Текст книги "Достаточно Общая Теория Управления"

Автор книги: (ВП СССР) Внутренний Предиктор СССР

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 27 страниц)

Так об этом положении дел читаем в Евангелии от Иоанна 16:12: «Ещё многое имею сказать вам; но вы теперь не можете вместить». Аналогичная ситуация описана в Коране 5:101: «… Не спрашивайте о вещах, которые огорчат вас, если откроются вам. А если вы спросите о них, когда низводится Коран, они откроются вам. Бог простил за них: ведь Бог – прощающий, кроткий. Спрашивали о них люди до вас; потом оказались неверующими в них». И один из апокрифов “Благая весть мира Иисуса Христа от ученика Иоанна” (по древним текстам арамейскому и старославянскому, изд. “Товарищество”, Ростов-на-Дону, 1991) передаёт слова Христа: «А сейчас благодаря присутствию Святого Духа нашего Небесного Отца, говорю Я с вами языком Жизни Бога Живого. И нет ещё среди вас никого, кто смог бы понять всё, что Я вам говорю. А те, кто объясняют вам Писания, говорят с вами мертвым языком людей, ищущих через людей их больные и смертные тела».

То есть Писания, передающие Откровения Свыше, прямо говорят о ситуации, в которой жаждущие помощи не могут принять всей полноты и силы помощи потому, что сами слабы; и Писания прямо указывают на источник достоверности – Дух Святой, но многие и эту информацию не могут принять и освоить, полагая её вымыслом древних невежественных людей, не знавших современной нам науки и техники.

Остаётся только вопрос о том, что приводит всё в движение. Этот фактор можно назвать принципом полноты и целостности Мироздания. Этот принцип утверждает, что Мироздание содержит в себе всё необходимое для исполнения всего цикла своего существования. Высказан он был ещё в Ведах, но содержательная сторона его вряд ли может быть раскрыта без выхода за пределы этой Вселенной.

Мироздание существует как процесс. Его фрагменты – взаимодействующие друг с другом структуры, развивающиеся под давлением окружающей их среды – других структур. Давление среды, взаимодействие структур между собой вероятностно предопределено, иерархично и выражается в статистическихзакономерностях (статистике причинно-следственных связей), выявляемой в наблюдениях. Давление среды – отображение, информационный процесс, несомый общеприродной иерархически многоуровневой системой кодирования информации на различных материальных носителях. Отклик структуры и происходящие в ней внутренние изменения – тоже отображение, информационный процесс, протекающий в той же системе кодирования на уровнях, охватываемых структурой, подчинённый тем же вероятностным предопределённостям, отражаемым статистикой наблюдений. Отклик носит вероятностный (т. е. хотя бы отчасти обусловленный свободой личностного субъективизма), однозначно не определённый характер в пределах множественных вероятностных предопределённостей, свойственных на каждом уровне общеприродной системы кодирования информации. Но резонансные явления в иерархически многоуровневых структурах проявляются как статистически более частные или статистически более редкие информационно различные отклики в зависимости от вектора состояния среды и структуры в момент и в процессе их взаимодействия. По мере накопления информации структурой в статистике её откликов на давление среды возникает всё меньше ошибок, наносящих ущерб структуре. А отклики приобретают однозначную определённость в смысле предсказуемости отображений «давление – отклик», всё более и более приближающихся к оптимуму. Взаимодействие среды и структуры, в котором на данном иерархическом уровне проявляется разнообразие её поведения в смысле неоднозначной предсказуемости «давление – отклик», смещается в область всё более редких факторов давления. Происходит информационное насыщение какого-то уровня организации структуры и процесс переходит в следующий иерархический уровень единой общеприродной системы кодирования информации.

***

Подведем итоги рассмотрению модели интеллекта с «рулеткой» и «барабаном». Структура отвечает на статистику давления среды неоднозначно в пределах вероятностных предопределённостей. Отклик её формируется в процессе компиляции (комбинации) на основе “случайного” перебора информационных модулей в её памяти и приходящей извне информацией, то есть в процессе предопределённого мерой (матрицей возможных состояний) преобразования информации.

