Петр Силин - Общественные системы. Элементы генезиса

В рамках данных материалов объекты принято делить на три большие группы:

— пассивные объекты;

— объекты с интегрированной системой управления;

— объекты с когнитивной системой.

Объекты, не обладающие системой управления (пассивные объекты), проявляют инерцию по тем параметрам, по которым осуществляется движение в пространстве состояний. Инерционность обуславливается свойствами, присущими параметрам — масса, теплоемкость и прочее.

Объекты, обладающие системой управления, совершают движение по более сложному алгоритму. Параметры таких объектов подразделяются на две группы — регулируемые и нерегулируемые.

Нерегулируемые параметры проявляют свою инерционность аналогично пассивным объектам.

Регулируемые параметры, кроме естественной инерционности, проявляют инерционность, обусловленную особенностями функционирования системы управления.

Простейшие системы управления решают задачу удержания контролируемых параметров в определенных (конструкторами или природой) пределах или на уровне фиксированных значений. При наличии внешнего управляющего воздействия на регулируемые параметры система управления объекта отслеживает текущие значения таких параметров и, в случае угрозы выхода значения за допустимые пределы или в случае потери параметром фиксированного значения, вырабатывает, в меру своих возможностей, собственное управляющее воздействие с целью принудительного возврата регулируемых параметров в область нормированных значений. Если системе управления не удается скомпенсировать внешнее воздействие на параметры объекта, то это приведет к выходу объекта за допустимые границы с возможным его разрушением или с возможностью плохо предсказуемых последствий. Следует отметить, что система управления также может подвергаться воздействию. В этом случае, если предусмотрены механизмы авторегулирования системы управления или блокирования таких воздействий, то система управления будет выполнять свои функции по управлению объектом, если же таковых механизмов не предусмотрено, то система управления будет корректно исполнять свои обязанности до тех пор, пока значения ее параметров будут находиться в пределах рабочего диапазона.

Относительно инерции объекта с интегрированной системой управления, следует сказать, что как отдельный объект, система управления затрачивает конечное время на анализ сигналов о состоянии параметров и выработку собственного управляющего воздействия, что в общем случае, приводит к увеличению инерционности объекта.

Развитые системы управления, имеющие в своем составе когнитивную систему, не только производят механическую работу по удержанию параметров в нормируемых пределах (или на уровне фиксированных значений), но и производят параллельную работу по познанию окружающего мира (в рамках своей компетенции, естественно) и назначению собственных целей объекта, могущих вступать в противоречие или не совпадать, или корреллировать с целями, назначаемыми окружающим миром (см. выше о назначении целей субъекту). Более того, при движении в пространстве состояний объект с когнитивной системой (субъект) в составе системы управления, в отличии от объектов с простейшими системами управления, способен произвольно изменять траекторию движения.

Можно отметить, что развитые системы управления, ввиду того, что им приходится постоянно разрешать вопрос о допустимости предлагаемых целей и ввиду большего объема обрабатываемой информации в общем случае приводят к большей инерционности управляемых ими объектов, чем в случае объектов с простейшими системами управления. Кроме того, влияние развитых систем управления на инерционность объектов затруднительно описать аналитическими выражениями.

В общем случае процесс движения субъекта, в условиях учета инерционности, происходит, в первом приближении, по следующему алгоритму:

— система управления получает информацию о текущем состоянии субъекта, производит анализ информации, формирует описание ситуации во внутренних терминах, если описание подпадает под стереотип (или подобно существующему стереотипу), то система управления формирует команду управления самостоятельно, без привлечения когнитивной системы, отправляя в когнитивную систему все же описание ситуации и сформированной команду управления;

— если ситуация не стандартна (отсутствует тождественный или подобный стереотип, или подобие невелико), то система управления передает описание когнитивной системе, которая формирует новый стереотип (который содержит в себе описание алгоритма реагирования на ситуацию) и передает его системе управления, которая формирует необходимые команды управления;

— может вмешаться тот или иной биологический механизм, имеющий свою систему анализа ситуации, взять под контроль когнитивную систему и/или систему управления и способствовать выработке последней команд управления (не отменяя, впрочем, и выработки команд управления самостоятельно);

— выработанные команды управления при необходимости проходят этап декомпозиции и доводятся до исполнительных органов;

— на указанные процедуры требуется некоторое время, определяющее задержку начала фактического движения Т зад , при этом задержка начала движения аналогична инерции покоя простейших объектов;

— после начала движения происходит разгон объекта (субъекта) до расчетного значения скорости движения V 0 . Разгон до расчетной скорости осуществляется с некоторым ускорением a p(t) . По достижении расчетной скорости объект движется к узловой точке (конец этапа), в конце которого его ожидает (в общем случае) торможение, которое необходимо для того, чтобы система управления могла корректно произвести (при необходимости) маневр без последствий в виде вылета с трассы. Торможение производится с некоторым ускорением a т(t) , которое в общем случае не тождественно ускорению разгона;

— разгон до расчетной скорости происходит за некоторое время разгона Т разг , торможение до необходимой для маневра скорости происходит за некоторое время торможения Т торм ;

— если движение по этапу происходит без эксцессов (вылеты за пределы трассы, перерыв в движении, незапланированные ускорения), то появляется возможность определить расчетную скорость движения по этапу (смотри статью1);

— при движении по трассе (этапу) возможны случаи ухода объекта с намеченной траектории в виде движения в сторону (при этом составляющая движения вдоль трассы может продолжать присутствовать, а может и обнуляться) по различным причинам (внешнее воздействие либо ошибки собственной системы управления, либо неполадки во внутренних системах объекта, либо комплексный вариант). Исправление схода с трассы возможно такими способами как: