гораздо большей степени влияет на
параметр общей «культурности» объекта, прибора), - то всегда имеет смысл хотя
бы часть выигрыша от увеличения числа ядер пустить на увеличение
экономичности ноутбука в целом, (как минимум столько, чтобы увеличение его
производительности не привело к большему общему энергопотреблению,
ограниченному возможностями переносной батареи питания.). |
|
|
|
Отсюда следует, в частности,
что рассмотренный третий вариант
перераспределения параметров многоядерного ноутбука технически «правильнее» четвертого. Это отражается в том, что
выигрыш в «уровне культуры» третьего ноутбука
– относительно одноядерного - в целом равен Ук3=2х2=4, [как произведение выигрыша в производительности на выигрыш в
энергопотреблении, для более высокой производительности нового суммарного
процессора в целом (а не на одну операцию, где выигрыш будет еще в два ража
больше!)]; а четвертого только Ук4
=2,67:1,19= 2,25 (т. е. по «культурности» он уступает третьему
почти в два раза!). Однако и четвертый
вариант может быть использован в случае приоритета требований по
быстродействию компьютера над его экономичностью (например, как это имеет
место в стационарных компьютерах, «заточенных» конструкторами под
максимальную производительность, которой в настоящее время – этапа количественного
роста компьютеризации – в первую очередь не хватает). |
|
|
|
Использование первых двух
рассмотренных вариантов (примеров) равно нецелесообразно по следующим
причинам. В первом случае повышение производительной мощности компьютера
достигается слишком дорогой ценой – для его переносного варианта особенно –
снижением его экономичности (в целом на прибор), в 4 раза, что уменьшает его
продолжительность работы на батарее (без подзаряда) в 4 раза, что очевидно
неприемлемо. Во втором случае не достигается улучшения главного
функционального предназначения (параметра) компьютера – его вычислительной
производительности, так что избыточный выигрыш в одной экономичности мало
привлекателен (кроме частных случаев использования переносных компьютеров,
например, в длительных путешествиях, где к тому же будет ограничен круг
решаемых задач за счет требующих максимальной производительности). |
|
|
|
*** |
|
Заметим также, что
использование много ядерных процессоров наиболее оправдано для решения задач
обработки видеоизображений в реальном времени, наиболее вычислительно емких,
но при том и хорошо приспособленных для распараллеливания математических
операций, как то используется в «быстром преобразовании Фурье». И особенно
выгодно их (многоядерных процессоров) использование в переносных компьютерах
(ноутбуках в частности), где фактор экономичности не менее важен, чем фактор
выигрыша в быстродействии. |
|
|
|
10. «ЧЕТВЕРТЫЙ ЗАКОН АБАКУМОВА» |
|
|
|
На основании рассмотренных
примеров и самой физики понятия «культура» осмелюсь сделать важный вывод,
который сформулирую как «закон
оптимального соответствия количественного и качественного нормального
развития объекта, достигаемого за счет увеличения его сложности
(культурности)». И назову его «четвертым
законом Абакумова» (для определенности). Он звучит так, в развернутом виде: |
|
|
|
Выигрыш в параметрах (количественных и качественных) объекта, по производительности
и экономичности (интегрально в «культурности», в моем ее
определении, в третьем законе
Абакумова, равной, как параметр, их произведению
– производительности на
культурность), достигаемых за счет
усложнения объекта (путем увеличения его «базы N», равной количеству элементов в сложной системе или улучшения в «добротности» Q, в случае «простой» колебательной системы - в
моих определениях), наиболее
целесообразно распределить следующим образом. На увеличение производительности системы – в корень квадратный из N (или N в степени 1/2) раз; и на увеличение экономичности (в расчете на один период колебаний, или одну
операцию) в N раз. В этом случае получается
оптимальное – равное -
распределение выигрыша от
увеличения числа N: по
производительности (пиковой мощности) в N (в степени ½) раз и по общей экономичности (по потреблению энергии, или по энергии
«потерь» в других трактовках и примерах, например, биообъекта дерево),
определяемой для всего объекта
(нового ноутбука или системы плодовых деревьев, уже при
новой повышенной производительности) – тоже в N (степени ½) раз. То есть получается равный рост количественного (мощность) и
качественного (экономичность) показателей сложного объекта (ноутбука,
системы плодовых деревьев и т. п.) в целом. |
|
|
|
Прим. 1.В случае
использования, в «простых», (одноконтурных) системах, (где используется параметр Q, для описания сложности и
культурности объекта, вместо N), надо заменить
N в формуле отношением ее (Q) увеличения: Q2/Q1 = Nэкв – эквивалентным по
физическому смыслу величине N (например, числу ядер у
компьютера). |
|
2. В случае «сложных» (многоконтурных) систем, где
используется N контуров с добротностью Q каждый, их «коэффициент сложности» (эквивалентный
«базе» такого сложного сигнала), будет определяться как произведение N х Q. |
|
|
|
«4 закон Абакумова»: в кратком виде: |
|
Выигрыш объекта по основным параметрам -
производительности и экономичности, достигаемый за счет усложнения
(увеличения «культурности») объекта (путем увеличения базы N – количества входящих элементов, внешней сложности; или
добротности Q – каждого входящего колебательного
«элемента», подсистемы – внутренней сложности
элементов) – наиболее целесообразно
направить наполовину на рост количественного параметра (производительности) -
новой «усложненной» системы, и наполовину – на ее качественное развитие
- увеличение экономичности (системы в
целом). |
|
|
|
В этом случае увеличение
«культурности» объекта (рассматриваемой системы) количественно совпадет с величиной его (ее)
усложнения (N) (число ядер, например, или
количества малых деревьев, заменяющих одно большое). |
|
|
|
Культурность объекта – есть главная характеристика эффективности процесса переработки
неорганизованной материи (хаоса) в организованную (Жизни). (См. главное
определение «культуры», п. 6.16). Для компьютера культурность – это
эффективность переработки первичной информации в полезную, нормированная на
прибор в целом (с его фиксированным по емкости аккумулятором): производительность х экономичность, равно производительность/ мощность потерь
вычислительного процесса. |
|
|
|
11.