В информационном отношении достаточно обширная развивающаяся и (или) наращивающая свою иерархичность структура представляет собой сочетание по крайней мере следующих функционально различных образований, возможно, не локализованных в ней как частные вложенные структуры:

· Детерминированная долговременная память, жёстко однозначно работающая по принципу «каков вопрос – таков ответ». Сбой с этого принципа ведёт вероятно к ущербу разной тяжести (в зависимости от ситуации) для структуры. Выборка информационных модулей из неё происходит на основе резонансных, автоколебательных и иных явлений, выражающих достаточно хорошее совпадение информационных характеристик внешнего давления среды и внутреннего состояния структуры в информационно насыщенных её уровнях при прохождении через структуру информационного потока давления среды. Так струны музыкальных инструментов откликаются на звуки определённой частоты. Так взрыватели неконтактных морских и сухопутных мин, головки самонаведения управляют действием оружия при появлении в зоне поражения информационно соответствующего им объекта.

· Вероятностная оперативная память, накапливающая статистику откликов структуры и комбинаций возможных откликов на давление среды. Вероятность извлечения необходимой для правильного отклика информации подчинена частоте обращения к этой информации под давлением среды и быстродействию механизма случайного перебора информационных модулей. Это отчасти аналогично записям на песке в полосе прибоя: информация может храниться сколь угодно долго, если вы успеете всё время восстанавливать слизываемые морем фрагменты записей.

Резонансные и автоколебательные явления в вероятностной памяти также играют свою роль. Но, в отличие от предыдущего вида памяти, возникновение резонансов, автоколебаний и т. п. приводит и к изменению в организации информационно не насыщенных уровней структуры. Реакция “вопрос – ответ” здесь не однозначна в силу информационной ненасыщенности структуры;

· Механизм случайного перебора, раздробления и объединения информационных модулей, хранимых в обоих видах памяти. По отношению к изолированной детерминированной памяти он порождает ошибки её функционирования в том смысле, что порождает неоднозначность откликов. По отношению к вероятностной памяти он – нормальный процесс её функционирования. На наш взгляд роль этого механизма играет вся совокупность колебательных процессов в структуре с их случайными, то есть статистически упорядоченными фазовыми сдвигами друг относительно друга и амплитудно-частотными характеристиками[39]39
  Поясним термины по “Большому энциклопедическому словарю”:
  АМПЛИТУДА (от лат. amplitudo – величина), наибольшее отклонение колеблющейся по определенному закону величины от среднего значения или от некоторого значения, условно принятого за нулевое.
  АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (частотная характеристика), зависимость амплитуды колебания на выходе устройства от частоты входного гармонического сигнала. Измеряется по изменению частоты постоянного по амплитуде входного сигнала. Амплитудно-частотная характеристика показывает, как передаются его отдельные гармонические составляющие, и позволяет оценить искажения его спектра.
  КОГЕРЕНТНОСТЬ (от лат. cohaerens – находящийся в связи), согласованное протекание во времени нескольких колебательных или волновых процессов. Если разность фаз 2 колебаний остается постоянной во времени или меняется по строго определенному закону, то колебания называются когерентными. Колебания, у которых разность фаз изменяется беспорядочно и быстро по сравнению с их периодом, называются некогерентными.
  СИНФАЗНОСТЬ – совпадение фаз при рассмотрении нескольких процессов в одной и той же системе координат.


[Закрыть]. Если возникает некое совпадение фаз процессов – своевременность, синфазность – когерентность, – то происходит выборка необходимой информации; если нет, то информация остаётся недоступной, хотя и присутствует в структуре.

В информационно ненасыщенных уровнях структуры возникновение когерентности каких-то их процессов с другими внешними или внутренними по отношению к рассматриваемому уровню структуры процессами – это изменение её качественного состояния на какое-то время, в течение которого в ней могут сложиться новые образования, возникнуть новые процессы. Следствием этого может быть то обстоятельство, что по исчезновении когерентности структура не сможет вернуться в предшествующее возникновению когерентности состояние, и таким образом совершиться шажок в её развитии. Фактор своё-временности – когерентность – подачи информации, энергии сказывается на развитии и течении процессов: так световое излучение лампочки отличается от когерентного излучения лазера и они оказывают качественно различное воздействие на объекты, с которыми взаимодействуют, даже при одинаковой энергетической мощности потока излучения.

