信息特征，进程和自组织演化机制

摘要

自组织是产生系统新结构模式的一般机制。模式本质上是一种关系、一种体系结构、一种组织方式和一种秩序结构，只能通过信息活动来解释。自组织行为的开放性、非线性、内部随机性、内部反馈、信息网络、全息建构等特征，从环境信息功能的角度为系统的自组织演化提供了相应的条件和依据。系统整体信息框架的维护与建设，系统新的信息模式的探索。基于自组织系统演化的一般过程和机制，其相应的基本阶段具有信息活动的意义和价值。一般来说，系统元素与原系统的区别过程就是相关元素与原系统之间的信息关联的解耦过程。形成系统要素的收敛过程是形成新的信息模型的初步探索;某些初始稳定模式的成核过程是信息密码子的生成;系统按照特定模式的开发是信息密码子表示的信息反馈链的遍历构造;系统自复制的扩散是信息模型数量的扩展; the variation in system self-replication is the innovation process of introducing new information pattern; environment-based selection and evolution correspond to the complex development of information pattern; and the alternation of old and new structures in system evolution corresponds to the formation process of the whole information network framework of the new system. In order to explain the self-organization’s characteristics, processes, and mechanisms of system evolution at a more comprehensive level, the complexity research program must pay enough attention to and give due status to the information factors and information science creed. Moreover, the information science research creed may also provide some basic theoretical paradigms with core theoretical significance for complex system research.

1.介绍

随着科学组复杂的信息系统的兴起，因为中间的20世纪，特别是出现和耗散结构论，协同，突变论，超循环理论，分形理论，混沌理论，全息理论的发展，广义进化论，而从60年代后期特别复杂系统理论，自组织机制的形成和开放系统演化的有序格局的发展理论已经揭示清楚。此外，自组织的这一进化理论已经渗透到自然，社会和思维发展的各个领域，并已被用来解释广泛的进化现象。例如，东和Fisher斯图尔特认为，“自组织的概念已经成为理解生态系统空间异质性及其后果日益重要。大家都接受的是生态系统可以自我组织，而所得的空间结构携带官能CON组序列” [1在讨论生态空间的自组织问题时;怀斯用自组织过程来解释经济发展进化和自组织的法律:“如果我们定义经济作为社会经济,不可逆转,耗时的过程,在自然经济和不同元素,我们可以看到,自组织的原则负责进化的一部分。因此，自组织过程在经济演化中构成、破坏和重新构成规律" [2］.和DI BIASE和罗沙使用的信息组织理论来解决意识问题：“由此可见，一个holoinformational和自组织理论，能够整合意识，以宇宙的非本地quantuminformational TESSITURA的，可以解决的意识本质的问题” [3.］.此外，最新的论文表明，一些学者已经研究了机器人等非常具体问题的自组织行为的过程和特征[4]和细胞目标大肠杆菌[5］.

但本文侧重于一般意义上的系统自组织演化的一般信息特征、信息过程和信息机制，而不是对特定系统或领域的自组织行为的详细描述和分析。因此，本文所描述的自组织信息特征、信息过程和信息机制几乎适用于一般系统的所有进化机制。因此，希望那些研究特定系统的自组织过程的人或多或少能从本文中受益或受到启发。

2.组织，自组织，和异性恋组织

2.1。组织

组织概念是自组织概念的上级概念。

一般来说，组织的概念可以定义为静态和动态的意义。

静态组织的概念是指系统结构的有序模式，相当于秩序、模式、体系结构、结构等。

动态组织的概念是指一个系统形成有序结构的过程、方法、机制和方式，对应于有序、结构化、有序、组织等。

在动态意义上，组织的概念可以分为自组织和异质组织，根据有序结构产生的具体机制和方式的差异来定义。

２.２.Hetero-Organization

它可以定义为直接从系统外部引入模式信息，并根据该模式构建系统模式的过程。理解异质性组织概念的关键在于模式是从外部导入的，而不是系统内部自发产生的，例如，工人按照工头发出的外部指令进行工作，从而导致生产的联合行动;晶体按照植入胚胎的方式生长;工厂按照引进的产品模式生产复制产品;并根据现有判例的改革经验进行相应的改革。