Некоторые выводы из ПРИВЕДЕННОГО СРАНИТЕЛЬНОГО РАССМОТРЕНИЯ ВАРИАНТОВ
МНОГОЯДЕРНОГО ПРОЦЕССОРА, А ТАКЖЕ ИЗ «Четвертого закона Абакумова» и скрытые
«смыслы» |
|
|
|
1. Культурность объекта (процесса) определяется, прежде всего, его
удельной экономичностью, на одну
операцию (во второй степени быстрее, чем от производительности, максимальной
мощности). Наиболее быстро культурность объекта возрастает, если все развитие
за счет усложнения системы (в N раз) направить на увеличение только качества (экономичности), в этом случае уровень
культуры Ук возрастает в N (в квадрате) раз. Если все развитие - за счет усложнения
системы – направить на рост количества
(производства), то уровень культуры системы в целом не
возрастет, а останется прежним Ук
= const. Наиболее рациональным (в
общем случае) представляется направление развития равномерно в обоих
направлениях – количественном (по производительности, в корень квадратный из N раз) и качественном (по экономичности в целом на систему,
тоже в корень квадратный из N раз), тогда общий выигрыш по
культуре у такой новой системы увеличится в Nраз. |
|
2. Первый пример есть случай
чисто количественного (экстенсивного, «простого», внешнего, расширительного)
развития (правильнее, по сути – роста) системы (в данном случае
вычислительной), методом увеличения числа входящих элементов в систему и
простого сложения их мощностей - без участия выигрыша за счет их взаимного
синергизма (резонансного, синфазного взаимодействия), который и характеризует
рост внутренней культуры объекта (степени его взаимной организации). |
|
3. Второй пример описывает
случай чисто качественного (интенсивного, «сложного», внутреннего,
организационного) развития системы, методом увеличения синхронности
взаимодействия входящих элементов и уровня организации системы. Здесь выигрыш
от объединения с систему увеличивается геометрически (во второй степени) от
числа элементов. Однако такая система «замкнута» на себя (по потребляемым
массо-энергетическим ресурсам, хотя «открыта» - не ограничена, по
ресурсам времени и пространства) и не
допускает количественного развития. Она рассчитана только для оборонительной
стратегии выживания, на пределе выносливости системы (биосистемы с частности)
– при минимуме обеспечиваемых (поступающих) массо-энергетических ресурсов. |
|
4. Случай качественного
(«культурного») развития, полного или частичного (второй пример есть его
предельный случай) – предполагает синхронное распараллеливание
производительной функции объекта по нескольким элементам (подсистемам, ядрам
– в компьютере, элементам деревьев или самим деревьям – в саду), с
одновременным снижением скорости
производительного процесса в такое же количество раз (что приводит к
снижению удельных потерь – на одну операцию, цикл обмена, в квадрате раз
большему). |
|
Таким образом, увеличение
культурного развития объекта (системы) сопровождается, например, замедлением роста деревьев или уменьшением
вычислительной мощности компьютера (для тех операций, что не допускают
распараллеливания). (Деревья на севере растут в несколько раз медленнее –
«корабельные» сосны тому пример, но зато они обладают повышенной плотностью и
прочностью, из-за малых годовых приростов). |
|
5. В реальной жизни
оптимальное соотношение между количественным и качественным развитием системы
лежит между этих двух крайностей, описанных в первом и втором вариантах ее
улучшения - за счет общего роста ее культурности в N раз. В общем случае, «нормальном» - когда
улучшения идут от какого-то уже определившегося уровня (развития
вычислительной техники, или садоводства, например), целесообразно
использовать примерно поровну оба направления развития системы –
количественное и качественное. Как это и предлагается в «четвертом
законе Абакумова». |
|
В практическом садоводстве
этот «закон» соответствует всем известному правилу соответствия процессов
роста и плодоношения у плодовых деревьев, которое поддерживается
искусственными методами (регулирующей обрезкой и прочими) на максимально
продолжительном интервале жизни у дерева в саду. |
|
|
|
12. ПРИМЕНЕНИЕ «ЧЕТВЕРТОГО
ЗАКОНА АБАКУМОВА» К САДОВОДСТВУ |
|
|
|
Применительно к садоводству и
плодовому дереву можно применить (сформулировать) этот закон следующим
образом, проводя аналогии с рассмотренной «вычислительной» моделью
компьютера. |
|
Развитие (улучшение
параметров) плодового дерева или сада,
по мере достижения их более высокой общей «культурности» (Ук) селекционерами, должно идти примерно одинаково
по двум направлениям – количественному (увеличению продуктивности/урожайности, в единицы
времени и пространства, отражаемой параметром Рмакс в принятой модели); и качественному
(увеличению экономичности Э в
потреблении массо-энергетических ресурсов, выносливости В, (отражаемой параметром Рмин=Э=В
в модели) (с учетом других параметров, определяющих «надежность» деревьев –
устойчивость к погодным выбросам, болезням и вредителям и пр.) – при этом
максимально используя возможные ресурсы пространства и времени – т. е.
возможности увеличения размеров дерева и некоторого допустимого снижения
продуктивности. Разумный баланс, «компромисс» между всеми важнейшими
параметрами - плодового дерева и сада, в различных зонах по природно-климатическим
условиям – и есть главное искусство, высшая научная школа и экзамен для
серьезных садоводов и ученых селекционеров, выводящих сорта для определенных
зон их работы. |
|
|
|
При этом важно понимать, что
«садоводческие» параметры дерева (те, что приводятся для каждого сорта в
справочниках – типа качеств плодов, урожайности, зимостойкости, общей
экологической выносливости и прочие) и общей его «культурности» («объему», произведению
главных независимых параметров: продуктивности
– в единицы пространства и времени, и экономичности – в расходе массо-энергетических ресурсов, на
единицу продукции) – сильно зависят от состояния и правильного ухода за
деревом (а не только от сорта, как переоценивают многие), и особенно от правильной формировки кроны (поскольку
ее форма является главной характеристикой дерева,
отражающей ее «уровень культуры»). Которая должна создаваться правильной при
выращивании на всех этапах, с «рождения», а не только обрезаться по мере
роста и загущения, т. е. она должна быть низкоштамбовой и приземленной,
невысокой, симметрично хорошо разветвленной, с правильно расположенными
ярусами основных скелетных ветвей и ответвлениями боковых ветвей второго,
третьего и следующих порядков; хорошо и равномерно облиственной, но не
загущенной, и прочее, общеизвестное, но не всегда оцененное и выполняемое.
Так достигается максимальное использование светового/воздушного пространства,
доступного кроне, и массо-энергетических ресурсов окружающей среды в верхней
полусфере. (Аналогично, симметрично относительно поверхности земли, должна
быть сформирована корневая система - по мере возможности, хотя бы правильным
расправлением корней при пересадке саженцев в сад. Что обеспечит максимально
полное использование почвенных источников питания, в растворенном виде, в
нижней полусфере растения. Разумеется, необходимо обеспечить достаточно
высокий «уровень культуры» почвы, /то есть уровень ее насыщенности
питательными веществами, по нашему определению/, насколько это возможно – ибо
иначе всю «культуру» корневой системы не на что будет использовать.) |
|
|
|
Примечание. В данном
рассмотрении подразумевается не просто количественное развитие дерева или
сада, (в размерах первого или количества деревьев во втором), а
количественную составляющую «культурности» - первый член (из двух в
произведении) Рк (мощность
«колебательная», равная амплитуде
колебаний активной мощности) параметра «культурность» Ук, равный Рк=(Рмакс-Рмин)/2 - половине
пиковой мощности процесса биосинтеза в дереве Рмакс за вычетом Рмин,
(минимальной активной мощности - в моменты «покоя» колебательной системы,
когда она находится в «потенциальном» состоянии). |
|
Второй член выражения для
параметра «культурность» Ук - это экономичность Э=1/Рмин. |
|
В целом же сам параметр «культурность» (Ук) является качественным, относительным,
поскольку Ук=(Рмакс-Рмин)/2Рмин =
примерно Рмакс/2Рмин = К/2 |
|
- где К=Рмакс/Рмин – аналог параметру контрастность, в видеотехнике, или параметру Рс/Рш (отношению «сигнал/шум»)
в радиотехнике. |
|
(Хотя и включает – первым
членом произведения, определяющего его величину – количественный параметр – максимальной /пиковой/ мощности Рмакс. Вот такое «раздвоение
личности», сложное и противоречивое, как все в жизни.) |
|
|
|
*** |
|
Процесс сезонного
энергетического обмена в дереве можно представить синусоидой - изменения
мгновенной активной мощности процесса от времени Р=f(t), с амплитудой Рк=(Рмакс-Рмин)/2, относительно
средней составляющей Ро=Рк+Рмин, и
постоянной «подставкой» Рмин (см.
раздел / /
в части 1). |
|
|
|
В этом случае – в такой
трактовке «культурности» - «четвертый
закон Абакумова в садоводстве» можно трактовать так: «Весь полученный выигрыш в культурности
дерева – (например, у нового сорта или новой улучшенной конструкции), в Nраз, целесообразно поделить поровну между наращиванием
продуктивности (увеличения параметра Рмакс, в модели, в N/2 раз) и экономичности (уменьшения параметра Рмин - тоже
в N/2 раз). |
|
Прим. При этом предполагается, что предыдущее
дерево, с более низким уровнем культурности, с которым проводится сравнение,
сформировано (селекционерами сорта и садоводом, выращивающим это дерево)
оптимально, по параметрам для данной местности. |
|
|
|
13. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
КУЛЬТУРНОСТЬ, ПРОДУКТИВНОСТЬ, ЭКОНОМИЧНОСТЬ НА ЕДИНИЦУ ПРОИЗВЕДЕННОЙ
ПРОДУКЦИИ И НА ВСЮ ПРОДУКЦИЮ ЗА ОДИН ЦИКЛ (ГОДОВОЙ УРОЖАЙ) |
|
|
|
1.