Своевременность по отношению к процессам в структуре можно понимать двояко:

Ø во-первых, в смысле узкого интервала времени, в течение которого имеют место некие явления в их совокупности;

Ø во-вторых, для структур, обладающих памятью, можно понимать в смысле – не позднее, чем им понадобиться эта информация в развитии, хотя в течение какого-то времени факт обретения ими этой информации может и не проявляться с точки зрения внешнего наблюдателя.

Синфазность, когерентность, в смысле известном из физики, – одно из проявлений своевременности в процессе течения совокупности каких-то процессов.

· Общеприродный фактор, выделяющий случайно построенный отклик, обладающий информационным насыщением, достаточным для сохранения структурой достигнутого уровня организации или повышения его. Это своего рода “весы”, на которых сравнивается порожденный отклик с неким эталоном, возникающим в течении тех же процессов, что порождают и сам отклик.

В целом же детерминированная память обеспечивает определённый уровень устойчивости структуры на достигнутой ступени её развития. Вероятностный механизм памяти и случайного перебора внутренней и внешней информации в сочетании с общеприродными «весами» (мерой) обеспечивают вероятностно предопределённый характер текущего кратковременного усложнения и информационного насыщения структуры, либо же – обретение ею ущерба, вплоть до разрушения. Всё перечисленное вместе обеспечивает вероятностно предопределённый устойчивый характер долговременного процесса усложнения структуры и (или) несомого ею информационного модуля в процессе их развития.

***

Возможно, что на каком-то этапе эволюции, после преодоления некоего рубежа мощности по переработке информации, проявление деятельности всех названных безинтеллектуальных каждая сама по себе компонент называется людьмиинтеллектом. Но эта совокупность процессов и факторов имеет место в самых разных частотных диапазонах, на разных носителях информации, на разных уровнях иерархии в организации Мироздания.

При таком понимании Мироздание в целом и его фрагменты обладают интеллектом и личностным аспектом. Интеллекты же различаются по освоенным ими частным фрагментам общевселенской меры. Интеллект – процесс расширения частной меры; процесс, объемлющий иерархию вложенных в него процессов отображения. Взаимопонимание между интеллектами тем более возможно, чем больше совпадений в них; для начала же понимания необходимо хотя бы соприкосновение частных мер или посредник в информационном обмене (интерфейс), тоже некая мера. Общевселенскаямера – всеобщий посредник.

Назовём некоторые совпадения, необходимые для взаимопонимания:

· по материальному носителю, в котором протекает процесс информационного обмена между интеллектами;

· по частотному диапазону процессов существования структур носителей интеллекта;

· по частотным диапазонам тактовых (разделяющих кодовые группы одну от другой) и несущих частот, в которых идёт информационный обмен; по системе кодирования информации;

· по энергетической мощности, необходимой и (или) допустимой для информационного обмена; по общности информационной базы, необходимой для взаимоопознавания при первом и последующих контактах.

Интеллект – одно из средств, данных сознанию человека. И как всякое средство – он управляем. Говорят: «ветер в голове». По отношению к информационным потокам в Мироздании можно сказать и так. Но тогда по отношению к ним интеллект – паруса.

Искусство плавания под парусами состоит в том, чтобы не ловить ненужный ветер в паруса. Тогда даже на самом маленьком кораблике можно прийти, куда надо. Но если вся мощь парусов «выжимателя ветра» (так в прошлом называли многие большие быстроходные парусники) окажется в руках неумелых, то «пенитель морей» (другой поэтический образ, которым характеризовали быстроходные парусники), будет игрушкой, гонимой морской стихией, будто на нём нет ни руля, ни ветрил; он будет уничтожен стихией потому, что на его борту нет людей, способных правильно управиться с парусами. Так же и интеллект под управлением недисциплинированного безвольного сознания захлёбывается в потоке мельтешащих мыслей, как встающих из памяти, так и приходящих извне, и рвёт организацию психики в клочья. Дисциплинированное же сознание удержит только необходимые ему для осмысленного дела мысли, и интеллект будет помощью сознанию и душе в пути человека.