２.３.自组织

自组织可以被定义为在其中系统自发处于打开上下文形成内部有序结构的方法[6.］.理解自组织概念的关键是模式是在内部生成的，而不是从系统外部导入的。事实上，任何新的有序结构模式的生成都是通过自组织来实现的。自组织是创建新模型的一般机制。例如，生产过程中的集体作业工人通过积极的合作和默契的行动;激光中激光波列的自发产生过程;生命体通过吸收外界物质和能量来构造自己的血肉身体和器官的过程，以及前所未有的创造性改造过程。

2.4。自组织和异质组织的统一

无论是异组织还是自组织，都是系统有序结构生成的过程，都依赖于系统对外开放的程度。它们之间的区别仅仅在于外部输入因素的性质。在实际的系统演化过程中，异质组织和自组织之间并没有绝对的界限，根据自组织理论，两种过程可以从一个统一的角度来描述。实际上，异质性组织的过程可以看作是自组织过程中产生的新模式的复制或扩散;因此，新的物质或信息有序结构的产生是一个自组织过程，相应地，异组织过程被视为自组织过程扩散或放大的必要步骤。此外，异质性组织对应的是已建立模式的定量增长，而自组织对应的是新模式创建的定性演化。

2．5．类型的自组织

根据系统自发形成的有序结构的类型，自组织现象可分为空间自组织和时间自组织(或时空自组织)两种类型。

空间自组织的现象是指通过自组织在系统的演变期间自发形成的有序空间结构。典型的物理实验包括六边形嵌套蜂窝结构和由伯纳德对流形成的大型滚动波结构，由激光产生的有序光波火车等。在自然和社会中存在非常常见的空间自组织现象，如“云街”在天空中，地质的分层色，干陆的破裂，河流的漩涡，生物体的模式，社会群体的层次结构，进入或留下了大型会议或表现时的人类流动模式，自然村庄的分布。时间自组织（或时尚自我组织）是指在系统的演变期间自发地形成的有序空间结构在通过自组织的时间随时间改变的现象。典型的实验是化学钟表，化学波和化学螺旋。在自然和社会中，颞自组织（或时空自我组织）的季节性自组织（或时空自组织）也存在非常常见的现象，例如太阳黑子的周期性变化;时间的周期性振荡与时间生态系统中的捕食者和猎物的数量;地球四季气候的交替循环;人体生物钟的现象; the periodic fluctuation of economic prosperity and recession; the alternating movement of stock market appreciation and decline; the beating of animal heart; the fluctuation of psychological activity; and the relaxation of mental state.

2.6。自组织的本质

从这个意义上说，自组织是一种创造新模式(空间、时间或功能)的定性进化过程，显然不可能用纯物质(质量)或能量活动来解释自组织。系统模型不是简单地由质量或能量等因素定义的。模式本质上是一种关系、一种体系结构、一种组织方式、一种秩序结构，而诸如一种关系、一种体系结构、一种组织方式和一种秩序结构这样的东西只能通过信息活动来解释。在这里，质量、能量等活动只是信息活动的载体形式。整体系统科学纲领强调系统是要素之间的关系或系统是关系网络的相关规定。从这个角度来看，仅靠质量或能量的活动并不能清楚地解释系统存在和演化的具体机制。

3.自组织活动的信息特征

自组织理论的文献描述了在许多方面，包括动态性，开放性，非线性，随机性和复杂的自组织系统的基本特征。然而，由于缺乏相关的描述信息维度的调查，也很难进行深入的研究。虽然许多研究者已经注意到自组织系统研究中的信息因素的关键作用，大部分的研究仍有个别自组织活动的具体说明，这是缺乏的一般特点和自身的机制抽象解释-organizing系统：波拉尼等。在引导自组织理论（GSO）的研究明确指出：“其中一个主题是信息的作用（被理解为香农的信息，即‘引导自组织过程中减少不确定性’）。具体而言，有很大进步已经在行为的自组织（分子，神经，认知，社会等）的过程中学习信息结构和信息处理的各个方面都取得了“。然而，他们的文章仍然专注于特定领域的自我组织的活动，如神经系统，生物系统和社会系统[7.］.