Плодовое дерево можно представить биообъектом (биосистемой)
с определенным коэффициентом
сложности Q, и уровнем культуры
(«культурностью») Ук = Пд (продуктивность дерева) х Э
(экономичность), |
|
|
|
где: Продуктивность Пд определяется величиной годового урожая (на одно дерево). (Более точно – прироста всей биомассы за год –
ростовой – листовой/древесной и полезной продуктивной/генеративной, включая
плоды. Но для простоты будем считать, что они правильно согласованы и равны
друг другу, и тогда урожайность будет пропорциональна общей биологической продуктивности «энергетической биомассы»,
составляя половину от нее). |
|
|
|
Экономичность Эд определяется и учитывается двумя способами.
|
|
|
|
А). Как необходимая минимальная энергия, требуемая (расходуемая деревом) для производства единицы «энергетической»
массы (энергии, содержащейся,
условно, в массе плода), т. е. в
простом выражении – «на один плод». Она эквивалентна, в общей модели (см.
пример с ноутбуком), аналогичной величине «экономичность» на одну операцию, используемой при рассмотрении
процессора и компьютера, которая отражает величину потерь энергии при выполнении одной вычислительной операции. |
|
Этот
показатель не зависит (напрямую, в «идеальной» модели дерева, где не
учитываются внутренние потери на перемещение соков в условиях притяжения
земли и прочие, возрастающие с ростом величины дерева) от размеров дерева (и/или пространства/места, занимаемого им в
саду), т. е. от расходов ресурсов
«пространства»; а только отражает КПД процессов Жизни в нем (по
преобразованию энергии хаоса в полезную - плодов, «Жизни», через КПД
биосинтеза в листе, как биологического параметра, физика которого в данном
модели не рассматривается). |
|
Кстати, именно по этой причине в
«умеренном» северном климате и природной зоне, с ее ограниченными
массо-энергетическими ресурсами, выживают лишь довольно крупные деревья, при
малой их скорости роста и плодовой (и общей биологической) продуктивности, а
также низкой скороплодности (одной
из главных характеристик малой жизненной
интенсивности, продуктивности). |
|
|
|
Б). Как необходимая минимальная энергия для поддержания жизни дерева в
годовом цикле его развития /функционирования/, аналогична величине
параметра «экономичность»; вычисляемая как произведение «экономичности на один плод» на количество всех плодов годового урожая дерева. Эта
экономичность называется также «экономичностью
на систему, биообъект, в целом»
(т. е. она учитывает энергетические
затраты объекта с учетом его
производительности на годовом цикле, а не на одну операцию или единицу
произведенной «энергетической массы» /определение, введенное нами для
энергии, содержащейся в биомассе», А. А./). |
|
|
|
14. НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ
САДОВОДСТВА – ЭКТЕНСИВНОЕ И ИНТЕНСИВНОЕ |
|
|
|
Развитие биосистемы (плодовое дерево или
сад) может идти по двум направлениям. |
|
А. Количественного увеличения (продуктивности) – увеличения плодовой
продукции, которое может происходить следующими методами (т. н. экстенсивное развитие садоводства): |
|
- за счет увеличения размеров
плодовых деревьев и увеличения их долговечности (при ограничении их
количества размерами участка, возможно – до одного); |
|
- за счет посадки новых
аналогичных по параметрам деревьев (увеличения площади сада). |
|
|
|
Б. Качественного (интенсивного)
развития. Здесь есть два
«поднаправления». |
|
Первое – улучшения экономических показателей (больших,
сильнорослых) деревьев (в варианте их использования) по расходу ресурсов
окружающей среды, необходимых для повышения выносливости деревьев и повышения их приспособляемости к бедным
условиям окружающей среды – по теплу и массе питательных веществ, путем повышения их «культурности», «добротности» - в
частности, за счет улучшения «резонансных» свойств скелетной конструкции
дерева, настроенного на частоту годовых колебаний тепла. Кроме того, простого
увеличения листового аппарата, равномерно в пределах данных габаритов кроны,
так, чтобы полностью использовать все световое пространство (аналогично и для
корневой подземной части, для максимально полного использования питания в
доступном объеме почвы). (Описанного параметром «эффективность /удельная
продуктивность/ кроны», предложенном мною в первых работах по моделированию
работы крон разных типов, см. на сайте /
/). |
|
Однако этот путь имеет
серьезные ограничения, связанные с ухудшением устойчивости таких деревьев к
быстрым и большим изменениям (выбросам) погодных условий (о чем много
говорилось выше, в «первой» части данной работы). Более того, с ростом
размеров дерева, пропорционально падает его эффективность /удельная продуктивность/ (из-за так называемого «геометрического фактора», см. «первый
закон Абакумова»); а также, особенно быстро в условиях поля притяжения Земли,
возрастают физические потери в
реальном дереве (в соответствии с формулами «второго закона Абакумова»).
Поэтому такой путь – увеличения размеров дерева – в серьезном садоводстве
средней полосы России (не говоря об интенсивном) имеет ограниченные пределы –
примерно до уровня средних по величине деревьев - до 4-5 метров высоты, путем выбора сортов
со сдержанной силой роста (естественных карликов/полукарликов) либо сильной
понижающей обрезки. (Хотя лучше использовать искусственно биологически
формируемые карликовые/полукарликовые/среднерослые деревья, с помощью
карликовых вставок или клоновых подвоев – но это за пределами рассмотрения в
этом разделе и пункте). |
|
Второе -
увеличения сложности системы «сад» путем увеличения количества входящих
элементов (деревьев) за счет уменьшения их по размеру – при этом переходу на более экономичные (по
использованию пространственно-временных ресурсов, и отчасти
массо-энергетических, при их высокой плотности размещения, пространственной
«насыщенности» в корневой и воздушной полусферах) карликовые деревья. |
|
|
|
15. КАКИЕ ДЕРЕВЬЯ (ЯБЛОНИ)
КУЛЬТУРНЕЕ – СИЛЬНОРОСЛЫЕ ИЛИ КАРЛИКОВЫЕ? |
|
|
|
То, что карликовые
(обобщенное название у меня для полукарликовых, миникарликовых и даже
дусенов) деревья более эффективны, чем сильнорослые, я по литературе узнал
давно, со своего «садоводческого
детства» (с конца 1980-хх годов, когда впервые активно начал заниматься
садоводством, с изучения литературы). И тогда же намертво влюбился в них
первой любовью, которая живет во мне до сих пор, вместе с преданностью им.
