Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (АН)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 56 страниц)
Аналитические языки
Аналити'ческие языки', тип языков, в которых грамматические отношения выражаются служебными словами, порядком слов, интонацией и т. п., а не словоизменением, т. е. не грамматическим чередованием морф в пределах словоформы, как в синтетических языках. К А. я. относятся английский, французский, новоперсидский, болгарский языки. Однако практически не существует ни чисто А. я., ни чисто синтетических (см. Синтетические языки). В А. я. чередование морф в пределах словоформы сохраняется в системе спряжения и частично склонения. Например, во французском языке je parle – «я говорю», но nous parlons – «мы говорим», в английском языке I work – «я работаю», но I worked – «я работал». В синтетических языках распространены и аналитические конструкции. В процессе исторического развития языков в А. я. образуются новые флективные формы, а в синтетических языках флективные формы вытесняются аналитическими конструкциями. Деление языков на аналитические и синтетические основывается на той или иной преобладающей языковой тенденции, характерной для морфологической структуры словоформы.
Аналитический учёт
Аналити'ческий учёт, система бухгалтерских записей, дающая детальные сведения о движении хозяйственных средств; предназначается для оперативного руководства хозяйством и составления отчётности; строится по каждому синтетическому счёту в отдельности. Наиболее укрупнённые и общие для всех предприятий отрасли позиции А. у. предусматриваются в плане счетов и называются субсчетами. В отличие от синтетического учёта, А. у. ведётся не только в стоимостных, но и в натуральных показателях, а также содержит справочные данные. По синтетическим счетам с наиболее расчленённой системой записей для А. у. применяют отдельные учётные регистры (картотеки, ведомости и др.) – для пообъектного учёта основных средств по видам их и местам нахождения, складского количественно-сортового учёта материалов и готовой продукции, для лицевых счетов расчётов с рабочими и служащими по заработной плате, для учёта затрат в разрезе аналитических позиций калькуляционных счетов производства – по видам продукции, стадиям обработки, статьям калькуляции т. п. Записи А. у. по таким счетам сверяют с записями синтетического учёта посредством сальдовых либо оборотных ведомостей, итоги которых должны быть тождественны итогам записей в соответствующем синтетическом счёте. При менее разветвленной номенклатуре аналитических позиций – по фондовым, собирательно-распределительным счетам, большинству расчётных счетов – записи А. у. совмещают в общих регистрах с записями синтетического учёта (накопительных ведомостях, журналах-ордерах, табуляграммах и др.). Записи А. у. в этих регистрах заменяют записи синтетического учёта либо служат основанием для них. Достоверность показателей А. у. периодически проверяют путём инвентаризации.
Лит. см. при ст. Бухгалтерский учёт.
С. А. Щенков.
Аналитическое продолжение
Аналити'ческое продолже'ние (математическое), см. в ст. Аналитические функции.
Аналогичные органы
Аналоги'чные о'рганы (от греч. análogos – соответственный), органы и части животных или растений, сходные в известной мере по внешнему виду и выполняющие одинаковую функцию, но различные по строению и происхождению. Например: крылья птиц – видоизменённые передние конечности, крылья насекомых – складки хитинового покрова. Органы дыхания рыб и ракообразных (жабры), сухопутных позвоночных (лёгкие) и насекомых (трахеи) имеют также различное происхождение. Жабры рыб – образования, связанные с внутренним скелетом, жабры ракообразных происходят из наружных покровов, лёгкие позвоночных – выросты пищеварительной трубки, трахеи насекомых – система трубочек, развившихся из наружных покровов. А. о. имеются также у растений: например, колючки барбариса – видоизменённые листья, колючки боярышника развиваются из побегов (см. Аналогияв биологии). Сходство А. о. – результат эволюционного приспособления разных организмов к одинаковым условиям среды. Т. к. строение, развитие и происхождение А. о. различны, их сопоставление не позволяет судить о родстве между организмами. Ср. Гомологичные органы.
Л. Я. Бляхер.
