Владислав Масликов - Универсум. Общая теория управления

Рис. 5.13. Понятия открытости и закрытости супер/систем а) свойство транспарентности; б) типология U-потоков

2) «Открытая система» – универсум, определённым образом реагирующий (R) на полученные из внешнего мира стимулы (S), т. е. принимающий управляющее воздействие из внешней среды и/или способный оказать управляющее воздействие на внешнюю среду, т. е. в открытой системе решается задача управления (взаимодействия) с внешней средой».

Что касается универсумного подхода в определении замкнутых и незамкнутых систем, то он опирается на тот факт, что часто универсумы рационально рассматривать с точки зрения процессов протекания U-потоков. Поэтому термин «замкнутая система» следует отнести к системам, имеющим только замкнутые контуры протекания исследуемых внутренних и/или внешних U-потоков. Размыкание хоть одного контура U-потока позволяет именовать систему «незамкнутой» (или «разомкнутой»). Можно обратить внимание, что речь идёт именно об исследуемом подмножестве U-потоков, а не о всей их полноте, существующей в универсуме.

Примеры закрытой замкнутой системы (рис. 5.14а) – кровеносная система, включающая сосуды и все типы клеток, циркулирующих в них; автономная денежная система государства со своим центральным банком; локальная компьютерная сеть без выхода в Интернет.

Примеры закрытой незамкнутой системы (рис. 5.14б) – кровеносная система, содержащая тромб(ы); автономная денежная система государства со своим центральным банком, не избавившаяся от фальшивомонетчиков; локальная компьютерная сеть без выхода в Интернет с частичным ограничением на доступ к своим данным.

Рис. 5.14. Сочетания закрытых, открытых, замкнутых и незамкнутых систем

Пример открытой замкнутой системы (рис. 5.14в) – кровеносная система, включающая сосуды и все типы клеток, циркулирующих в них, учитывающая контуры обмена веществами (кислород – углекислый газ, обмен химическими соединениями) с другими системами живого организма; денежная система государства со своим центральным банком, допустившим в денежный оборот своего государства валюты других государств и самостоятельно регулирующая обменный курс; локальная компьютерная сеть с выходом в Интернет без ограничений доступа.

Пример открытой незамкнутой системы (рис. 5.14 г) – кровеносная система, имеющая физические повреждения (разрывы) сосудов; денежная система страны, подчиняющаяся внешнему центральному банку, запустившему в денежный оборот этого государства валюты других государств и регулирующему их обменный курс; локальная компьютерная сеть с выходом в Интернет с частичным ограничением на доступ к данным каких-либо сайтов.

Таким образом, термины «Закрытость-Открытость» относятся к процессам взаимодействия с внешней средой, а термины «замкнутость» и «не замкнутость» к состоянию не/разрывности контуров протекания рассматриваемых U-потоков.

Следует отметить, что в универсумном описании прямая связь ПС является качественно нисходящим (её правильно было бы называть нисходящей прямой связью), а обратная связь ОС – качественно восходящим U-потоком (восходящей обратной связью) [144].

Для U-потоков, протекающих во внутренних U-контурах, представлены соответствующие контурные КПС и КОС, U-потоки которых носят преимущественно количественный характер. Согласно этому описанию любой универсум также можно рассматривать как:

– систему управления закрытого типа – в случае рассмотрения только U-потоков реорганизации внутренних структур;

– систему управления открытого типа – в случае непосредственного учёта в системе действия внешних U-потоков S и R типов.

Внутренняя реорганизация – это процесс замыкания U-потоков «в себе» [145], т. е. осуществление процесса самоорганизации и/или решение задачи самоуправления. Работа с внешней средой самоуправляющейся системы – это решение задачи управления.

В традиционной теории управления деление схем и систем управления на «самоуправляемые» и «управляемые» достаточно условно и может быть представлено универсумом класса 2U. В таком «черно-белом» универсуме трудно учесть реальные оттенки жизненного цикла систем. Для повышения точности описаний типологию само/управления целесообразно расширить, как минимум, до универсума класса 4U, поставив его в соответствие с универсумной стратификацией, для чего приведём некоторые обоснования.

Если необходимо, чтобы некий объект ОУ управлялся, то необходим некий субъект СУ, который выделит из окружающего мира ОУ, организует ПС и ОС, после чего и сможет им управлять. то есть, для управления ОУ нужна суперсистема, которая организует процесс управления. При этом ОУ не обязательно должен быть суперсистемой, а может выступать в качестве армейской «материальной части» интегранта.

При организации процесса самоуправления речь идёт об организации в суперсистеме достаточно сложных структур, элементы которых способны к обмену U-потоками, и как СУ и ОУ могут в процессе обмена (диалога, триалога, полилога) меняться местами. При этом деление части элементов суперсистемы на СУ и ОУ возможно только на каком-то ограниченном временном отрезке. В другой момент времени U-потоки между элементами и, следовательно, их подчиненность друг другу, могут иметь уже другую направленность. Конечно же, любые структуры, которые мы относим к классу самоуправляемых (точнее их следовало бы именовать самоорганизующимися) не фантастически безразмерны в своих возможностях. На самом деле они всегда ограничены рамками ИВОУ.

Осуществление процесса самоуправления возможно только в суперсистеме, созданной на основе виртуальных структур, обладающих интеллектом. Подчинённая интеллектуальной схема предикции осуществляет уже не столько процесс самоуправления, сколько процесс слабого маневрирования, саморегулирования, поскольку целевую функцию работы для неё первоначально задаёт именно интеллектуальный уровень универсума.

К классу «чисто управляемых», лишённых возможности самоорганизации и самоуправления систем можно отнести адаптивные и программные схемы управления. Они управляются той алгоритмикой, которая заложена в них интеллектом и/или системой предикции. Программную схему управления без каких-то натяжек можно назвать просто системой исполнения команд или исполнительной системой.

Важно, что предикционная, адаптивная и программная схемы могут быть построены как на интеграционной элементной базе (т. е. состоять из элементов, отличных от элементов управляющей ими суперсистемы), так и быть организованными из тех же элементов, из которых состоит весь универсум суперсистемы. то есть суперсистема может моделировать и выполнить функции любой системы. При этом самоуправляющейся системе соответствует алгоритмика работы виртуальных структур, саморегулирующиеся структуры можно именовать динамическими или предикционными, управляющиеся (точнее – управляемые) системы представляют структуры статические, исполняющие системы – фиксированный тип структур. Уточнение терминов «самоуправление» и «управление» до соответствующего типологии схем управления класса 4U даёт эту вполне обоснованную иерархию (рис. 5.15).