Mоделювання еволюційної кібернетики: онтологія, інваріанти та принципи проєктування
| dc.contributor.author | Палагін, Олександр Васильович | |
| dc.contributor.author | Симонов, Денис Ігорович | |
| dc.contributor.author | Червинський, Максим Владиславович | |
| dc.date.accessioned | 2026-02-16T13:06:03Z | |
| dc.date.available | 2026-02-16T13:06:03Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description | Evolutionary cybernetics (EC) is presented as a general discipline for steering change in technical, biological and socio-technical systems under uncertainty. Unlike classical control with fixed goals and architectures, EC assumes that goals, constraints and structures may themselves evolve. The paper contributes: (i) an ontology of EC with four levels (object, process, mechanism, meta-control) and a two-loop organization (operational vs. evolutionary); (ii) a set of cybernetic invariants-information, resource constraint, regulation, structural organization, temporality, integrity/openness, teleonomy — that summarize cross-domain regularities; (iii) a formal model of an evolutionary cybernetic system and operators for meta-level updates; (iv) methodological principles and functional requirements for engineering EC systems (modularity, guided diversity, pace orchestration, default safety, ex-anteverification and ex-post audits); and (v) application tracks in socio-cybernetics, bio-/neurointerfaces, infrastructure, and sustainability governance. Modern AI (safe RL, control-theoretic shields) and digital twins are positioned as one practical realization of the evolutionary loop rather than its essence. EC thus provides a coherent conceptual and engineering framework for the directed evolution of complex systems. | |
| dc.description.abstract | Вступ. Еволюційна кібернетика (ЕК) пропонується як загальна наука керування зміною у технічних, біологічних і соціотехнічних системах за умов невизначеності. На відміну від класичної парадигми зі сталими цілями та фіксованою архітектурою регулятора, ЕК виходить із того, що цілі, обмеження й структура також можуть еволюціонувати. Ця архітектура будується на двоконтурній організації управління: операційний контур оптимізує поточну поведінку, а еволюційно-метаконтур виконуєфункціюзмінитаоновленняфундаментальних правил, архітектури та критерієв ефективності системи. Мета: (1) Сформулювати онтологію ЕК (об’єкти, процеси, механізми, метаконтроль); (2) визначити кібернетичні інваріанти (інформація, ресурсна обмеженість, регуляція, структурна організація, темпоральність, цілісність/ відкритість, телеономія) як спільні закони еволюції; (3) надати принципи та функційні вимоги до систем ЕК; (4) подати формальну модель еволюційної кібернетичної системи та операторів мета-оновлень; (5) окреслити сфери застосування та дослідницьку програму. Методи. Формалізація спирається на онтологічне моделювання та двоконтурну схему прийняття рішень. Онтологічне моделювання охоплює чотири рівні: «об’єкт — процес — механізм — метаконтроль». Крім того, запроваджуються оператори еволюційних змін, які застосовуються для модифікації параметрів, цілей та архітектури системи. Інваріанти задають загальні обмеження й критерії узгодженості через домени. Методологічні принципи охоплюють керування темпом і різноманітністю, багаторівневе узгодження цілей, рефлексивне оновлення онтологій, безпеку «за замовчуванням», а також перевірки ex ante і аудити ex post. Результати. Запропоновано: (1) цілісну концептуальну рамку ЕК; (2) набір принципів і вимог до інженерії систем, що здатні змінювати власні цілі та архітектуру, зберігаючи контрольованість; (3) формальну модель та операторів мета-рівня для інтеграції еволюційного контуру з функційним; (4) дорожню картузастосуваньусоціокібернетиці,біо-/нейроінтерфейсах,інфраструктурних мережах і політиках сталості. Сучасні інструменти (напр., безпечне підкріплювальне навчання, контрольні бар’єри, цифрові двійники) розглядаються як практичні механізми реалізації еволюційного контуру, а не як обмежувальна сутність дисципліни. Висновки. ЕК надає метатеоретичний і інженерний каркас для керованої еволюції складних систем: поєднання двоконтурного керування, інваріантів та формальних операторів мета-оновлень забезпечує керовану зміну цілей і структури з гарантіями безпеки та узгодженості у довгих часових горизонтах. Це відкриває шлях до відповідальних практик розвитку в мінливих середовищах. | |
| dc.identifier.citation | Палагін, О., Симонов, Д. і Червинський, М. 2025. Mоделювання еволюційної кібернетики: онтологія, інваріанти та принципи проєктування. Information Technologies and Systems (Інформаційні технології та системи). 6, 6 (Груд 2025), 3–29. DOI:https://doi.org/10.15407/intechsys.2025.06.003. | |
| dc.identifier.uri | https://nasu-periodicals.org.ua/index.php/its/article/view/22464 | |
| dc.identifier.uri | https://dr.csbc.edu.ua/handle/123456789/1268 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher | Інститут інформаційних технологій та систем НАН України, Видавничий дім "Академперіодика" НАН України | |
| dc.subject | SOCIAL SCIENCES::Statistics, computer and systems science::Informatics, computer and systems science | |
| dc.subject | SOCIAL SCIENCES::Statistics, computer and systems science::Informatics, computer and systems science::Information technology | |
| dc.title | Mоделювання еволюційної кібернетики: онтологія, інваріанти та принципи проєктування | |
| dc.title.alternative | Modelling Evolutionary Cybernetics: Ontology, Invariants and Design Principles | |
| dc.type | Article |