Аналогия в биологии
Анало'гия в биологии, внешнее сходство организмов разных систематических групп, а также органов или их частей, происходящих из различных исходных зачатков и имеющих неодинаковое строение; обусловлена общностью образа жизни или функции, т. е. приспособлением к сходным условиям существования. Примеры А.: обтекаемая форма тела у водных млекопитающих – китов, дельфинов и у рыб (рис.); усики винограда (образующиеся из побегов) и усики гороха (видоизменённые листья) и др. (см. Аналогичные органы). Понятие А. было введено Аристотелем и обозначало функциональное, и морфологическое сходство органов различных организмов. Р. Оуэн(1915) уточнил это понятие как функциональное подобие, противоположное гомологии. Ч. Дарвин (1859) считал, что А. возникает в ходе эволюции в сходных условиях жизни в результате приспособления к окружающей среде организмов далёких систематических групп (см. Конвергенция в биологии).
Лит.: Дарвин Ч., Происхождение видов. Соч., т. 3, М., 1939, с. 608; Шимкевич В. М., Биологическое основание зоологии, 5 изд., т. 1—2, М.– П., 1923—25; Бляхер Л. Я., Аналогия и гомология, в сб.: Идея развития в биологии, М., 1965.
Аналогичная форма тела у акулы (А), ископаемого присмыкающегося – ихтиозавра (Б) и млекопитающего – дельфина (В).
Аналогия в лингвистике
Анало'гия в лингвистике, сближение первоначально отличных друг от друга форм вследствие стремления к распространению продуктивной модели (словоизменения, словообразования, фонетические изменения и т. п.): например, у существительных мужского рода типа «двор» форма творительного падежа множественного числа «дворами» возникла вместо старой формы «дворы» по А. с формой слов женского рода типа «руками».
Аналогия (сходство)
Анало'гия (греч. anālōgía – соответствие, сходство), сходство предметов (явлений, процессов и т. д.) в каких-либо свойствах. При умозаключении по А. знание, полученное из рассмотрения какого-либо объекта («модели»), переносится на другой, менее изученный (менее доступный для исследования, менее наглядный и т. п.) в каком-либо смысле, объект. По отношению к конкретным объектам заключения, получаемые по А., носят, вообще говоря, лишь вероятный характер; они являются одним из источников научных гипотез, индуктивных рассуждений (см. Индукция) и играют важную роль в научных открытиях. Если же выводы по А. относятся к абстрактным объектам, то они при определённых условиях (в частности, при установлении между ними отношений изоморфизма или гомоморфизма) могут давать и достоверные заключения. Подробнее см. Моделирование, Подобия теория.
Лит.: Аристотель, Аналитики первая и вторая, М., 1952; Асмус В. Ф., Логика, [М.], 1947; Милль Дж. Ст., Система логики силлогической и индуктивной, пер. с англ., 2 изд., М., 1914; Пойа Д., Математика и правдоподобные рассуждения, пер. с англ., М., 1957; Уемов А. И., Основные формы и правила выводов по аналогии, в кн.: Проблемы логики научного познания, М., 1964; Веников В. А., Теория подобия и моделирование применительно к задачам электроэнергетики, М., 1966; Хорафас Д. Н., Системы и моделирование, пер. с англ., М., 1967.
Б. В. Бирюков, А. И. Уемов.
Аналогия (юридич.)
Анало'гия (юридич.), решение судом какого-либо случая, непосредственно не предусмотренного законом, путём применения нормы права, относящейся к др. сходным случаям, либо посредством применения общих начал, общих правовых принципов и смысла законодательства, поскольку этот случай оказывается в сфере правового регулирования, в которой действуют эти принципы. Необходимость применения права по А. вызывается несовершенством законодательства, наличием пробелов в законе и неполнотой его в момент издания, а также появлением в последующем новых сторон общественных отношений, подлежащих регулированию этим законом, и т. п.
По советскому праву возможность применения в определённых случаях А. должна быть оговорена непосредственно в законе. Так, в СССР допускается А. в гражданских отношениях и это прямо указано в Основах гражданского судопроизводства Союза ССР и союзных республик 1961 (ст. 12): «В случае отсутствия закона, регулирующего спорное отношение, суд применяет закон, регулирующий сходные отношения, а при отсутствии такого закона суд исходит из общих начал и смысла советского законодательства». Суд обязан в каждом конкретном случае тщательно проверять, действительно ли данный случай непосредственно не урегулирован какой-либо нормой права, чтобы абсолютно исключить возможность произвольного применения судом закона.