此外，尽管他的高龄增长，但也值得一提哈肯，哈肯的创始人的工作，尽管他仍然非常勤奋思考和写作。近年来，他发表了几篇文章：“生物系统中的自我组织和信息：案例研究[8.沃特·弗里曼和对大脑动力学的一些思考[9.”“城市设计中的资讯适应[10“信息和自组织[11]“，“信息和自组织：一个统一的方法和应用[12在这些文章中，他不仅对生物系统、脑动力系统、城市设计系统等具体的自组织系统与信息的关系进行了案例研究，而且还对信息与自组织的关系进行了深入探讨。然而，他主要是基于信息科学的层面来解释自组织过程的，如香农的语法信息理论以及其他学者的相关语义信息和语用信息科学。这种科学调查不可避免地有其局限性。信息哲学从信息活动的角度重新审视和解释了自组织过程的基本特征，使我们能够更深刻地把握自组织现象的本质。

吴教授创造的信息哲学，是在结合现代复杂信息系统理论的相关科学成果和对哲学“存在”问题的创造性解释的基础上，在哲学的本体论层面上确立了信息的本体论地位。他对信息的定义是“信息是间接存在的哲学范畴”。它是物质(直接存在)的存在方式和状态的自我表现" [13］.这一定义的核心价值之一就是确立整个世界的物质信息与世界上一切事物的二元存在。正是在物质信息的双重存在的意义上，我们可以说，系统进化不仅是一种物质行为，也是一种信息行为，而物质系统可以从信息系统的角度来解释。自组织系统的特征和进化过程都具有“信息特征”。这就是自组织系统演化的“信息特征”的基本内涵。

3．1.动态信息模型的保存与复杂重组的构建

相关自组织理论区分2种有序结构：一种是静态的，如格子图案（微细粒子被布置在静态有序空间），这是由称为哈肯“死结构”;其他类型是动态的，其特点是，该系统的宏观有序结构是由运动或连续更换微观粒子组成系统的维护。自组织是一个动态有序的结构。所谓自组织现象是被维持，或在织物元件的连续变换开发了整个系统的有序结构。例如，涡流在河流，上述贝纳德流，和人体的图案都在不断变化和替换部件微观，而宏观整体图案是相对稳定和不变。

动态秩序涉及有秩序的全局信息结构(模式)的维持或增长。微观质能的流动或替代，只有载体运动的形式才能保证有序的全球信息结构(格局)的维持或增长。这里，自组织所强调的秩序模式只能在信息活动模式稳定维持或复杂演化的意义上建立。Order是一个编码信息的框架。有序结构的维护与特定信息编码体系的稳定性有关。在动态秩序中，标志系统本质不变性的方面既不是系统的性质，也不是系统的能量。系统的质量和能量总是在流动和变化的，只有特定信息编码的相应顺序的体系结构才是系统本质的标志，因为只有这个体系结构才是稳定的。有序结构的复杂演化是相对于特定的信息编码框架(生成更有序的新结构)的复杂重组或构建，系统自组织增长的程度和复杂性的增加，即，从有序状态到更有序状态的过渡进化是基于特定信息编码框架的复杂重组或构建。至于在系统内或与环境交换质量或能量的活动，它们是通过复杂的重组或特定信息编码框架的构建而组织起来的， or the former is incorporated into the orderly mode construction process of the latter and adopts a unified and coordinated mode of operation subordinated to the latter (Haken language). Only by understanding the essence of self-organization from such a level can we accurately grasp the significance of Haken’s order parameter and Eigen’s hypercyclic framework theory.

