Владислав Масликов - Универсум. Общая теория управления

В прогностическом режиме выработка системой алгоритмики реакции R значительно опережает появление инициирующих стимулов S. то есть, практически любой из возможных стимулов S вместе с алгоритмикой его отработки в виде реакции R просчитан работающей системой наперёд, ещё до возникновения. Для модели отработки колебательных и/или импульсных процессов можно сказать, что фаза R опережает фазу S.

Понятие «устойчивость управления» объектом в смысле предсказуемости наиболее вероятного поведения в определённой мере под воздействием внешней среды и внутренних изменений предусматривает алгоритмику управления объектом именно по прогностической (интеллектуальной) схеме.

Включение в иерархию систем управления понятия «интеллектуальная система» позволяет уменьшить степень субъективизма исследователя в оценке качества моделирования и управления, более точно связав тип системы с теми режимами, которые она может поддерживать. Поскольку организация интеллектуальной системы основана на виртуальных структурах, можно сказать, что различение в понимании принципов работы систем реорганизации ПРИОРИТЕТОВ (схема предикции) от систем изменения внутренней СТРУКТУРЫ (интеллектуальная схема) векторов управления позволяет точно разграничить сущность понятий слабого и сильного манёвра.

Рис. 6.12. Стандартные траектории поведения систем. а) балансировочный режим; б) режим маневрирования.

Сравнение алгоритмики работы балансировочных и маневровых схем показывает, что после возникновения некоторого возмущающего внешнего фактора, вызывающего изменение траектории движения системы как балансировочные, так и маневровые схемы имеют примерно равные шансы выполнения своей целевой функции. И та, и другая схемы могут примерно с одинаковым успехом достичь цели, если она не изменила свою траекторию поведения. В случае же определённого изменения координат движущейся цели балансировочная схема, сохраняя заданный вектор цели, скорее всего «промахнётся» (рис. 6.12а), а вот маневровая схема, совершив сильный или слабый манёвр, обеспечит более высокую способность «попадания в цель» (рис. 6.12б).

Следует отметить, что в современных технических системах принцип использования ПОС, т. е. маневровых схем, находит всё более и более широкое применение. Например, российские истребители СУ по аэродинамическим характеристикам являются неустойчивыми объектами, т. е. объектами, конструктивно включающими в свою аэродинамику ПОС. Поэтому при выполнении обычного полёта система управления, компенсируя ПОС, принудительно держит самолёт в адаптационной алгоритмике работы, при выполнении же фигур высшего пилотажа и манёвров ПОС используется как дополнительный фактор, резко повышающий манёвренность истребителя. С точки зрения вероятности достижения целевой функции устойчивость маневровых схем гораздо выше, чем балансировочных.

Рис. 6.13. Соответствие универсумной типологизации различным описаниям

Таким образом, типология систем управления, их устойчивость и фазовые характеристики связаны друг с другом вполне определённым образом (рис. 6.13), что позволяет определить четыре базовых типа устойчивости супер/систем класса 4U:

– Программную (конструктивно-механическую);

– Адаптивную (классическую, «ляпуновскую»);

– Предикционную (расчётно-предсказуемую);

– Прогностическую (вероятностно-интеллектуальную).

В классификации 2U можно говорить не только о балансировочном режиме для нижних страт и режиме манёвров для верхнмх, но и о пассивном поведении нижних универсумных страт и активном верхних; управляемости нижних страт и самоуправляемости верхних и так далее. В более широком смысле можно обратить также внимание на тот факт, что именно между адаптивной и предикционной системами проходит граница между растительным и живым (животным) миром: живое отличается от растительного именно способностью к предикционному расчёту и прогностике.

Универсумное описание максимально уточняет требования, предъявляемые к режимам и манёврам, осуществляемым различного типа системами управления и к траекториям, описывающим поведение этих систем в процессе управления. Так, сложные технические системы, например, автомобиль, самолёт, тот же российский Луноход или американский Марсоход могут работать в одной из трёх алгоритмик – программной, адаптивной (балансировочный режим удержания на курсе) и даже по схеме «предиктор-корректор» (слабый манёвр – уход от некоторой неожиданной помехи на курсе). Это, конечно же, не означает, что такие системы как автомобиль или самолёт наделены интеллектом. Они – воплощение Интеллекта, интегранты, управляемые суперсистемой, но не сам Интеллект. По схеме «предиктор-корректор» Марсоход может объехать скатившийся с откоса камень (совершить слабый манёвр), но если он неожиданно наткнётся на яму или другое препятствие, то он запрограммировано (что было сделано заранее Интеллектом) остановится, ожидая оперативного вмешательства Интеллекта (сильного манёвра) со стороны Центра управления.

Отдельного внимания заслуживает «межеумочная» граница перехода систем адаптивного управления в системы предикционного класса, в которых соблюдается мера примерного равенства фаз и амплитуд материальных и информационных составляющих U-потоков прямой и обратной связи. Такая «плавающая» случайным образом фаза может сделать систему предельно чувствительной к самым минимальным дифференциациям фазовых, амплитудных и частотных характеристик U-потока. В какой-то момент времени получить случайное преимущество может ОС. Тогда система будет работать по адаптивной схеме (или даже «застынет» в программном режиме работы). В другой момент времени преимущество может получить ПС и система может обнаружить свойства избирательности (и даже перейти в режим автоколебаний). Это эквивалентно нахождению системы в состоянии случайных перетоков U-потока по каналам отрицательной и положительной связи. Траектория поведения такой системы в обычном масштабе координат трудно предсказуема – «неравновесна», что дало некоторым философским школам повод для введения в понятийный оборот якобы нового природного явления – «порядка, возникающего из хаоса», чаще всего связываемого с понятием синергетики «точка бифуркации» [172].

Чаще всего примитивное понимание зависимости качества от сложности структурных отношений ОЯП проявляется в признании современными философами некоего «синергетического эффекта», под которым при выполнении людьми некоторых совместных работ подразумевается появление из неоткуда некой волшебной (а реально – не учитываемой ранее) энергии, разумно помогающей людям в осуществлении их желаний. Кроме того, понятие бифуркации используется в качестве веского аргумента подтверждения «тотально конструктивной роли случайности и хаоса», распространяемого на множество «труднообъяснимых», но вполне соответствующих описанию хаоса, турбулентности и прочих завихрений в смысловом наполнении гуманитарных дисциплин – философии, социологии, политологии и в других науках.