Действующие Основы уголовного законодательства Союза ССР и союзных республик 1958, а также принятые на их базе УК союзных республик исключают применение в уголовном судопроизводстве права по А., хотя по ранее действовавшему советскому уголовному законодательству это допускалось в исключительных случаях и при определённых законом условиях. Отказ от применения А. по уголовным делам продиктован необходимостью дальнейшего укрепления социалистической законности, усиления и повышения гарантий прав граждан на основании демократического принципа: «Нет преступления и нет наказания без указания об этом в законе». С учётом этого в действующем советском уголовном законодательстве более точно и более дифференцированно определены составы преступлений, размеры и виды наказаний.
А. неизвестна и современному законодательству других социалистических государств (Болгарии, Венгрии, Польши, Югославии и др.). А. не применяют и в практике судебно-следственных органов этих государств.
В современном законодательстве буржуазных государств принцип применения уголовного закона по А. прямо не выражен. Однако фактически судебные органы стран англосаксонской системы права (США, Англии) практикуют применение уголовного закона по А. посредством т. н. судебных прецедентов.
С. Г. Новиков.
Аналоговая вычислительная машина
Анало'говая вычисли'тельная маши'на (АВМ), вычислительная машина, в которой каждому мгновенному значению переменной величины, участвующей в исходных соотношениях, ставится в соответствие мгновенное значение другой (машинной) величины, часто отличающейся от исходной физической природой и масштабным коэффициентом. Каждой элементарной математической операции над машинными величинами, как правило, соответствует некоторый физический закон, устанавливающий математические зависимости между физическими величинами на выходе и входе решающего элемента (например, законы Ома и Кирхгофа для электрических цепей, выражение для эффекта Холла, лоренцовой силы и т. д.).
Особенности представления исходных величин и построения отдельных решающих элементов в значительной мере предопределяют сравнительно большую скорость работы АВМ, простоту программирования и набора задач, ограничивая, однако, область применения и точность получаемого результата. АВМ отличается также малой универсальностью (алгоритмическая ограниченность) – при переходе от решения задач одного класса к другому требуется изменять структуру машины и число решающих элементов.
К первому аналоговому вычислительному устройству относят обычно логарифмическую линейку, появившуюся около 1600. Графики и номограммы – следующая разновидность аналоговых вычислительных устройств – для определения функций нескольких переменных; впервые встречаются в руководствах по навигации в 1791. В 1814 английский учёный Дж. Герман разработал аналоговый прибор – планиметр, предназначенный для определения площади, ограниченной замкнутой кривой на плоскости. Планиметр был усовершенствован в 1854 немецким учёным А. Амслером. Его интегрирующий прибор с катящимся колесом привёл позднее к изобретению английским физиком Дж. Томсоном фрикционного интегратора. В 1876 другой английский физик У. Томсон применил фрикционный интегратор в проекте гармонического анализатора для анализа и предсказывания высоты приливов в различных портах. Он показал в принципе возможность решения дифференциальных уравнений путём соединения нескольких интеграторов, однако из-за низкого уровня техники того времени идея не была реализована.
Первая механическая вычислительная машина для решения дифференциальных уравнений при проектировании кораблей была построена А. Н. Крыловым в 1904. В основу её была положена идея интеграфа – аналогового интегрирующего прибора, разработанного польским математиком Абданк-Абакановичем (1878) для получения интеграла произвольной функции, вычерченной на плоском графике.
Дальнейшее развитие механических интегрирующих машин связано с работами американского учёного В. Буша, под руководством которого была создана чисто механическая интегрирующая машина (1931), а затем её электромеханический. вариант (1942). В 1936 русский инженер Н. Минорский предложил идею электродинамического аналога. Толчок развитию современных АВМ постоянного тока дала разработка Б. Расселом (1942—44, США) решающего усилителя.
Большое значение имели работы советского математика С. А. Гершгорина (1927), заложившие основы построения сеточных моделей. В 1936 в СССР под руководством И. С. Брука были построены механический интегратор и электрический расчётный стол для определения стационарных режимов энергетических систем. В 40-х гг. была начата разработка электромеханического ПУАЗО на переменном токе и первых электронных ламповых интеграторов (Л. И. Гутенмахер). Работы, проведённые под руководством Гутенмахера (1945—46), привели к созданию первых электронных аналоговых машин с повторением решения. В 1949 в СССР под руководством В. Б. Ушакова, В. А. Трапезникова, В. А. Котельникова, С. А. Лебедева был построен ряд АВМ на постоянном токе. Эти работы положили начало развитию современной аналоговой вычислительной техники в СССР.