3.2。适当开放性的必要性以及环境信息在自组织演变中的作用

自组织的有序结构只能通过吸收外界的物质(质量)、能量和信息来形成和维持。例如，伯纳德对流是在吸收外界热量的过程中产生的。化学振荡只能随着化学反应物的不断加入而维持;一旦添加过程停止，振荡将逐渐减少，最终导致均匀混合的平衡状态。相反，像晶体这样的静态有序结构往往是在向环境释放能量的过程中形成的，并能在相对孤立的条件下保持自身的稳定性。根据耗散结构理论的相关原理，适当的开放程度是外部环境对系统施加非平衡约束的必要条件。约束是指环境对系统的持续影响，不同于瞬时的外部扰动，约束必然会引起系统的响应或响应，这就是自适应。只有在适应约束的状态下，系统才能保持或形成稳定的宏观结构。当外部约束发生变化，系统原有的状态不再适应时，系统开始寻找新的状态来适应变化后的约束。适应零约束的系统是宏观无序的平衡态，只有适应适当的强约束的系统才能形成稳定的宏观有序结构。 The constraints imposed by the external environment on the system and its impact on the structural changes of the system are not only at the material-energy level but also at the information level. “At the formation of a stationary dissipative structure, the production of information in the process of structuring attains a maximum, so that structuring is the process of producing and materializing information” [14］.

这里，适当的开放一方面是指从环境引入的角色的性质(这个角色的性质必须能够抵抗系统内部自发产生的熵)，另一方面是指开放的程度，即:引入的相关作用必须足够强(其剂量必须等于或超过系统内自发产生的熵的量)。当两者相等时，系统的宏观有序结构不变;当这个量超过系统自发产生的熵值时，系统的有序度会增加。在这方面，相关进化理论强调进化行为开放条件的质与量的统一。

开放系统与环境之间的交流不仅是质量或能量，但也对质量能量，大规模能源，质量能量的组织化程度和性质，这样的秩序结构的性质，和他们匹配的模式，互动，并与质量和能量的订单系统内现有的结构和组织秩序的影响。如顺序结构，组织的顺序，方式和相互配套，功能和影响力的手段只能在信息活动的意义上建立的。据“熵的增加（热力学第二定律）的原理”克劳修斯的，分离的条件下，系统总是在演变的障碍和组织降解熵增加的方向。由熵这里测量的量不是关于质量或能量，但关于顺序的模式质量能量（元素），关系的结构，组织的顺序形成，并且模式的统一和协调的程度质量 -能源运行。

I. Llyaprigogine将第二种热力学定律扩展到开放系统，并相应地建立了热力学的广义第二法律。根据I. Llyaprigogine，在开放背景下，系统引入了环境中的“外部熵流”，这可能导致系统熵变化行为的复杂性。如果“外部熵流”的属性与系统自发生成的“内部熵变化”属性，即熵，具有负符号，当“外部熵流”的绝对数量时大于“内熵变化的绝对量”，系统将沿着有序熵的减少方向发展，这是一般意义上的自组织演化事件的发生。

在他的著名著作《生命是什么?，薛定谔不仅提出了生命依赖于“遗传密码”的观点，而且还提出了“生命依赖于食物的负熵”的著名结论[15］.在书中,薛定谔强调生物的方式避免衰退并不取决于物质的量(质量)和能量吸收从环境中,但是在这些物质所携带的负熵(质量)和能源运营商(因素与体内自发的熵的增加的趋势),即结构、秩序和组织。

显然，无论是i.l yaprigogine的“外部熵流”，还是薛定谔的“生命依赖于食物的负熵”，都不能简单地用质量和能量等因素来解释，而只能是在信息活动的意义上。

3.3。非线性和系统的整体信息架构

在所有无序系统和静态有序系统中，微观粒子之间的相互作用都是“短距离”的、随机的、非合作的，即相互作用只发生在每个粒子之间，且其距离是微观的。在自组织系统中，微粒之间的相互作用是“长程”的，即大量微粒协同作用形成一个完整的非线性稳定模型，从而产生宏观的可观测结果。贝纳德对流和化学时钟也是如此。生物有机体和社会等系统被认为是自组织的，因为它们是动态的、开放的和非线性的。例如，生物体是通过不断地进入和释放物质(质量)、能量和信息而形成和维持的有序结构，这通常被称为代谢。体内的细胞和器官是生物大分子的长程相干模式。在人类社会中，家庭、社区、企业、政府、国家都是通过远程沟通而形成的有序结构。它们一般不随成员的流动而变化，而是与环境不断地交换物质(质量)、能量和信息。在不同的自组织系统中，虽然宏观与微观的相对范围不同，但统一的意义并没有改变。

