Владислав Масликов - Универсум. Общая теория управления

В синергетике убедительно показано, что современная наука имеет дело с очень сложноорганизованными системами разных уровней организации, связь между которыми осуществляется через взаимопереходы хаоса и гармонии. Отличие синергетического взгляда от традиционного диалектического, очевидно, состоит в переходе от исследования простых систем к сложным, от закрытых к открытым, от линейности к нелинейности (сложным траекториям развития), от равновесных форм к неравновесным, от господства стабильности к господству нестабильности [29, 24].

Популярен ещё один термин – «синергетический эффект», под которым чаще всего подразумевается волшебный результат взаимодействия двух и более факторов, при котором их суммарное действие превосходит эффект каждого отдельного компонента в виде их суммы. Это укоренившееся в научном сленге словосочетание является лишь бледной тенью более подробного и логичного описания эффекта, сделанного ещё в начале XX века А. А. Богдановым.

…загадка решается просто – надо только представить организуемые активности вместе с теми сопротивлениями , которые они преодолевают…

Итак, организованное целое оказалось на самом деле практически больше простой суммы своих частей, но не потому, что в нем создавались из ничего новые активности, а потому, что его наличные активности соединяются более успешно, чем противостоящие им сопротивления.

Наш мир есть вообще мир разностей; только разности напряжений энергии проявляются в действии, только эти разности имеют практическое значение. Там, где сталкиваются активности и сопротивления, практическая сумма, воплощенная в реальных результатах, зависит от способа сочетания тех и других; и для целого эта сумма увеличивается на той стороне, на которой соединение более стройно или «гармонично», заключает меньше «противоречий». Это и означает более высокую организованность [7].

Для установления более точного универсумного соответствия между схемами и системами управления, траекториями их поведения и устойчивостью следует рассмотреть границы областей устойчивого, неустойчивого, допустимого, недопустимого и других видов управления, рассматриваемых различными научными школами (рис. 6.14).

Рис. 6.14. Стандартные области устойчивость систем 4U

Очевидно, что высшие универсумные уровни (4) и (3) способны обеспечивать работу систем в режиме самоуправления и в них необходимо учитывается влияние положительной обратной связи, т. е. это – режим манёврирования. Уровням (2) и (1) более характерны исполнительские, стабилизирующие, пассивные функции, т. е. они работают под влиянием отрицательной обратной связи [173], в балансировочном режиме управления. Из этой стратификации легко вывести её соответствие ряду граничных состояний, представляющих следующую иерархию:

1) Безусловно качественное (классическое устойчивое) управление (цифра 1 в точечном круге) обеспечивается в области, где система управляется по закону однозначной ответной реакции на определенное входное воздействие. Пример: нажал водитель (СУ) на тормоз (ПС) – машина (ОУ) затормозила (ОС), повернул руль – машина осуществляет поворот. Это ни что иное, как алгоритмика работы программной схемы управления;

2) Допустимое качественное (классическое устойчивое) управление. Это область (цифра 2) плавной подстройки параметров (векторов) управления при каких-либо отклонениях от заданного режима работы. Пример: попало колесо в выбоину на дороге – водитель (СУ) легко довернёт руль (ПС) и машина (ОУ) продолжит движение в нужном направлении (ОС). Это – балансировочная алгоритмика работы адаптивной схемы управления;

3) Потенциально устойчивое (предикционное, вариабельно недопустимое и допустимое) управление. Это область (цифра 3), где отсутствие корректного ситуации предикционного расчёта может привести систему в устойчивое недопустимое состояние, с последующей аварией, катастрофой, крахом. С другой стороны, система, попавшая в недопустимое состояние, может выйти из него, перейдя в качественно другое, уже допустимое устойчивое состояние (2) посредством осуществления адекватного реалиям окружающей среды предикционного расчёта (3). Пример: отвлёкшийся на поиск в кабине нужного предмета водитель (СУ) выехал на обочину, тряска машины увеличилась (ОС), но водитель вовремя успевает вывести машину на дорогу (ПС), после чего машина (ОУ) продолжает двигаться в нужном направлении (ОС). Это – слабый манёвр предикционной схемы управления. Приоритет «поиск предмета» быстро (гибко) меняется на «выравнивание автомобиля». При этом выход за пределы допустимого управления в область потенциально устойчивого управления (4) не обязательно означает возникновения аварийной ситуации, но предупреждает о возможности дальнейшего перехода объекта управления в область неустойчивости (5). Попадание в область недопустимого управления – верный признак близкого наступления аварийной ситуации и недвусмысленный сигнал о настоятельной необходимости перехода на более высокий (т. е. более устойчивый) уровень управления, способный перевести систему в потенциально устойчивое состояние [174];

4) Потенциально устойчивое (интеллектуальное) управление (цифра 4) – это высший уровень управления, осуществляющий не только слабые, но и сильные манёвры, способные «спасти систему» в самых сложных ситуациях. Так, маневрирование водителя на скользком участке дороги посредством умелого и «нестандартного» управления рулём и тормозами способно предотвратить дорожно-транспортное происшествие в, казалось бы, безнадёжной ситуации. Конечно же, интеллектуальный уровень управления нужен в первую очередь для недопущения возможности попадания в аварийные ситуации. Именно он «включается», например, в виде решения водителя о необходимости снижения скорости движения на сложных участках дороги.

5) Неустойчивое управление. Если в области как недопустимого (3) или любого другого режима управления (1, 2) перехода на более высокий уровень управления (4) нее произошло, то система попадает в область неустойчивого управления (цифра 5). Так, например, если заснувший за рулём водитель (СУ) выезжает на обочину и, не ощущая тряски, продолжает жить в сновидениях, то машина (ОУ) сваливаться в кювет. Это – переход в область потери управления (6). В терминах динамического программирования происходит «срыв управления». Если водитель (4) всё же просыпается, то может и успеть вывести машину на дорогу (ПС). Это – возможность осуществления (или неосуществления) сильного манёвра в интеллектуальной схеме управления (4). Для интеллектуальной системы управления алгоритмика выхода из области неустойчивости (5) такова: управленец должен последовательно переводить объект в потенциально устойчивое состояние (4), возможно даже при этом используя область недопустимого управления (3). затем осуществить перевод в допустимое (2) и, наконец, в устойчивое (1) состояние. Чем более качественная интеллектуальная схема управления будет задействована в этом процессе, тем более надёжным и быстрым будет переход объекта в режимы устойчивого управления. Способность к устойчивому управлению растёт с повышением Меры понимания интеллектом законов Внешнего мира.