Изложение взглядов на интеллект в теории управления неизбежно прежде всего потому, что понятие полной функции управления невозможно ввести, миновав понятие интеллект. Но в этом случае интерпретация процесса существования Мироздания как процесса самоуправления по некой, пусть и неизвестной нам, полной функции управления неизбежно ведёт к понятию Высочайшего (Наивысшего) из интеллектов, ведущего этот процесс самоуправления Вселенной по полной функции.

То есть атеизм с логикой достаточно общей теории управления в настоящем изложении несовместим. Атеистические же вариации на темы теории управления либо ставят человека (человечество в целом) на место Бога, либо утрачивают общность изложения, как только соприкасаются с темой глобальный исторический процесс, поскольку не могут произнести слов «иерархически высшее объемлющее управление» по отношению к человечеству и “выдающимся” деятелям прошлого и настоящего.

Из атеистического сознания таким образом либо выпадают какие-то фрагменты видения процессов управления, либо же нарушается иерархичность их восприятия сознанием, что предопределённо ведёт к ошибкам в управлении. Религиозно культовое же сознание толпо-“элитарных” обществ несёт другую беду: догматизация Писаний есть отождествление разумения и воли их записывавших людей (плюс редактирование и цензура) с волей Всевышнего, что ограничивает свободу воли большинства, подчиняя её над-“элитарному” предиктору, также отождествляющему свою волю с наивысшей волей Всевышнего: а это сатанизм. Причина успеха его деятельности в прошлой истории – сокрытие Откровений Свыше и их извращение. Евангелие от Луки 11:52: «Горе вам, законникам, что вы взяли ключ разумения: сами не вошли и входящим воспрепятствовали». В наши дни это упрёк всем иерархиям личностных отношений в обществе, включая и иерархии церквей, правда, многие иерархии и сами-то ключи потеряли.

Кроме того, большинство людей привыкло иметь дело с индивидуальными интеллектами себе подобных. Встретившись с нечеловеческим интеллектом, большинство будет испуганно вплоть до сумасшествия просто самой непривычностью случившегося. Но в истории действуют не только индивидуальные, но и соборные интеллекты и другие интеллекты, иерархически высшие по отношению к индивидуальному человеческому интеллекту. Чтобы увидеть их действие, их некую целесообразность, необходимо единое понимание фактора, названного «интеллект», в различных его проявлениях вне зависимости от его иерархического положения в Объективной реальности.

11. Манёвры и балансировочные режимы, принципы сопоставления и выявления подобия

Теперь вернемся к замкнутым системам. Устойчиво управляемая система может находиться либо в балансировочном режиме, либо в режиме манёвра. Один и тот же, реально протекающий режим может быть интерпретирован и как балансировочный, если соотноситься с одним вектором целей, и как режим маневра, если соотноситься с другим вектором целей.

В векторе целей балансировочного режима контрольные параметры неизменны во времени. В реальном устойчивом балансировочном режиме вектор состояния колеблется относительно неизменного положения в подпространстве контрольных параметров, а свободные параметры могут при этом изменяться по-всякому.

Понятие «балансировочный режим» несколько сродни понятию «равновесие», но шире его, поскольку обыденное сознание воспринимает «равновесие» статично – как неподвижную неизменность во времени. В балансировочном же режиме во времени неизменен процесс колебаний системы относительно точки «равновесия», координаты которой неизменны во времени: система проходит через неё, но не может пребывать в ней, хотя бы потому, что отклонения от неё – ниже порога чувствительности средств измерения или управление негибко, обладает конечным быстродействием и не может вовремя остановиться. Последнее поясним.

Понятие об отрицательных обратных связях отражает факт построения системы управления объектом таким образом, что обнаружение системой управления отклонений объекта от идеального режима, предписанного вектором целей, вызывает появление управляющего воздействия, направленного в сторону возвращения объекта к идеальному режиму. При положительных обратных связях управление помогает возмущению с момента его возникновения увести объект от идеального режима в направлении воздействия на объект возмущения.

