Сигнал о некоторых понятиях кибернетики - Полетаев И.А.
Скачать (прямая ссылка):
Система автоматизации прокатного стана требует устройства именно такого типа. Прокатываемая болванка проходит между валами с определенной скоростью, причем скорость выхода после валов зависит как от скорости вращения валов, так и от степени обжимки. Если несколько пар валов расположены последовательно друг за другом, то режим работы последующих (зазор, число оборотов, вращающий момент) зависит от скорости подачи прокатываемого материала, т. е. от режима работы предыдущей пары валов. Кроме того, режим зависит еще и от температуры, механических свойств материала и формы его сечения. В связи с тем, что вое эти величины меняются и зависят от режима прокатки, ясно, во-первых, что задача о последовательном пропускании болванки через несколько пар валов весьма сложна, и, во-вторых, поскольку это так, что точное ее решение позволит значительно ускорить производство и удешевить его, так как стан будет использоваться на полную мощность.
Нужно сказать, что роботы, подобные тому, который мы выше описали в общих чертах, являются чрезвычайно
232
полезными устройствами. Они чувствительнее, безынерционнее, неутомимее, чем любой работник. Для управления сложной производственной операцией, например плавкой или прокаткой стали, необходим большой производственный опыт. В чем он заключается? В том, что старый мастер знает наперед, как пойдет процесс, если произойдут какие-либо отклонения от нормы. По первым признакам отклонения он, долго не раздумывая, примет нужные меры, не дожидаясь, пока станет очевидным появление брака.
Вот такого опытного мастера и может заменить робот. Он тоже может предвидеть ход процесса и п-ринять во-вре-мя нужные меры не только для предотвращения брака, но и для предотвращения замедления процесса. Опыт показывает, что введение автоматического управления производственным процессом всегда ведет к значительному ускорению производства и повышению качества продукции. Роботу не нужно учиться и приобретать опыт. Он всегда работает очень хорошо.
Но хотя для производства и хорошо, что робот не требует обучения, тем не менее в принципе невозможность обучения и самосовершенствования есть несомненно н е-способность робота, т. е. его несовершенство.
Работающие сегодня роботы-мастера, роботы-производ-ственники не учатся. Но их экспериментальные братья-роботы способны обучаться. Для того чтобы придать роботу эту способность, достаточно снабдить его дополнительными «органами» — устройствами, которые меняли бы программу вычислений в зависимости от качества выполнения задачи роботом.
Достаточно простые устройства такого рода осуществлялись с демонстрационной целью. Они были способны менять овою программу действий по мере производства последовательных проб. Это изменение поведения в некоторой мере имитирует процесс обучения на основе опыта (методом проб и ошибок). В результате накопления опыта закрепляется некоторое «наилучшее» в определенном смысле поведение. Смысл понятия «наилучшее» определяется критерием оценки качества работы, заложенным конструктором.
Кибернетические игрушки
Автоматы-роботы, имеющие практическое значение, по необходимости весьма сложны и не только конструктивно, но и принципиально. Задачи автоматизации произ-
233
водства в основном еще не решены до конца. Решаются только отдельные части, частные задачи большой проблемы полной автоматизации производственных операций и производства в целом. Пока еще только создается теория больших автоматов, намечаются принципы их создания и разрабатываются необходимые частные вопросы, весьма поучительным оказывается конструирование простых кибернетических роботов, которые демонстрируют возможности, превышающие обычные способности автоматов.
Рис. 8.6. Черепашка Эльси Гред Уолтера со снятым внешним щитом.
Можно создать робот-иг.рушку, состоящую всего из нескольких деталей: чувствительных, исполнительных и
коммутирующих устройств. Такие игрушки создавались и создаются в значительном числе как кибернетиками-люби-телями для развлечения, так и учеными для решения серьезных задач. Многие из них описаны в литературе и имеют большое принципиальное значение.
Мы не станем перечислять многочисленные варианты автоматов с часовыми механизмами, подчас довольно замысловатых и сложных, ведущих свою историю еще с XVII века. Гораздо интереснее появившиеся недавно роботы с обратной связью.
Одними из первых описанных в литературе игрушек-роботов были «черепашки» англичанина Грея Уолтера. Они представляют собой миниатюрные тележки на колесиках, снабженные двумя электромоторчиками. Один — 234
вращает колеса, другой — поворачивает руль. На тележке, кроме источников -питания, установлены фотоэлемент, усик, замыкающий электрический контакт при соприкосновении с препятствием, несколько реле и электрическая лампочка. Несмотря на такое предельно примитивное устройство, черепашки демонстрируют свойства не только забавные,
штат, срабвтыВаю-
щии при столкновении'
