When No Correction Policy Suffices: Viability Loss Under Efficiency-Driven Architectural Constraints
When No Correction Policy Suffices: Viability Loss Under Efficiency-Driven Architectural Constraints Abstract Adaptive systems depend on their ability to detect disturbances and correct deviations. Yet an architecture may progressively lose its capacity to guarantee safety even while corrective resources remain available. This paper develops a slow–fast mathematical model in which efficiency pressure shifts corrective authority from fast, decentralized channels toward a centralized channel operating with delayed information. Simultaneously, redundancy and architectural reconfiguration capacity are eroded. The central result establishes the existence of an explicit, nonempty, strongly forward-invariant region in which no admissible correction policy can guarantee robust safety against all bounded disturbances. Importantly, corrective capacity remains strictly positive: the obstruction arises not simply from insufficient resources, but from the architecture of control, information, and adaptation. The analysis distinguishes persistent loss of robust safety guarantees from inevitable physical collapse. The main theorem is established analytically, independently of the supplementary computer-assisted results. An explicit parameter example is verified using exact rational arithmetic. Reproducible numerical certificates establish the interval: 1.869 ≤ Δ(20) ≤ 1.883* for the critical magnitude of a temporary shock in the specified model. The contribution is a constructive, mathematically testable example within viability theory, robust control, and organizational cybernetics. It does not claim a universal law or empirical validation of real-world organizations. Scientific significance The work formalizes a fundamental distinction: possessing corrective capacity does not necessarily imply possessing an architecture capable of deploying that capacity effectively. Keywords Viability theory; robust control; information delay; controlled invariance; strong invariance; decentralized control; organizational cybernetics; computer-assisted proof; interval arithmetic; self-correction. Publication and transparency Version 1.0 · Independent, unfunded research · AI-assisted research (Claude, ChatGPT, DeepSeek, Gemini). This preprint has not undergone peer review or independent human mathematical review. Author: Dipl.-Ing. Bernd von MallinckrodtORCID: 0009-0005-5279-6607License: CC BY 4.0 (manuscript and research data); MIT (verification software). Wenn keine Korrekturstrategie mehr ausreicht: Verlust der Viabilität durch effizienzgetriebene Architekturzwänge Zusammenfassung Adaptive Systeme sind darauf angewiesen, Störungen zu erkennen und Fehlentwicklungen zu korrigieren. Doch ein System kann seine Fähigkeit verlieren, Sicherheit zuverlässig zu gewährleisten, obwohl weiterhin Ressourcen zur Selbstkorrektur vorhanden sind. Diese Arbeit entwickelt ein mathematisches Slow-Fast-Modell, in dem Effizienzdruck die Korrekturautorität zunehmend von schnellen, dezentralen Regelkreisen auf einen zentralisierten Regelkreis mit verzögerter Informationsverarbeitung verlagert. Gleichzeitig werden Redundanz und architektonische Anpassungsfähigkeit abgebaut. Das zentrale Ergebnis weist einen expliziten, nichtleeren und stark vorwärtsinvarianten Zustandsbereich nach, in dem keine zulässige Korrekturstrategie robuste Sicherheit gegenüber sämtlichen beschränkten Störungen garantieren kann. Entscheidend ist, dass die Korrekturkapazität weiterhin strikt positiv bleibt: Das Hindernis liegt nicht allein in fehlenden Ressourcen, sondern in der Architektur von Kontrolle, Information und Anpassung. Die Analyse unterscheidet ausdrücklich zwischen dem dauerhaften Verlust robuster Sicherheitsgarantien und einem zwangsläufigen tatsächlichen Zusammenbruch. Der Hauptsatz wird analytisch und unabhängig von den ergänzenden computergestützten Ergebnissen bewiesen. Ein konkretes Parameterbeispiel wird mittels exakter rationaler Arithmetik überprüft. Reproduzierbare numerische Zertifikate liefern für die kritische Stärke eines vorübergehenden Schocks im untersuchten Modell das Intervall: 1,869 ≤ Δ(20) ≤ 1,883* Der wissenschaftliche Beitrag besteht in einer konstruktiven, mathematisch überprüfbaren Modellinstanz innerhalb der Viabilitätstheorie, der robusten Regelung und der Organisationskybernetik. Die Arbeit beansprucht weder die Formulierung eines universellen Naturgesetzes noch eine empirische Validierung realer Organisationen. Wissenschaftliche Bedeutung Die Arbeit formalisiert eine grundlegende Unterscheidung: Über Korrekturkapazität zu verfügen bedeutet nicht zwangsläufig, über eine Architektur zu verfügen, die diese Kapazität wirksam einsetzen kann. Schlüsselwörter Viabilitätstheorie; robuste Regelung; Informationsverzögerung; kontrollierte Invarianz; starke Invarianz; dezentrale Regelung; Organisationskybernetik; computergestützter Beweis; Intervallarithmetik; Selbstkorrektur. Veröffentlichung und Transparenz Version 1.0 · Unabhängige, nicht extern finanzierte Forschung · KI-unterstützte Forschung (Claude, ChatGPT, DeepSeek, Gemini). Dieses Preprint wurde bislang weder einem Peer-Review noch einer unabhängigen menschlichen mathematischen Begutachtung unterzogen. Autor: Dipl.-Ing. Bernd von MallinckrodtORCID: 0009-0005-5279-6607Lizenz: CC BY 4.0 (Manuskript und Forschungsdaten); MIT (Verifikationssoftware).
Authors
- Bernd von Mallinckrodt (ORCID: https://orcid.org/0009-0005-5279-6607)
Publication Details
- Journal
- Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research)
- Published
- 2026-10-29
- DOI
- https://doi.org/10.5281/zenodo.23765651
- Primary Topic
- Formal Methods in Verification
- Type
- preprint