事实上，自组织理论强调的非线性或远程相干性的内部运行机制不仅用于系统的内部质量和能量，而且还用于互联，组合和统一的质量和能量模式，以及形成的整体结构，秩序和模式。这里，非线性和远程连贯性是哈根强调元素之间的协调和合作的方式。基于这种理解，我们说非线性或远程连贯性的本质不是由系统本身的质量或能量决定，而是通过组织相应的质量或能量的方法，方式，顺序和模式来确定是系统整体信息模型的框架存在。

3.4。内部随机性和系统整体信息模型的演变

随机性有两种：外部随机性和内部随机性。外部随机性是指外部环境干扰产生的随机性，这反映了外部环境对系统运动的随机不确定性的影响。内部随机性是指系统本身中固有的随机性，其在系统内自发生成。混沌理论表明，只要确定性系统具有稍微复杂的非线性，内部随机性将在一定范围内产生外部控制参数。因此，通过类内部随机性触发的系统的未来演化的运动模式将是随机分叉，不规则，非周期性和极其复杂的。即使已经确定了初始条件和外部控制参数，系统的未来演化模式也仍然不确定。非线性引起的内部随机性导致有序演化方向和自组织系统模式的多样性，不确定性和复杂性。

系统中内部随机性的产生是由构成系统的独立运动和元素之间的随机交互以及基于独立运动的元素和整个系统的随机相互作用引起的。因此，内部随机性的产生实际上植根于微量元素的随机变化的复杂性。根据混沌理论，系统演化对初始值（蝴蝶效应）敏感的原因是微actors的可变复杂性，因为即使测量的初始值也是相同的。然而，由于构成系统本身的元素具有“自由意志”（有源元素）的可变性，因此该系统还将产生内在条件（独立不确定性）的差异，这可能导致随后的敏感性变化的变化，这导致了未来的变化和复杂性的演变模式。

微量元素随机变化的复杂性是由系统的多级结构决定的。事实上，这些元素只在系统的特定级别上指定。在更微观的层面上，元素本身就是一个系统，元素也有自己的元素，这些元素也是特定信息框架的关系网络。这样，元素就有了相对于其内部结构的整体属性，而内部结构之间的相互作用也会引起各要素完整性的相应变化或扰动，进而影响其与各要素的相互作用方式以及各要素与上层系统的相互作用方式。这些影响构成了上述因素的自主不确定性和系统内随机行为的发生。在信息活动的意义上，这些要素的自主不确定性和系统的内部随机性是探索新的信息框架和模式的建设性活动，特别是在系统自组织演化的信息模式替换临界点，这种随机的探索行为可能成为选择系统未来进化模式和方向的机制。

3.5。内部反馈，信息网络和全息建构性

反馈是信息的传递和返回，其意义的关键是“返回”。控制论揭示了一个完整的控制过程是通过信息的反馈来实现的。相对于一个系统的行为，反馈根据反馈的范围可以分为两种类型:外部反馈和内部反馈。外部反馈是指系统对环境的信息功能会改变环境，而环境反过来又会影响系统的行为。内部反馈是指系统内部各要素之间、各要素与整个系统之间相互作用而形成的信息反馈回路。事实上，任何互动都是通过信息反馈循环来维持的。

系统元素的自主运动和元素之间的随机交互以及元件与整个系统之间的随机交互将不可避免地导致多级，多向和复杂的内部反馈环路。正是由许多级别和复杂的内部反馈环的进一步互锁活动形成的整体信息网络系统，其构成系统内的整个非线性相互作用的机制。它还在这种特定信息网络系统的意义上，系统的整体性质被视为特定的关系网络。它是整个信息网络系统，包括多级和复杂的内部反馈回路，导致系统内部元素的整体共存和协方差，操作机制的微大和不确定度，以及双向结构和两个 -方式新的系统和元素质量[16］.它也是全息测绘与构建的全新质量体系。

3.6。复杂性与资讯科学信条[17]

复杂性研究的信条是一个更加全面和综合性科研信条。复杂性研究信条强调制度和内部随机性，元素的自主性，相互依存和系统的相对独立的特征元素，系统和环境，进一步辩证统一的还原论和整体论（出苗理论），确定性和非确定性，内部随机性和外部随机性，内部和外部反馈，元件和整体关系的网络，质量能量的因素，和信息的因素。