Позднее я узнал их преимущества на практике, за 25 лет вырастив несколько
поколений деревьев и сотни саженцев, при этом создав и постепенно отшлифовав
собственную «теорию» и расчетную модель (упрощенную, но вполне
работоспособную) плодовых деревьев, доказав себе и теоретически их
многочисленные преимущества, прежде всего в интенсивности. |
|
|
|
Короче, их преимущества в
интенсивности перед сильнорослыми настолько мне стали - за двадцать лет -
привычны и естественны, что, когда я дошел до вопроса, что такое
«культурность» (после прочтения, в пересказе, В. И. Мичуринских мыслей), и
стал этот вопрос внимательно изучать и «разжевывать», то поначалу ни грамма
не сомневался, что малогабаритные (вплоть до миникарликовых) деревья как раз
и есть самые «высококультурные». И я долго пытался себе доказать это, впадая
во все большую раздвоенность по мере сталкивания с кучей противоречий. |
|
|
|
[Другим камнем преткновения в моих
«накатанных» рассуждениях было непонимание того, почему многоуважаемые
сотрудники орловского ВНИИСПК, головного института по яблоням средней полосы,
во главе с академиком Седовым Е. Н., до сих пор упорно не хотели однозначно
признавать преимущества клоновых подвоев, перед сеянцевыми (которые так
навязчиво сейчас и уже давно предлагаются институтами Мичуринска – бывшей ЦГЛ
и ВНИИГиСПР и всем продвинутым садоводческим миром, Европы, США), а продолжают
применять более сложные в конструкции и несколько более сильнорослые, в
основном полукарликовые, деревья на вставках?] |
|
|
|
Понадобилось около года, (довольно
напряженных размышлений, где пришлось вспомнить все, чему меня учили и сам
учился по физическим/техническим дисциплинам в течение всей жизни, и понять
то, что некогда было прежде на работе)
пока я не понял огромную разницу между понятиями «эффективность» (кроны, дерева), понимаемую как наивысшую интенсивность (биообъекта) в идеальных (перенасыщенных питанием и
энергией) внешних условиях, которая (эффективность), по сути, в основном
является количественным показателем
- концентрации энергии/массы процесса (хоть
и в единицы времени и пространства,
но без учета экономичности этого
процесса); и понятием «культура» (и ее уровнем, названный «культурностью»), которое обозначает качественный параметр, характеризующих уровень адаптационных возможностей
биообъекта, между максимальным и минимальным значением его интенсивности
функционирования, и, главное, учитывающий
его экономичность (удельную
или общую на биообъект), в расходе уже
и массо-энергетических ресурсов,
(для производства единицы полезной продукции – что есть, по определению, удельная экономичность), или общую на биообъект экономичность,
(выражаемая, в частности, через его, дерева, общий КПД - процесса биосинтеза). Заметим, что «удельная» экономичность физически
прямо связана с величиной долговечность.
И пока не смог связать все противоречия между количественным и качественным
развитием и двумя основными параметрами дерева (максимальная продуктивность и
экономичность) единым интегральным параметром «культурность» |
|
|
|
Поэтому для меня было огромным открытием и
откровением узнать, что более
культурными деревьями будут как раз большие
деревья, поскольку, благодаря своим размерам, в принципе могут вмещать больше «сложности», в
виде более мелких элементов (например,
листьев, которые имеют примерно
одинаковые, вполне ограниченные размеры, а также мелких веток и прочих элементов.). |
|
|
|
Другой вопрос, что у больших деревьев есть
и большие ограничения на эффективность функционирования, особенно в поле
притяжения Земли, из-за быстрого (опережающего) возрастания, с линейным
увеличением размеров дерева, его внутренних потерь (непроизводительных затрат
энергии) при циркуляции веществ в процессе обмена - которые имеют
определенный порог, неспособный преодолеваться деревом - при этом рост дерева
останавливается – поскольку выше оно расти не может, (я назвал такую
расчетную высоту дерева «критической», Но
крит. См. ф-лу «Второго закона Абакумова» / /, раздел / / в части 1.). Но эти ограничения, при
достаточно большой биологической силе роста сорта дерева, вступают в силу при
весьма больших размерах (более нескольких метров, до 10 и более, по яблоням),
поэтому обычные сильнорослые деревья вполне имеют силу и право на
существование (при размерах в пределах 5-6 м), обеспечивая весьма высокий
уровень культуры, при приемлемых внутренних (непроизводительных) затратах (в
процессе биосинтеза). |
|
|
|
С другой стороны, карликовые (особенно
полукарликовые, мои любимцы, наиболее оптимальная золотая середина для нашей
подмосковной зоны) деревья имеют
вполне приличные, большие размеры, чтобы набрать необходимую «сложность», для
получения всех преимуществ от «культурности», столь необходимой для
произрастания в северных зонах садоводства. Их размеры тоже могут достигать 5
и более метров (хотя деревья более 4 м никто из уважающих себя садоводов не
использует). Кроме того, важно отметить, у таких средних по размерам, но
относительно компактных деревьев, кроны вполне управляемых размеров, а значит
– легко «окультуриваются», (правильно формируются) – это во-первых; а во-вторых
– у таких искусственно создаваемых карликовых деревьев - за счет клоновых
карликовых подвоев или вставок, физиологически более разветвленная,
насыщенная ветвями крона (что есть признак высокой ее культуры), тем более
что у таких крон она хорошо просвечивается на всю глубину и потому может
использоваться почти полностью по объему; тогда как у «крупнокалиберных»
деревьев слишком большое затенение внутри кроны, из-за чего она обычно мало
используется мелкими соподчиненными ветвями, а вся листва в основном выносится
на периферию кроны. Этот фактор тоже несколько нивелирует преимущество в
культуре у «гигантских» деревьев благодаря их размерам (им остается в
основном использовать ярусное строение основных скелетных ветвей, для
получения внутренних «резонансов»). В итоге, по моему интегральному опыту и
пониманию на данный момент, полукарликовые
деревья по «культурности» не только не уступают более сильнорослым, но даже
превосходят их, по трем причинам. |
|
Во-первых – благодаря т. н.
«геометрическому фактору» (см. «Первый закон Абакумова»), приводящий к
пропорциональному увеличению эффективности кроны при уменьшении ее размеров. |
|
Во-вторых,
меньшие физические размеры уменьшают внутренние потери, которые
начинают резко возрастать после определенных величин (см. «Второй закон
Абакумова). |
|
В сумме, эти первый и второй факторы дают
увеличение эффективности кроны
дерева при уменьшении ее высоты
примерно в число раз, равное удвоенному соотношению высот сравниваемых
деревьев: 2(Но1/Но2), где Но1 – высота сильнорослого дерева, а Но2 –
малорослого, «карликового». (Напомним – эффективность
– это первый член в формуле «культурности», аналог, в модели, параметра Рмакс, пропорционального
продуктивности, урожайности дерева.) |
|
В
принципе, первый и второй факторы лучше разделить по влиянию на
«культурность» дерева, и влияние второго учитывать в ухудшении второго
показателя «культурности» Э, ибо
поскольку второй фактор (физические потери самого дерева, резко возрастающие
в большом дереве после его определенной высоты), правильнее учитывать через
уменьшение экономичности (второго
показателя в выражении «культурности» Ук=Рмакс х Э), чем через уменьшение
эффективности (аналога мощности, интенсивности, урожайности - в
определениях, используемых в модели – первого показателя в выражении
параметра «культурность»). |
|
|
|
Думаю, что выигрыш по меньшим внутренним
физическим потерям, карликовых деревьев, по влиянию на общую «добротность»
дерева, превосходит потенциальный выигрыш сильнорослых по культурности/
добротности, объективно связанный с их большей «сложностью», благодаря
размерам. Эти внутренние физические
потери, присутствующие в дереве, отражаются отрицательно - через уменьшение
его экономичности Э - на величине
его параметра «добротность» Q (практически аналога параметру
«культурность» Ук, с точностью до
коэффициента 2, для простой колебательной системы контур, которым
моделируется дерево). |
|
|
|
Пожалуй, единственно, в чем преимущество
«гигантских» (в определенных пределах физических ограничений внутренних
потерь) деревьев бесспорно – это лишь в удельной
экономичности (а также долговечности,
восстановительной способности) их
функционирования, благодаря собранности вместе огромного количества взаимно
«выручающих» элементов и охвата ими громадных объемов окружающей среды,