АВМ в основном применяется при решении следующих задач. Контроль и управление. В системах автоматического управления АВМ пользуются, как правило, для определения или формирования закона управления, для вычисления сводных параметров процесса (кпд, мощность, производительность и др.). Если задано математическое выражение, определяющее связь сводного параметра или управляющего воздействия с координатами объекта, АВМ служат для решения соответствующего уравнения. Результат вычислений поступает либо на исполнительный механизм (замкнутая система), либо к оператору. В последнем случае АВМ работает как информационное устройство. Например, АВМ широко распространены для оценки экономической эффективности энергетических систем, и те же АВМ могут управлять исполнительными механизмами, т. е. служить автоматическими регуляторами. Когда закон управления заранее не определён, а заданы лишь некоторый критерий оптимальности и граничные условия, АВМ применяются в системах поиска оптимального управления и служат математической моделью объекта.
Опережающий анализ, основанный на быстродействии. Многократно решая систему уравнений, описывающих управляемый процесс, учитывая его текущие характеристики, АВМ за короткое время «просматривает» большое число вариантов решений, отличающихся значениями параметров, подлежащих изменению при управлении процессом. Намного опережая ход процесса, АВМ прогнозирует сигналы управления, которые могут обеспечить необходимое качество протекания процесса. Найденные машиной значения передаются на регулирующие устройства, например в виде положений их уставок, после чего поиск наилучшего варианта продолжается. В режиме опережающего анализа АВМ выполняют функции либо машин-советчиков, когда оператор пользуется результатами полученных на машине расчётов для ручного или полуавтоматического управления, либо управляющих машин, автоматически учитывающих текущие характеристики процесса и управляющих им по оптимальным показателям. Выбор наилучшего режима технологического процесса осуществляется также самонастраивающимися математическими машинами в режиме опережающего анализа.
Экспериментальное исследование поведения системы с аппаратурой управления или регулирования в лабораторных условиях. С помощью АВМ воспроизводится та часть системы, которая по каким-либо причинам не может быть воспроизведена в лабораторных условиях. Связь АВМ с аппаратурой управления или регулирования в основном осуществляется преобразующими устройствами, в которых машинные переменные изменяются по масштабу и форме представления.
Анализ динамики систем управления или регулирования. Заданные уравнения объекта решаются в выбранном масштабе времени с целью нахождения основных параметров, обеспечивающих требуемое протекание процесса. Особо важны быстродействующие АВМ, с помощью которых в ускоренном масштабе времени можно решать некоторые итеративные задачи, задачи оптимизации, а также реализовать Монте-Карло метод, требующий многократного решения стохастических дифференциальных уравнений. Здесь АВМ резко сокращает время проведения расчётов и делает наглядными результаты.
Решение задач синтеза систем управления и регулирования сводится к подбору по заданным техническим условиям структуры изменяемой части системы, функциональных зависимостей требуемого вида и значений основных параметров. Окончательный результат получается многократным повторением решения и сопоставлением его с принятым критерием близости. Задачи этого типа часто сводятся к отысканию экстремума некоторого функционала.
Решение задач по определению возмущений или полезных сигналов, действующих на систему. В этом случае по дифференциальным уравнениям, описывающим динамическую систему, по значениям начальных условий, известному из эксперимента характеру изменения выходной координаты и статистическим характеристикам шумов в измеряемом сигнале определяется значение возмущения или полезного сигнала на входе. АВМ может также служить для построения приборов, автоматически регистрирующих возмущения и вырабатывающих сигнал управления в зависимости от характера и размера возмущений.