事实上，复杂性研究信条能够全面、全面地描述系统演化的自组织特征和机制。结合上述五个方面的特征，我们可以清楚地看到，复杂性是自组织行为中更为本质和基本的特征，它是建立在自组织行为中许多其他基本特征的有机综合之上的。

由于其在当代科学发展中的独特地位和作用以及其新的研究视角的不可替代性，复杂性研究纲领必须对情报学研究纲领给予足够的重视。此外，从以上信息活动意义的自组织特征中，我们可以清楚地看到，信息活动本身是非常复杂的。因此，情报学的研究信条可以为复杂系统的研究提供一些最基本、最核心的理论范式。

4.自组织行为的信息过程与机制

一般来说，特定系统的创建和演变通常需要经过几个链接，例如分化，收敛，成核，发育，复制，扩散，突变，选择，进化和破坏。如果从信息活动的规模讨论了这些链接的内部机制，则可以更深入地揭示组织行为的一般机制。

4.1。分化和原始系统的信息关联的解耦

这是一个进化的过程，在这个过程中，新系统的组成部分(要素)不受原系统的约束。这个过程可以看作是原始系统的信息编码框架，各种内外反馈回路的不稳定性，以及在特定环境信息作用下被解构的信息关联的解耦过程。该过程可以对应于原系统极端退化演化的自毁过程，也可以对应于某些系统内外相互作用导致原结构失稳所导致的某些元素的质量-能量溢出或外部释放。分化和进化为后续新系统的自组织创造提供了可能的前提条件。

4.2。新信息模式的收敛与探索

它是分化成分聚集到一定程度，相互竞争或相互吸引，并在此基础上进一步分化或聚集的进化过程。这一过程可以看作是特定环境信息影响下新的信息编码框架模式、各种可能的信息编码框架模式以及相应的内外反馈回路的试探性建立过程。

4．3．信息密码子的成核与生成

它是一个演化过程，在收敛过程中形成的一个或几个信息架构稳定下来，并为新系统整体秩序模式的具体构建吸引和提供信息模板发挥中心作用。这个过程可以看作是形成新系统整体有序信息编码框架模式的初始指示符或初始信息密码子生成过程。一方面，信息密码子创建的初始过程取决于适当的外部环境提供的相关约束的性质和强度。另一方面，它依赖于相关部件或组件的独立随机活动以及之前在系统中聚集的相关部件或组件之间的随机交互。正是在这种探索活动中，局部形成了相对稳定的信息反馈链模式，从而成为系统整个有序结构构建的初始信息密码子。如果初始形成的信息密码子多于一种，那么多个初始信息密码子之间就会发生竞争，结果可能是只有一种信息密码子被保留和发展，而其他类型的信息密码子可能会在竞争中消失，或者多种信息密码子之间形成协同效应，从而在宏观上建立更稳定的信息反馈链模型框架。例如，Bernard对流所呈现的六边形图案由三个信息密码子支持(对应于被六边形分割的六个三角形中每个三角形的三条边)。如果连续加热系统，当达到一个新的阈值时，Bernard流的六角形图案将转变为一个大辊结构，此时只有一个信息密码子决定了大辊结构。协同学的创始人哈肯将少数能指示系统整体行为的信息密码子称为“慢模式”或“有序模式”。 The corresponding evolution equation containing only a few slow modes is called the “order parameter equation,” while the variables representing the slow modes in the equation are called the “slow variable” or “order parameter” correspondingly.