возрастающих в кубе от роста линейных размеров дерева. Однако эта их
экономичность достигаются: (а) путем уменьшения
темпов роста (однако, даже при недостатке массо-энергетических ресурсов,
в «северных» условиях, в равных же хороших условиях, они даже превосходят по
биологической силе роста карликовые деревья) и особенно созревания (отражаемого садоводческим параметром «скороплодность»); (б) уменьшением удельной продуктивности (на
единицу занимаемой площади), а также (в) снижением
качества биопродукции (в смысле ее «энергетической
плотности»/калорийности древесины и плодов: древесина сильнорослых деревьев
более рыхлая, а плоды менее «зрелые», концентрированные по составу энерго
содержащих веществ – сахаров и прочих). |
|
*** |
|
Удивительно, как все-таки сложна и
противоречива жизнь: на каждый фактор (например, приводящий к улучшению параметров
дерева, любого объекта) тут же находится ему противоречащий и
противодействующий, (быстро усиливающийся при небольших отклонениях условий для этого параметра и/или просто во
времени); так что в одних условиях и пределах данного параметра преимущество получает одно решение, а при
их (порой очень небольших) изменениях – другое. Жизнь переменчива, как волна
– только успевай «поворачивайся» - не успеешь приспособиться к одной ее фазе
(например, покоя) тут же накрывает другая - активных действий, «быстрых
перемен», (которые так любят «хромые верблюды», чтобы оказаться впереди, по
арабской пословице: «Хромой верблюд становится первым, когда караван меняет
направление»). |
|
|
|
Несколько примеров для иллюстрации
противоречий жизни, конкретно для плодовых, «нежных» деревьев. |
|
(а) Стоит условиям окружающей
среды (природно-климатических или искусственно создаваемых уходом) стать чуть
получше, благоприятнее, («культурнее» - в нашем определении, понасыщеннее
теплом/освещением в верхней полусфере кроны и питательными веществами, в
растворах – в нижней полусфере
корневой системы): климат потеплее, зимы помягче, почвы пожирнее, влаги
побольше, да поравномернее поступление – тут же преимущество быстро переходит
в сторону более интенсивных карликовых деревьев (и, наоборот, в случае
ухудшения перечисленных условий – преимущество переходит к более выносливым
сильнорослым деревьям). |
|
(б) Стоит условиям
произрастания стать более стабильными, по годовому циклу и погодным
отклонения внутри него – как преимущество переходит к более
«высокодобротным», более «культурным» деревьям, как более экономичным и
продуктивным в этих условиях. Но стоит климату и погоде стать более
«рваными», сильно и резко переменчивыми, как менее культурные деревья
получают превосходство даже по продуктивности, благодаря большей гибкости
(меньшей инерционности, степени «настроенности» на определенный цикл и
условия), и, таким образом, приспособленности к переменам (у них больше «полоса
захвата» по внешним параметрам, на которые они «успевают» реагировать). Не
говоря уж о больших преимуществах (малодобротных, малокультурных деревьев) в
устойчивости (определяемой параметров Ууст)
к самим этим переменам, опасным для жизни дерева, благодаря большему
(массо-энергетическому) запасу (величине Рмин=Ууст
в модели) оставляемых им веществ
(«жира», «на черный день»), не участвующих (прямо) в обменных процессах,
массо-энергетической циркуляции. |
|
(в) Стоит дереву, благодаря объединению биоэлементов
(в частности, волокон в пучки, в ветках) в более сложную, «высококультурную»
биосистему, с более прочной конструкцией
– вырасти большим, по высоте и габаритам, чтобы заполучить световое и
почвенное пространство в борьбе с «низшими» (одно и «малоэтажными») формами
растительной жизни (флоры), а также «оторваться» от нижних морозобойных слоев
воздуха зимой - как тут же вступают в силу другие природные физические
ограничительные факторы: быстрое увеличение внутренних массо-энергетических
потерь (снижающих эффективность дерева, удельную продуктивность), из-за
ускоренно – непропорционального роста потерь на массо-образование для несущей
конструкции, с линейным ее увеличением в размерах; затенение внутренней части
кроны собственными периферийными (верхними, боковыми) листьями; увеличение
непроизводительных расходов энергии на перемещение внутренних соков, на
большие расстояния, в громоздком дереве, особенно против сил притяжения
Земли. |
|
(г) При увеличении
экономичности дерева (его КПД и «культурности») уменьшается его скорость
развития (скороплодность). |
|
д) При увеличении
«культурности», «добротности» дерева снижается его «устойчивость», надежность
в условиях переменчивых климата и погодных условий (см. п. б). |
|
|
|
*** |
|
Как видим, вся жизнь и природа сотканы из
противоречий. Так что, уж извините,
дорогой Читатель, что пришлось поморочить голову и Вам, и, прежде всего,
себе, когда пытался разобраться в этих вопросах. Пока же в этой работе даны
не ответы, а лишь обозначены подходы к решению и пониманию ключевых вопросов
«северного» садоводства (в критических условиях). И написана она в основном
как черновик для памяти, (при возвращении к этой теме в последующем), как
подведение итогов моих размышлений по данным вопросам на настоящий момент. |
|
|
|
16. ОБЪЯСНЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ
«КУЛЬТУРНОСТИ» ДЕРЕВА, |
|
ПРИВОДЯЩИХ К УВЕЛИЧЕНИЮ ЕГО
КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ |
|
|
|
Улучшение качественных показателей, прежде
всего экономичности функционирования, достигается за счет увеличения
внутренней организации («культурности») структуры дерева, кроны и корневой
системы, заключающейся во взаимной согласованности входящих элементов
конструкции дерева по «пространственным периодам» (длинам годовых приростов
веток в данной части кроны, в зависимости от удаления от корневой шейки
дерева - по длине подводящего волокна к данному листу). (См. ф-лу Панарина,
далее, часть 3, раздел ). Эти длины
должны быть в максимальной степени сгруппированы около значения основного периода
– равного длине годового прироста ветви в данном месте кроны, или быть
кратным им (подробнее см. далее в разделе
, посвященном моделированию формы кроны методами спектрального анализа
в области пространственных частот, с целью выяснения и определения путей
повышения ее уровня культуры, «культурности»). На практике это означает
хорошо сформированное дерево (с равномерно и максимально заполненной кроной
ветвями разных порядков), большого размера и ширины (в пределах других физических ограничений, на внутренние
потери, тоже снижающие добротность и культурность дерева, равно как и факторы «дезорганизации» пространственной
конструкции/структуры дерева). |
|
|
|
Смысл первый увеличения
«культурности» общей структуры кроны заключается в повышении синхронности взаимодействия ее элементов,
так, чтобы обеспечить минимум потерь на транспортировку соков, который имеет
место при максимальных амплитудах напряжений колебаний в биосистеме, в каждом
из ее элементов, и в узлах схождения токов из отдельных элементов (в дереве –
ветвей, например). А это происходит, в свою очередь, при равных (или кратных)
их размерах (расстояний междоузлий, ветвей разных ярусов и порядков), и при
максимальной их выравненности по величине: т. е. при минимальных СКО –
среднеквадратичных ошибках - отклонения этих размеров от матожидания (нужной
средней величины). Эти отрезки веток можно имитировать колебательными
системами, которые по очереди передают волну сокодвижения («напряжения»),
подобно линии с распределенными постоянными (типа ТВ кабеля). Чем более они
выровнены по параметрам, «одномернее», однороднее, тем меньше поперечная
«паразитная» «стоячая» волна потерь по сравнению с «бегущей», полезной волной
передачи энергии «по назначению», в направлении роста (вверх) или созревания
(вниз). Их отношение (энергий бегущей и стоячей волн) и будет характеризовать
и «добротность», и «культурность» системы (пропорционально, хотя и в разной
степени для этих параметров). |
|
Смысл второй в увеличении
культурности (усложнении) объекта заключается в возможности уменьшения
интенсивности в отдельных частях биообъекта благодаря распараллеливанию
общего процесса на несколько, что приводит к резкому увеличению экономичности
сложного объекта. Поскольку потери на
функционирование сложного объекта, (использующего колебания и резонансные
эффекты взаимодействия отдельных элементов) уменьшаются очень быстро со снижением скорости жизнедеятельности (в
квадратной зависимости от уменьшения частоты колебаний, или, что одно и
тоже – от увеличения во столько же
их периода – в «простой» колебательной
