Просторово-часова автономність

Складні системи мають автономну просторово-часову метрику або розмірність (групу перетворювачів) та внутрішньосистемні закони збереження, що визначаються фізичним змістом і конструкцією системи, і залежать (або не залежать) від зовнішнього середовища. Різниця в розмірностях стає різницею класів систем, і ця різниця має чітку формальну ознаку – іншу групу перетворювачів. Припускаючи, що досліджувана система знаходиться в адекватному їй геометричному просторі (реальному, функціональному) та обмежуючись метричними просторами, для кожного рівня фітоценосистем (конкретної системи) визначається і встановлюється її розмірність, що визначається відповідною групою перетворювачів.

Оскільки фітоценосистеми знаходяться у складній часовій і просторовій розмірності, то результативність досліджень залежить від рівнів деталізації, адекватності і достовірності описів її властивостей, і тут вибір метрик може відіграти визначальну роль. Наприклад, відстань в евклідовому просторі між клітинами організму дуже мало пов'язана з такими функціональними властивостями, як час передачі збудження, час реакції тощо. У фітоценосистемах евклідова відстань, як засіб опису функціональних властивостей, взагалі є другорядною, тому що вирішального значення набуває напрям поширення процесу. Ефективніше використовувати функціональний простір з відповідним числом розмірів (промірів) і автономною метрикою. По суті кожна складна система і "живе" в автономному функціональному просторі. У фітоценосистемах часові, просторові і функціональні параметри для видів не тільки різних життєвих форм, але й близьких систематичних груп істотно різняться. Введення метрики означає створення моделі просторово- часової геометрії системи, чим ближче ця модель до справжньої геометрії системи, тим простіш уявляється система.

Отже, можна припустити, що фітоценосистеми, як і всі складні системи, мають просторову і часову метрику, для них існує автономна відстань і автономний час. Пізнання таких систем потребує розширення релятивістських категорій та їхнього поширення на різні форми руху (динаміки). Наприклад, одні і ті ж фізико-хімічні та біологічні процеси (швидкість росту, нагромадження маси тощо) у різних фітоценосистемах проходять з різною швидкістю, тому їхньою природною мірою часу повинно бути проходження якогось визначаючого внутрішнього процесу, тобто можуть мати локальний масштаб часу. При цьому для системи, що розвивається – фітоценосистем і їхніх підсистем, часові проміри можуть бути відмінними на різних етапах розвитку.

Фізичний релятивізм є фундаментом сучасної науки. Системотехнічний релятивізм має модельний характер – внутрішня міра часу може вводитись як засіб досліджень та виявлення явищ і процесів, які неможливо виявити в формалізованих описах системи. Проте автономна метрика обмежує можливі способи декомпозиції системи. З позицій цілісності – різноманітність декомпозицій допомагає виявленню системних властивостей. З позицій автономності – більшість декомпозицій, а можливо, всі окрім одної, відпадуть, оскільки кожен клас фізичних явищ ототожнюється з певним набором інваріантів, кожна група перетворювачів та породжена нею геометрія відповідає цьому ж набору.

Деякі інваріанти або функції від них змінюються при взаємодії підсистем, зберігаючи значення постійним і допускаючи тільки його перерозподіл між підсистемами. Наприклад, відповідна фізична величина підкоряється закону збереження. Швидкість – інваріант, але закону збереження швидкості немає. Проте похідна маси на квадрат швидкості не змінюється за жодних взаємодій (закон збереження енергії). Але існують і більш вузькі, внутрішньосистемні "закони збереження", що визначаються властивостями (конструкцією) системи. Будь-який закон пов'язаний з певною ідеалізацією, тобто не враховує усієї збурювальної дії сторонніх сил і достовірний тільки в межах такої ідеалізації.

Інваріанти визначаються характеристиками і особливостями системи – її конструкцією, ресурсами тощо. На основі дослідження інваріантів виявлені закони збереження, наприклад, "закон збереження енергоресурсу" та "закон збереження енергоінформативності". Ці автономні закони притаманні фітоценосистемам, їхнє знання дозволяє розкрити важливі властивості, ідентифікувати і пов'язати процеси.