4.4。信息密码子表示的信息反馈链的发展与遍历构造

这是一种进化过程，其中全球稳定的结构框架进一步发展或根据核的已建立的模板作为新系统的吸引力。该过程可以被视为通过初始信息密码子指定的信息程序扩展或表达新系统的信息编码框架的过程。一方面，构建系统整体有序稳定的结构模式的过程取决于适当的外部约束条件的稳定和连续存在;另一方面，它取决于系统内各种元素之间的相关信息反馈链接的遍历建立。正是相应信息反馈链的遍历性，导致根据已经形成的“核心”所示的模式，通过制度的各种要素之间的统一整体协调或同步合作，这是整体的哈肯强调“模型 - 后协调”的协同效应。

4.5。复制，扩散和信息模式的数量扩展

这是一种进化过程，其中系统根据自己的图案制造相同的系统，并且它是一种普遍的进化模式，其中寿命现象是继承的。该过程是系统的信息编码框架，通过信息的自复制的链接来维护和继续其自身的信息模式，并进一步扩展其自身的信息模式。通过自我复制，即在随机过程中意外地出现的初始结构，从随机过程中出现的初始结构，获取“曾经创造的”数量的常量倍增和扩散，它永远持续“（eIgen）。Milenkovic和Vasic表示“基因调节网络描述了一种自然迭代可解放的代码，其功能都适应细胞到其周围的功能，并能够准确复制遗传信息”[18］.

4.6。信息模式的变异与创新

它是一种新模式，由于复制过程中的错误，即新系统的生成的演化过程，这是一种与复制模式完全相同。该过程对应于改变原始信息编码框架的信息活动过程，并且通过复制错误来创建新的信息编码框架。变异诱导可能来自环境中的外部随机性的意外刺激或系统中固有的内部随机性。由于内部随机性的存在，变异将是生物进化中不可避免的现象。根据相关研究的结果，寿命水平的突变率达到数百万年的常数。正是遗传结构内的固有随机性，可以合理地解释这种现象。

4.7。选择，演变和信息模式的综合开发

只要创建的新模型没有在与原模型的竞争中被淘汰，可以选择环境发展，也可以与旧模式并行独立发展，也可以取代旧模式在发展中占据主导地位，也可以支持和协调旧模式，形成更稳定、更大规模的新体系。这个进化过程构成了通常被称为有序和复杂的进化事件。使这个过程顺利进行的是在相应的信息编码框架上选择合适的环境信息。“适者生存”促进了信息模式选择层面的进化。

4.8。新旧架构的交替与新系统集成信息网络架构的形成

在自然进化的过程中，有可能是在同一个系统交替的新老结构的演变过程。如果新结构比旧结构更加有序，这将是该系统的演变;否则，这将是该系统的退化。一般来说，一旦系统的整体结构的建立，也容易保持稳定，这是一般系统的“惯性”。但是，“惯性”是一个保守的倾向，阻碍发展。为了发展，系统必须首先打破“惯性”，这意味着原始结构必须变得不稳定。这就是为什么哈肯强调不稳定的一个系统的有序发展的重要作用。为了使系统不稳定的原始结构，系统必须具有一定的新颖的机制。具体地，对于原来的结构的不稳定性和搜索的系统的新的结构模式的原因通常是来自三个方面：第一，原来相对稳定的外部环境的变化;第二，意外外部随机性（外部波动）的影响; third, accidental effects of randomness (internal fluctuations) within a system. Generally, due to the change of the external environment, the system structure that adapts to the original external environment constraints can no longer adapt to the new external environment constraints, so the original system structure will be unstable. However, the instability of the old structure to the establishment of the new structure depends on the exploration of a new structure, and the power to explore the new structure comes from the accidental external or internal randomness, or the interaction of internal and external randomness. Due to the bifurcation of the path of system construction, the interaction of inner and outer randomness is the key factor to explore and select the new structure. This is the self-organization theory emphasizes that “fluctuation is the power of systematic orderly evolution.” Although the new structure is selected by random exploration, whether the new structure can be stable or survive for a long time depends on the adaptability of the new structure to the external environment. Therefore, the stable and open environmental background conditions become the selection factor of whether the new structure can survive stably. The principles of openness, “survival of the fittest,” and “elimination of inferior” are all established in the sense of the unity of the choice (restraint) of the environment to the system and the adaptation of the system to the environment. Therefore, the stability of the overall orderly structure of any system depends not only on the overall information network framework formed by the internal multilevel and complex information feedback loop but also on the support of the multiple and complex information feedback loop and related information network formed between the information network framework and the suitable open external environment conditions.

数据可用性

用于支持本研究结果的数据可根据要求可从相应的作者获得。

的利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

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复杂性

摘要