модели - или длительности переходных процессов, в импульсной «сложной»
модели.). |
|
Важно! Заметим, это относится уже к частоте и
периоду колебания всего жизненного
цикла дерева, а не сезонного колебания, параметры которых, частоту и период, изменить нельзя, понятно. В
данном случае потери (при росте
дерева) будут зависеть (в квадрате
раз!) от изменения длительности переходного периода нарастания массы
дерева, до его взрослого плодоносящего состояния (или длительности переднего фронта трапециидального «импульса жизни» -
в упрощенной модели объекта - равной «скороплодности»,
в привычных определениях садоводов). Естественно, такое «замедление»
нарастания жизни (скорости ее процессов в дереве), и прежде всего процессов
«созревания» - приводит и к уменьшению его годовых приростов биомассы, или,
попросту – роста и развития. |
|
|
|
Таким образом, проявился
очевидный (но важный) вывод, о
том, что повышение экономичности
жизнедеятельности биообъекта (за счет увеличения его сложности),
например, в N раз, сопровождается снижением его мощности
(интенсивности) жизненных процессов, роста и развития, (а значит и
продуктивности), в корень квадратный из N раз. Вот она, неизбежная
расплата за выигрыш по этому
важнейшему параметру – экономичности/выносливости
дерева - проигрыш в его продуктивности (общей биологической, а значит – и
полезной, «выходной» - плодовой). [Правда, это относится только к основному фактору/методу повышения
экономичности – за счет уменьшения
скорости биопроцессов. Но, справедливости ради, есть и другие
способы/факторы повышения экономичности, а именно за счет снижения внутренних
потерь в дереве – как механических, на перемещение веществ в соках по дереву,
так и физиологических и биологических, самого процесса биосинтеза в листе. А
также снижения потерь на «лишнее» /непродуктивное/ массо-образование пир
создании прочной конструкции; на образование и содержание «лишних»
/избыточных/ запасов питательных веществ и энергии; повышения уровня
«пространственно – резонансной» организации дерева /его добротности,
культурности формы/ и прочее, что позволяет повысить «удельную экономичность»
дерева, по производству единицы продукции, без снижения скорости
биологических процессов.] |
|
*** |
|
Примечание |
|
Из этого прямо следует, что
при переносе садоводства на север, в более бедные условия, требующие
повышения выносливости дерева, нельзя ждать от плодового дерева высокой
продуктивности, даже при использовании всех его внутренних резервов повышения
эффективности - за счет повышения его культурности (уровня внутренней
организации). И тем более велико значение повышения культурности деревьев на севере, что позволяет минимизировать потери (частично
их скомпенсировать за счет большей
внутренней экономичности функционирования) от ухудшения условий по энергетическому обеспечению (свету, теплу)
и питанию, от просто
пропорциональных коэффициенту их
ухудшения Ф (случайная буква), как это было бы в простых системах, а только
в степени корень квадратный из Ф. Благодаря чему расширить на север
границы культурного садоводства. Спасибо вам, крупные объемные «культурные»
деревья средней полосы (которая и есть реально северная зона садоводства),
выдерживающие наш тяжелый климат! |
|
(А вам, колонновидные сверх
интенсивные миникарлики, пусть поклонятся южане, а мы можем только помечтать
о них и к ним стремиться, по мере искусственного повышения культуры окружающей среды в своих садах и
собственной садоводческой культуры. А, может быть, доживем до необходимости
создания теплиц на северных/восточно-континентальных территориях, и тогда
мини «карлики» и «колонны» получат новое дыхание, уже в закрытых помещениях.) |
|
|
|
*** |
|
Тот же вывод можно представить в обратной
форме записи: увеличение
интенсивности процессов жизнедеятельности – роста и развития биообъектов – в N раз приводит к уменьшению экономичности этих процессов
(или
росту относительной доли потерь
циркулирующей энергии) в N (в квадрате) раз. Это уже расплата за ускоренный рост,
когда он необходим. |
|
Эти выводы есть прямое следствие общих
физических законов, такого, как закон сохранения массы и энергии и прочих, и
потому неоспоримы. Другое дело, что для максимального проявления процессов Жизни – ускорения развития материи
(что является ее предназначением у природы и всего материального мира – по
определению: «Жизнь – это процесс самоорганизации материи») она – в лице ее
биообъектов в частности – использует разные механизмы для этого (или делает
разные акценты на каждом из них), в зависимости от складывающихся условий
окружающей среды. Так, если ее ресурсы неограниченны (что обычно имеет место
в начальный момент возникновения нового биообъекта), то природа делает ставку
на максимально быстрый рост интенсивности, продуктивности жизни, («простого»
количественного» развития, «роста»), не слишком заботясь об экономичности
этого процесса, и лишь по мере исчерпания ресурсов все более на первый план
выходит экономическая составляющая, уже «качественного», «культурного» развития.
|
|
|
|
Отступление 1 |
|
|
|
Эти биологические законы природы,
основанные на общих физических, всеобщи, и потому в равной степени применимы
и для развития «общественного организма». Так, капитализм есть последняя общественная формация, относящаяся к т.
н. «простым» системам, ориентированным на максимальную скорость развития,
«любой ценой», не взирая на общую ее экономичность или «затратность». Социализм (первая стадия коммунизма)
– это уже первая в истории общественная формация, которая начинает учитывать
экономическую составляющую развития, на первом месте, при том что
количественной тоже уделяется большое внимание. Далее, по мере исчерпания
основных физических ресурсов развития, планеты, прежде всего, будет неизбежен
переход уже к коммунистической модели
жизнеустройства общества, где рост общих производственных – в материальной
сфере – мощностей будет постепенно приостанавливаться, а общее развитие
человеческой цивилизации происходить в основном за счет улучшения ее
«экономических» показателей (роста экономичности производств и самих
потребителей), т. е. увеличения
«уровня культуры» («культурности», в нашем строгом физическом
определении) общества в целом и его «элементов» - людей, по отдельности. В
частности, более высокая «культурность» общества (степень его организации)
будет проявляться в более рациональном совместном использовании многих
дорогих высококачественных вещей, коллективного пользования (одновременно или
«вахтовым», последовательным методом). Так же как и в более скромном
материальном потреблении отдельных граждан, (особенно со
«сверхпотребностями»). Поскольку избыточное материальное потребление не
только вредно обществу само по себе, но и ограничивает духовное развитие
самих этих членов общества, подобно тому, как пресыщение от обжорства вредит
здоровью организма. |
|
|
|
Отступление
2 |
|
|
|
Понятным примером «живой»
колебательной системы, как биообъекта, обладающей определенной степенью
«культуры», отражаемой параметром «добротность» - является сердце в единстве
с сосудистой системой и происходящие в
них процессы. Все люди, не только медики, знают, что хорошее сердце (в
системе с сосудами) работает медленно, стучит редко, но глубоко. При этом оно
затрачивает минимум энергии на транспортировку крови (равного количества), т.
е. работает наиболее экономично. Заметим, что увеличение глубины биения
(отражаемое в максимальной амплитуде напряжений на «выходе» сердца) –
отражается на увеличении мощности (сердечно-сосудистой системы и
обеспечиваемого ею питанием организма в целом) в квадратической зависимости.
И тоже в квадратической зависимости возрастает экономичность работы
сердечно-сосудистой системы от замедления ее ритма. А общий уровень
физической «культурности» сердечно-сосудистой системы (и всего организма,
которой определяется его состояние), в соответствии с нашим определением (по
третьему закону Абакумова), равен произведению производительности на
экономичность биосистемы. Следовательно, выигрыш в культурности у двух
объектов будет равен произведению от квадратов отношений их амплитуд давлений
и сердечных ритмов (отношение ритмов берется в обратной зависимости): |
|
|
|
Уфк1/Уфк2 = (Н1/Н2) (в квадрате) х (П2/П1) (в
квадрате) (16 .1) |
|
|
|
Заранее прошу прощения у
медиков, что влез в их заповедную область, и так все упрощаю, сравнивая
«святое живое» с «примитивным механизмом» (хотя, думаю, что Николай Амосов,
работавший над созданием искусственного сердца, так бы не сказал).