Если идеальный режим – неизменность во времени вектора целей, в который собраны контрольные параметры, то по причине конечного быстродействия системы управления её воздействие, компенсирующее отклонение от идеального режима (при отрицательных обратных связях), с какого-то момента времени само становится возмущающим и объект проходит точку идеала[40]40
  Этого пересечения значений идеала можно избежать, если задать такое требование при создании системы управления, но и в этом случае колебательный характер балансировочного режима сохранится. Однако колебания будут протекать в некоторой полосе значений по одну сторону от предписанных идеальных значений балансировочного режима.


[Закрыть]. Так система управления сама раскачивает объект относительного идеального режима вектора целей (вопрос только в том, амплитуды колебаний лежат в допустимых пределах либо же нет). Лучше всего это видно в устойчивых балансировочных режимах. В неустойчивых балансировочных режимах амплитуда колебаний либо выше допустимой, либо нарастает от колебаний к колебанию даже при отрицательных обратных связях.

Т.е. сам принцип отрицательных обратных связей по контрольным параметрам в теории и практике управления необходим, но всё же он – одна из частностей в теории и практике управления в целом.

В векторе целей режима манёвра изменяется хотя бы один из контрольных параметров. При рассмотрении реального процесса устойчивого манёвра в подпространствеконтрольных параметров вектор состояния отслеживает с некоторой ошибкой управления изменение вектора целей (содержащего только контрольные параметры). На свободные параметры, как и в случае балансировочного режима, ограничения не накладываются.

Режим маневрирования, в котором производные по времени контрольных изменяющихся параметров постоянны (в пределах допустимой ошибки управления), называется установившимся манёвром. Установившийся манёвр сам является балансировочным режимом, из вектора целей которого исключены изменяющиеся в процессе манёвра контрольные параметры.

Если идти от реально протекающего процесса управления и строить по предположению (т. е. гипотетически) вектор целей субъекта, реально управляющего процессом (это называется «идентификация» вектора целей), то один и тот же режим можно интерпретировать в качестве балансировочного режима или устойчивого колебательного манёвра. Так, при отнесении к вектору целей только параметров, колеблющихся относительно средних значений (в зависимости от ограничений на ошибки управления), режим интерпретируется как балансировочный режим; при отнесении к вектору целей хотя бы одного из произвольно меняющихся параметров, режим интерпретируется как манёвр.

Точно также один и тот же режим можно воспринимать как устойчивый, исходя из одних ограничений на вектор ошибки; и как неустойчивый, исходя из более строгих ограничений на вектор ошибки; в этом предложении хорошо видно проявление возможности двоякого понимания устойчивости: по ограниченности и убыванию отклонений и по предсказуемости.

Простейший пример балансировочного режима – езда на автомобиле по прямой дороге с постоянной скоростью. Все стрелочки на приборной панели, кроме расхода бензина, подрагивают около установившихся положений; но рулём всё же «шевелить» надо, поскольку неровности дороги, боковой ветер, разное давление в шинах, люфты в подвесках и рулевом приводе норовят увести автомобиль в сторону.

Манёвры в свою очередь разделяются на слабые и сильные. Это разделение не отражает эффективности манёвра. Понятие слабого манёвра связано с балансировочными режимами. Перевод системы из одного балансировочного режима в другой балансировочный режим – это один из видов манёвра. Некоторые замкнутые системы обладают таким свойством, что, если этот перевод осуществлять достаточно медленно, то вектор состояния системы в процессе манёвра не будет сильно отличаться от вектора состояния в исходном и (или) конечном балансировочном режиме за исключением изменяющихся в ходе манёвра контрольных параметров и некоторых свободных параметров, информационно связанных с контрольными.

Если на корабле положить руль на борт на 3–4 градуса, то корабль начнёт описывать круг очень большого диаметра и будет происходить изменение угла курса. Если это делается вне видимости берегов и в пасмурную погоду, то большинство пассажиров даже не заметят манёвра изменения курса. Если же на полном ходу быстроходного корабля (узлов 25–30) резко положить руль на борт градусов на 20–30, то палуба в процессе перекладки руля дёрнется под ногами в сторону обратную направлению перекладки руля; потом начнется вполне ощутимое вестибулярным аппаратом человека изменение курса, сопровождающееся вполне видимым креном до 10 и более градусов.