АВМ состоят из некоторого числа решающих элементов, которые по характеру выполняемых математических операций делятся на линейные, нелинейные и логические. Линейные решающие элементы выполняют операции суммирования, интегрирования, перемены знака, умножения на постоянную величину и др. Нелинейные (функциональные преобразователи) воспроизводят нелинейные зависимости. Различают решающие элементы, предназначенные для воспроизведения заданной функции от одного, двух и большего числа аргументов. Из этого класса обычно выделяют устройства для воспроизведения разрывных функций одного аргумента (типичные нелинейности) и множительно-делительные устройства (см. Перемножающее устройство). К логическим решающим элементам относятся устройства непрерывной логики, например предназначенные для выделения наибольшей или наименьшей из нескольких величин, а также устройства дискретной логики, релейные переключающие схемы и некоторые др. специальные блоки. Для связи устройств непрерывной и дискретной логики широко пользуются гибридными логическими устройствами (например, компараторами). Все логические устройства обычно объединяются в одном, получившем название устройства параллельной логики. Оно снабжается своим наборным полем для соединения отдельных логических устройств между собой и с остальными решающими элементами АВМ.
В зависимости от физической природы машинных величин различают механические, пневматические, гидравлические, электромеханические и электронные АВМ. Наиболее распространены электронные АВМ, отличающиеся значительно более широкой полосой пропускания, удобством сопряжения нескольких машин между собой и с элементами аппаратуры управления. Эти машины собираются из готовых радиотехнических узлов и полуфабрикатов. Решающие элементы АВМ строятся в основном на базе многокаскадных электронных усилителей постоянного тока с большим коэффициентом усиления в разомкнутом состоянии и глубокой отрицательной обратной связью. В зависимости от структуры и характера входной цепи и цепи обратной связи операционный усилитель выполняет линейную или нелинейную математическую операцию или комбинацию этих операций.
Вследствие неидеальности работы отдельных решающих элементов, неточности установки их коэффициентов передачи и начальных условий, решение, найденное с помощью АВМ, имеет погрешности. Результирующая погрешность зависит не только от перечисленных первичных источников, но и от характера и особенностей решаемой задачи. Как правило, погрешность увеличивается с ростом числа решающих (особенно нелинейных) элементов, включенных последовательно. Практически можно считать, что погрешность при исследовании устойчивых нелинейных систем автоматического управления не превышает нескольких %, если порядок набираемой системы дифференциальных уравнений не выше 10-го.
По структуре различают АВМ с ручным и с автоматическим программным управлением. В первом случае решающие элементы перед началом решения соединяются между собой в соответствии с последовательностью выполнения математических операций, задаваемых исходной задачей. В машинах с программным управлением последовательность выполнения отдельных математических операций меняется в процессе решения задачи в соответствии с заданным алгоритмом решения. Изменение в ходе решения порядка выполнения отдельных операций обусловливает прерывистый характер работы машины: период решения сменяется периодом останова (для выполнения требуемых коммутаций). При таком режиме АВМ должна снабжаться аналоговым запоминающим устройством.
Наличие памяти и дискретность характера работы машины дают возможность организовать многократное использование отдельных решающих элементов и тем сократить их число, не ограничивая класса решаемых задач, правда, за счёт снижения быстродействия.
Значительный интерес представляют машины: с большой частотой повторения решения (30—1000 гц) в связи с созданием систем автоматического управления, а также с необходимостью организации поиска оптимальных в некотором смысле структур и параметров систем управления.
Повышение эффективности АВМ связано с внедрением в аналоговую технику цифровых методов, в частности цифровых дифференциальных анализаторов, у которых отдельные решающие элементы выполняют математические операции над приращениями переменных, представленных в одном из цифровых кодов, с передачей результатов от элемента к элементу по принципам АВМ. Применение цифровых дифференциальных анализаторов, особенно последовательных, для специальных АВМ, не требующих высокого быстродействия, снижает общий объём аппаратуры, хотя в остальных случаях они по всем техническим показателям и возможностям существенно уступают цифровым вычислительным машинам. Гораздо большими возможностями обладают гибридные вычислительные системы, у которых исходные величины представлены одновременно в цифровой и аналоговой форме.
Перспективны для полной автоматизации АВМ так называемые матричные модели. Их основной недостаток – большое количество аппаратуры – в связи с появлением интегральных схем уже не имеет решающего значения.