Действительно, некоторые могут подумать, прочитав данное место, что высокое
«давление» у больных (атеросклерозом,
уменьшающим пропускную способность, «проводимость» сосудов) это есть
характеристика хорошей физической культуры сердечно-сосудистой системы и
организма человека. Хотя все как раз наоборот, оно означает его плохое
состояние, малую пропускную способность сосудистой системы, для преодоления
которой сердце вынуждено «надрываться», жертвуя собой, чтобы спасти организм
в целом. Кроме того, в организме все много сложнее – работает не одно сердце,
а помимо него и вся мышечная сосудистая система, которая волнообразно
сжимается, передавая поток крови. И от ее параметров – пропускной способности
и способности к большой амплитуде сокращений, при экономичной работе – зависит
общая эффективность работы сердечно-сосудистой системы и всего организма
человека. (Например, есть спортсмены, с невысокой природной функциональной
выносливостью – сосудистой системы – которые «берут» за счет перетренировки
сердца, что часто кончается очень плачевно – вплоть до их гибели на
тренировках или соревнованиях, или зарабатывают себе «давление» в молодые
годы. Но это совсем далекая тема от нашей главной темы статьи.) |
|
|
|
*** |
|
|
|
Взрослое плодовое дерево, как
биообъект, являющийся сложной «культурной» биосистемой, можно представить, по
аналогии с сердечно-сосудистой системой, неким пульсирующим большим
«сердцем», дышащим «ежиком», с годовым ритмом. На этот ритм накладывается
другой – более медленный – ритм жизни (всего жизненного цикла, равного
продолжительности жизни объекта), а в нем присутствует еще один, более частый
ритм, определяемый длительностью переходных процессов (его период примерно
равен двум длительностям переходного процесса, равного параметру
«скороплодность» плодового дерева, в годах). Последний ритм определяет
длительность периода созревания дерева (в годах), называемый
«скороплодностью». |
|
(Есть еще суточные ритмы
дерева и даже лунные – но о них говорить и их учитывать мы не будем). |
|
Эффективность
функционирования этой биосистемы (дерево) определяется параметром
«культурность» (введенным нами, в соответствии с формулой в «Третьем законе
Абакумова»), которая учитывает и производительность (интенсивность)
биосистемы, и ее экономичность (в двух вариантах: А) на единицу произведенной
«энергетической массы» продукции; Б) на всю произведенную биопродукцию за год
(пропорциональную, примерно, средней плодовой урожайности). |
|
|
|
Параметр «культурность» наиболее полно –
интегрально - учитывает два главных противоречивых параметра сложной
биосистемы – его (максимальной) продуктивности/интенсивности/мощности
(в единицы времени и пространства)
по переработке массо-энергетических ресурсов;
и экономичности - по потребляемым
основным физическим ресурсам природы
(массо-энергетическим, но вне
зависимости от пространственно-временных). Показано, что в большей
степени он (параметр «культурность»)
зависит от параметра «экономичность»,
(в строгом определении варианта А) - в квадрате раз, чем от параметра «интенсивность». Так же показано, что
он зависит от степени сложности биосистемы («базы сложности N», или добротности Q), которые характеризуют
уровень внутренней организации биообъекта. База сложности объекта N определяется как количество
независимых элементов сложной системы. |
|
|
|
Я не специалист в области
аграрных наук, но, с моих дилетантских представлений, до настоящего времени
не уделялось достаточного внимания «экономической» составляющей в
характеристиках плодовых деревьев - не
в практическом плане выведения таких адаптивных сортов, для нашей северной
зоны садоводства (здесь то как раз отечественные селекционеры прошли огромный
путь в правильном направлении, создавая достаточно выносливые сорта со
взвешенными параметрами, качественными и количественными по плодам), а в
теоретическом осмыслении ее (экономичности) важности, по отношению к
параметру «интенсивности» садов, на котором сейчас «заклинило» и «заточено»
почти все мировое садоводство. |
|
Но дело в том, что, к
сожалению - «Россия – не Америка» (по
природным условиям, необходимым для успешного садоводства). И потому подход
здесь к садоводству должен идти с другого конца – со стороны выносливости
плодовых деревьев. И, помимо выведения адаптивных сортов – т. е. использования
биологических методов решения проблемы, необходимо правильно (грамотно)
учитывать конструктивные факторы повышения культурности плодовых деревьев - с
целью использования искусственных методов для такого повышения. А для этого
необходимо достаточно теоретически разработать этот вопрос, чему и посвящена
эта статья. (А доказать все изложенное в статье, я хочу прежде всего самому
себе, а остальным, в том числе профессионалам в этой области – дать повод
задуматься на эту тему – с позиций физико-математического моделирования). |
|
Хотя, должен заметить – в практическом
садоводстве все методы и мероприятия, которые соответствуют или вытекают из
моей «теории», давно используются и отстоялись в головах практиков и ученых
садоводческих НИИ, что нашло отражение в многочисленных рекомендациях и в
садоводческой литературе. А еще физика природы плодовых растений сама нашла
себе проявление в оптимизации конструкций естественных крон деревьев, в том
числе плодовых – растущих в разных условиях разных природно-климатических
зон, включая северные и восточно-континентальные, предельные для жизни
(людьми давно замечен естественный природный «ум» растений – смотри,
например, книги по садоводству Н. Курдюмова «Умное дерево», статьи и фото
иллюстрации естественных и искусственных форм крон в прекрасном атласе Р. П. Кудрявца «Обрезка
и формировка плодовых деревьев» и в др. замечательных книгах отечественных и
зарубежных специалистов). Собственно, вся эта моя «теория» - с попытками
моделирования дерева, есть попытка подвести «научное» обоснование под
действия самой природы, которые уже проявляются в жизни растения, и потому не
может противоречить им. |
|
|
|
|
|
17. ПУТИ РАЗВИТИЯ САДОВОДСТВА
И СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЕ |
|
«КУЛЬТУРНОСТИ» САДОВ |
|
|
|
Для простого пояснения количественных и качественных направлений (и методов) повышения культуры (и ее
уровня, отражаемого параметром «культурность»)
садов, рассмотрим «на пальцах» несколько простейших примеров в практическом
садоводстве. |
|
|
|
А. Количественный путь. (Здесь развитие идет по абсолютным
параметрам продуктивности, безотносительно к затратам, всех видов:
пространственно-временных, массо-энергетических, трудовых, финансовых и
прочих). |
|
1. Пропорциональное
увеличение в размерах дерева (с определенной кроной). |
|
2. Увеличение количества
деревьев в саду, равных по параметрам. |
|
3. Увеличение площади садов. |
|
|
|
Б. «Простой» качественный путь. Качественный – поскольку параметр
«продуктивность» уже нормируется, по общим габаритам дерева. «Простой» -
поскольку нормировка идет только по общим размерам кроны: площади проекции
кроны или объему занимаемого ею пространства, и, разумеется, по времени – за
один год, единичный цикл развития растения (без учета экономичности в
потреблении массо-энергетических ресурсов на единицу произведенной
«энергетической биомассы»). |
|
1. Увеличение площади
листового аппарата (суммы листьев) внутри дерева прежних габаритов (без учета
совместного их оптимального расположения – так, например, чтобы они не
«затенялись» друг другом, но, наоборот – были повернуты по нормали к
максимуму светового потока, имели равный шаг отхождения и пр.). |
|
|
|
В. «Сложный» качественный путь, «высококультурного» развития.
(«Сложный» потому, что идет нормировка продуктивности - дерева, сада – по
всем потребляемым ресурсам, не только по пространству – единицу объема кроны
и в единицу времени, но и по потреблению энергии и массы из окружающей среды,
на единицу полезной произведенной продукции). |
|
1. Увеличение площади листового аппарата (суммы листьев), но уже с учетом наиболее правильного
(оптимального) расположения листьев по всему объему кроны: |
|
- наиболее равномерного (или
хотя бы без затенений, если крона в своих габаритах мало заполнена листвой); |
|
- листья должны быть
развернуты на солнце или свободное световое пространство (когда в тени
прямого солнца). |
|
2. Увеличения количества ветвей, разных порядков, в первую очередь
мелких ветвей с длиной, равной годовому приросту; и ветвей более крупных
порядков, наиболее равномерно разветвленных по всему объему кроны таким
образом, чтобы обеспечить максимальное количество мелких ветвей и хорошо
освещенных листьев на них. Дерево должно быть «пушистым», причем суммарная
площадь листьев не должна превышать 4-5 площадей проекции кроны на солнце (Р.