Хотя в обоих случаях изменение курса может быть одинаковым, гидродинамические характеристики корабля в первом случае слабого манёвра не будут сильно отличаться от режима прямолинейного движения; во втором случае, когда корабль начнет входить в циркуляцию диаметром не более 4–5 длин корпуса, – будет падать скорость хода, появится значительная по величине поперечная составляющая скорости обтекания корпуса и крен, а общая картина обтекания корпуса и гидродинамические характеристики будут качественно отличаться от бывших при прямолинейном движении или слабых манёврах.

Разделение манёвров на сильные и слабые в ряде случаев позволяет существенно упростить моделирование поведения замкнутой системы в процессе слабого маневрирования без потери качества результатов моделирования. Поскольку выбор меры качества всегда субъективен, то и разделение манёвров на сильные и слабые определяется субъективизмом в оценке качества моделирования и управления. Но, если такое разделение возможно, то слабому маневру можно подыскать аналогичный ему (в ранее указанном смысле) балансировочный режим.

Для физически однокачественных процессов разделение манёвров на сильные и слабые основано на моделировании в безразмерном времени. Поскольку понятие о времени и его измерение связано с выбором эталонной частоты, то в качестве эталонных частот могут быть взяты и собственные частоты колебаний объектов управления, замкнутых систем, процессов взаимодействия замкнутых систем и окружающей среды. Это приводит к понятию динамических подобных (частично или полностью) объектов, систем и процессов, для которых процессы (балансировочные режимы и манёвры), отнесённые ко времени, основанном на сходственных собственных частотах, в некотором смысле идентичны. Подробно это рассматривает теория подобия, являющаяся разделом многих частных отраслей знания. Сопровождение слова «идентичность» эпитетом «некоторая» обусловлено тем, что подобие может осуществляться на разных физических носителях информационных процессов (управления), на разных уподоблениях друг другу параметров подобных систем.

Уподобление – обезразмеривание, т. е. лишение реальных физических и информационных параметров их размерности (метров, килограммов, секунд и т. п.) отнесением их к каким-либо значениям характеристик замкнутой системы и среды, обладающим той же размерностью (метрами, килограммами, секундами и т. п.). В результате появляются безразмерные единицы измерения сходственных в некотором смысле параметров у сопоставляемых объектов, одинаково характерные для каждого из них. Это свойство общевселенской меры лежит в основе моделирования на одних физических носителях процессов, реально протекающих на других физических носителях (аналоговые вычислительные машины); и в основе информационного (чисто теоретического) моделирования, в котором важна информационная модель, а её физический носитель интереса вообще не представляет (любой алгоритм, предписывающий последовательность действий независим по существу от его материального носителя: бумага, дискета, древний “Минск-32”[41]41
  Одна из наиболее распространённых в СССР цифровых электронных вычислительных машин в начале 1970‑х гг.


[Закрыть], IBM-PC или суперкомпьютер, человек).

Анализ течения подобного моделирующего процесса может протекать в более высокочастотном диапазоне, чем течение реального подобного моделируемого процесса: это даёт возможность заглянуть в будущие варианты развития моделируемого процесса, что является основой решения задач управления вообще и задачи о предсказуемости, в частности. Примеры такого рода моделирования – все аэродинамические и прочностные эксперименты и расчёты в авиации, судостроении и космонавтике. Моделирование высокочастотного процесса в низкочастотном диапазоне позволяет отследить причинно-следственные связи, которые обычно ускользают от наблюдателя при взгляде на скоротечный реальный процесс. Примером такого рода является скоростная и сверхскоростная киносъемка (более 10⁵ кадров в секунду) и замедленная (по сравнению с реальностью) проекция ленты, что позволяет решать многие технические и биологические (медицинские) проблемы.

Понятие сильных и слабых маневров для подобных объектов и замкнутых систем связано с различением маневров в безразмерных единицах времени. Подобными могут быть и физически разнокачественные процессы, например, описываемые одной и той же математической моделью. Но для физически однокачественных процессов, отличающихся размерными характеристиками, области реальных параметров сильных и слабых маневров будут различны. Об этом всегда необходимо помнить имея дело с реальными однокачественными замкнутыми системами, различающимися своими размерными характеристиками.