Основные технические характеристики некоторых типов электронных АВМ общего назначения, выпускаемых серийно в СССР, даны в таблице (стр. 570). Первые 5 типов установок – портативные малогабаритные настольные устройства. ИПТ-5 выполнена из отдельных блоков – из линейных решающих элементов. Блочную конструкцию имеет также ЭМУ-8, каждый блок которой состоит из 4 решающих элементов. Блоки ЭМУ-8 не требуют стабилизованных источников питания. ЛМУ-1 состоит из отдельных секций; ИПТ-5 и ЛМУ-1 в сочетании с набором нелинейных блоков позволяют решать также и нелинейные задачи. МН-7 (настольного типа) имеет ограниченный фиксированный состав решающих элементов, что ограничивает её применение. Установки-МН-8, МН-14, МН-17, ЭМУ-10 – многосекционные, рассчитанные на решение сложных задач. Так, МН-8 имеет 80 операционных усилителей и 28 нелинейных решающих элементов; МН-14 – 360 усилителей, 92 нелинейных решающих элемента; ЭМУ-10 —48 операционных усилителей, 30 нелинейных решающих элементов. Установки МН-14 и ЭМУ-10 снабжены сменными наборными полями, цифровыми вольтметрами, системой управления, облегчающей набор задачи и установку начальных условий. В МН-14 предусмотрена возможность управления от перфоленты. ЭМУ-10 отличается широкой полосой пропускания основных решающих элементов и снабжена решающими усилителями с тремя параллельными каналами усиления.
| Тип установки | Вид дифференц. уравнений, решаемых на установке | Макс. порядок дифференц. уравнений или число уравнений 1-го порядка в системе | Допустимая длительность решения (сек) | Габаритные размеры (мм) или площадь, занимаемая установкой (м") | Потребляемая мощность (кв-а) | Источники питания |
| ИПТ-5 | Линейные с пост. и перем. коэфф. | 9 | 150 | 2000´400 | 2,4 | Стабилизованный |
| ЛМУ-1 | Линейные с пост. и перем. коэфф. с типичными нелинейностями | 6—9 | 200—400 | 622´476´1230 | 2,1 | Стабилизованный |
| МН-7 | Линейные и нелинейные с небольшим числом нелинейных операций | 6 | 200 | 700 ´440´380 | 0,73 | Стабилизованный |
| ЭМУ-8 | Линейные и нелинейные | Набор из стандартных блоков, каждый предназначен для решения уравнений 2-го порядка | 2000 | Размер блока 350´300´300 | 0,06 | Нестабилизованный |
| МН-11 | Линейные и нелинейные с автоматич. поиском решения по заданному критерию | 6—9 | Частота повторений решения 100´реш/сек | 15 | 10 | Стабилизованный |
| МН-8 | Линейные и нелинейные с большим числом перем. коэфф. и нелинейных решающих элементов | 32 | 1800 | 60 | 35 | Стабилизованный |
| МН-14 | Линейные и нелинейные с большим числом нелинейных решающих элементов | 30 | 10000 | 40 | 15 | Стабилизованный |
| ЭМУ-10 | Линейные и нелинейные с перем. запаздыванием. Решение задач автоматич. оптимизации | 24 | 2000 | 5 | 3,5 | Нестабилизованный с маломощным вспомогат. стабилизатором |
| МН-17 | Линейные и нелинейные с пост. коэфф. | 60 | От 0,1 до 1000 | 7520´2390´1024 | 5 | Сеть трёхфазного переменного тока 220/380 в, 50 гц |
Лит.: Kriloff A., Sur un intégrateur des équations différentielles ordinaires, «Изв. Академии наук», 1904, сер. 5, т. 20, №1; Гутенмахер Л. И., Электрические модели, М. – Л., 1949; Тарасов В С., Основы теории и конструирование математических машин непрерывного действия, в. 1, Л., 1961; Коган Б. Я., Электронные моделирующие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования, 2 изд., М., 1963; Левин Л., Методы решения технических задач с использованием аналоговых вычислительных машин, пер. с англ., М., 1966; Корн Г. А., Корн Т. М., Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины, пер. с англ., ч. 1 – 2, М., 1967 – 68; Buvh V. A., The differential analyzer, a new machine for solving differential equations, «Journal of the Franklin Institute», 1931, v. 212, № 10; Fifer St., Analogue computation, L., 1961.
Б. Я. Коган.