П. Кудрявец), с учетом рассеянного и переотраженного освещения и смещения
светила за день в большом угловом секторе (около 90 градусов). |
|
|
|
3. Улучшения внутренней структуры расположения ветвей, при равном их количестве (помимо того, как указано в
предыдущем 2 пункте – что они просто не должны затеняться и располагаться,
соответственно – максимально равномерно). Оно предполагает учет следующих
видов конструктивных параметров,
определяющих «уровень культуры» формы (кроны, и аналогично корневой системы,
«за кадром») плодового дерева. |
|
Строго определенное ярусное
расположение (узлов ответвления) скелетных ветвей, на основном стволе, так,
чтобы расстояние между ярусами (междоузлиями) были равны (или кратны) длинам
(по волокнам, измеренным относительно корневой шейки) усредненных годовых
приростов (в переменном масштабе по всей длине волокна для каждого элемента
единичной длины, и в зависимости от расположения этого элемента – например,
части ветви, в кроне – его расстояния по горизонтали и вертикали от корневой
шейки). |
|
Наиболее оптимально, по моим
расчетам, расположение ярусов по закону убывающих простых чисел, например,
5-4-3-2-1 при 5-ти ярусах. Причем масштаб, в котором должны меряться эти оптимальные
расстояния, изменяется в вертикальном и горизонтальном направлении, (с разной
скоростью по каждому), «сжимаясь» по мере приближения к «критической» высоте
и ширине дерева. Будет меняться и
оптимальный угол отхождения ветвей яруса на каждой высоте – подобно тому,
как это происходит и у естественных «умных» крон деревьев. (См. раздел , формулу Панарина и др.). |
|
Столь же определенное ярусное
расположение (узлов разветвления) должно быть и у боковых ветвей, более
высоких порядков. У ветвей второго порядка по закону 4-3-2-1, у ветвей
третьего порядка – 3-2-1, у четвертого – 2-1. (Как-то примерно так, но уже с
учетом отсутствия взаимного «мешания» друг другу – это надо рассчитывать на
объемной модели, но на практике решается простым вырезанием встречных
загущающих веток. Дай бог, чтобы было что вырезать – избыток веток; плохо –
когда их неоткуда взять – такое дерево никогда уже не сделать «идеальным» по
«культурности»). |
|
|
|
Г. Смешанный (количественно-качественный) путь. |
|
Предполагает одновременное
увеличение числа деревьев в саду, при соответствующем уменьшении их размеров,
на равной территории, и увеличение их качества («эффективности» и даже
«культурности», в наших определениях), за счет: |
|
(а) пропорционального уменьшения размеров,
(т. н. «геометрического» фактора, по «Первому закону Абакумова»). |
|
(б) уменьшения внутренних
физических потерь у малых деревьев (в соответствии со «Вторым законом
Абакумова». |
|
(в) увеличения культурности
(внутренней «резонансности» конструкции) дерева: кроны правильной формировкой
и корневой системы за счет использования скелетных разветвленных симметричных
корневых систем сеянцевых подвоев, совместно с карликовой вставкой, вместо
использования чисто клоновых подвоев, имеющих
линейную форму стержневого корня с обрамляющими мелкими корневыми
волосками. |
|
(г) максимально равномерной
посадкой деревьев, с учетом их силы роста, наиболее полно использующей общее
наличное световое и почвенное пространство. |
|
(д) учета таких факторов, как
оптимальное перекрестное опыление определенных сортов, наличия пчел и других
насекомых опылителей, использования птиц для борьбы с насекомыми и прочих
агромер, повышающих урожай. |
|
(е) правильное расположение
рядов в саду, учитывающее стороны света (с востока на запад), при частичном
уплощении крон (вдоль рядов); а также использование заградительных полос
деревьев с северной стороны или даже отражения от хозяйственных построек (на
малых личных участках, например). |
|
(ж) улучшение почвы и условий
ее содержания, вместе с корневой системой
(дополнительное удобрение, полив, прополка и мульчирование и прочее). |
|
|
|
Дело в том, что без
увеличения культурности окружающей среды невозможно (бесполезно) повышать
культуру самого дерева, если оно не будет ей соответствовать: так, например,
дерево с меньшей потенциальной «культурностью» будет давать большие урожаи (и общую
продуктивность биомассы) в более плохих условиях. (Подобно тому, как классный
автомобиль по своим параметрам в хороших условиях – горючего, масел, качества
дорог – тут же сломается в плохих условиях отсталой страны и малой культуры
водителя). |
|
|
|
Отсюда можно сделать вывод,
что понятие «культурность»
(объекта, процесса) - в широком смысле
- понятие относительное, с
том смысле, что может
проявлять/реализовать себя только в соответствующих, согласованных по уровню
(качества и количества, или «культурности»), условиях окружающей среды,
существования. Отклонение условий от оптимальных, для данной культурности
объекта, в любую сторону почти одинаково отрицательно сказываются на конечном
результате (подробнее см. далее, в следующих разделах работы). С этой точки
зрения можно сказать, что культурность есть характеристика (мера) адаптивных
возможностей дерева по приспособлению к окружающей среде, поскольку, чем выше
культурность дерева, тем в большом диапазоне условий оно может успешно
функционировать (перераспределяя свои параметры – внутри произведения «производительность
х экономичность», равное «культурности») таким образом, чтобы сначала
обеспечить необходимую выносливость дерева, в данных природных условиях, а
оставшийся «культурный» потенциал «посвятить» максимальному плодоношению/
продуктивности. |
|
*** |
|
Как проявляется культурность системы сад? Ведь в нем
нет, казалось бы, внутренней биологической связи между отдельными деревьями,
(его элементами), как это имеет место в едином биологическом организме
большого дерева, где многие его элементы (ветки, листья) связаны – в общих
местах соединений, и вопрос повышения культурности дерева сводится к
увеличению степени «синфазности» (синергизма, взаимоусиления) взаимодействия
его отдельных элементов (как это описано выше)? |
|
Отвечаю – в том, что это
совместное управление (системы многих деревьев «сад») осуществляется внешними
силами, природой (создающей общие «энергетические» волны для всех деревьев, и
Человеком (выступающим в роли Господа Бога, или сил природы), который, по
осознанным законам, управляет совместной жизнью деревьев – не давая сильным
«забивать» слабых (отстающих в росте), удаляя погибших и заменяя их новыми,
(при этом еще и улучшая сорта), соподчиняя их по силе роста, оптимальному
расположению в саду, с учетом сторон света и наилучшего освещения,
взаимоопыления, потребности в поливе; и многое другое. А смысл всего в том, чтобы максимально
выровнять условия для всех входящих элементов сада и обеспечить их питанием
на потребном уровне, обеспечив максимально полное использование «дармовых»
ресурсов окружающей среды и вспомогательных, вносимых садоводом. По сути, фактически, Человек-садовод
проводит «окультуривание» сада, под которым понимается любое средство или
агроприем, способствующее повышению его эффективности, удельной
продуктивности, экономичности (в потреблении всяческих ресурсов) – т. е.
улучшает все те параметры сада, которые и определяют понятие «культурность»
(«уровень культуры»). |
|
|
|
*** |
|
Конец «Части 2», начало в «Части 1», продолжение в «Частях
3 и 4». |
|
|
|
|
|
Абакумов А. П. 30.03.12. Москва |
|
|
|
Д. т. 8 499 200 58 44 моб. т. 8 499
722 60 97 моб.
т. 8 916 018 05 41 |
|
|
|
См. наши сайты: |
|
|
|
meshera.my1.ru садоводство |
|
www.abak47.narod.ru садоводство, публицистика, размышления,
техника |
|
www.sad47.ucoz.ru -//- |
|
conception.my1.ru публицистика, философия,
размышления |
|
|
|
адреса электронной почты: |
|
abak47&narod.ru
abak4713&mail.ru |
|
|
|
|