Введение в кибернетику - Эшби У.Р.
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, разрешая Е быть вектором, в основную формулировку § 11/4 можно включить все случаи, когда цель является сложной, или условной, или ограниченной.
11/21. Внутренняя сложность. В качестве последнего примера, показывающего, насколько всеобъемлющей является в действительности основная формулировка, рассмотрим случай, в котором главной проблемой является, по-видимому, не столько регулирование, сколько взаимодействие между несколькими регулированиями. Так, диспетчер может иметь дело с несколькими поездами, одновременно прибывающими на его участок. Управиться с каждым в отдельности было бы просто, но задача здесь заключается в том, чтобы уметь управлять ими как целым сложным комплексом.
Этот случай фактически также покрывается нашей основной формулировкой. Ибо ничто в этой формулировке не препятствует тому, чтобы величины, или состояния, или элементы в О, /?, Т или Е состояли сами из частей, связанных различными соотношениями. То обстоятельство, что «/)» есть отдельная буква, вовсе не означает, что обозначаемое ею тоже должно быть внутренне простым или единым.
Для диспетчера «возмущением» й является определенное множество поездов, прибывающих на его участок в определенном пространственно-временном порядке. Другие расположения их дадут другие значения этого возмущения Д которое, конечно, должно быть вектором. Исходами Е будут различные комплексы поездов,, маневрирующих относительно друг друга или покидающих участок. Допустимое множество т], конечно, включает составляющую «отсутствие столкновений», а также, вероятно, и другие составляющие. Ответные действия диспетчера 7? включают разнообразные сочетания движений сигналов и стрелок. Т есть все, что дано: основные факторы географии, механики, сигнализации и т. д.,
310
ГЛАВА //. НЕОБХОДИМОЕ РАЗНООБРАЗИЕ 11/21
которые для сложившейся ситуации и предпринятых диспетчером ответных действий однозначно определяют исход событий.
Мы видим, следовательно, что в принципе основная формулировка может включать случаи любой степени внутренней сложности.
ГЛАВА 12
Регулятор, управляемый ошибками
12/1. В предыдущей главе мы исследовали природу регулирования и показали, что для его осуществления должны соблюдаться определенные соотношения и правила.
Каждый раз мы полагали, что регулирование уже осуществлено, и затем исследовали, какие при этом должны выполняться условия. Однако, хотя эта точка зрения и полезна, она вряд ли соответствует тому, что обычно происходит на практике. Перейдем поэтому к новой точке зрения.
На практике вопрос о регулировании обычно возникает следующим образом. Даны существенные переменные ?, и дано множество состояний г|, которыми они должны ограничиваться, чтобы организм мог жить (или промышленное предприятие — удовлетворительно . работать). Эти два условия должны быть даны прежде всего прочего. Прежде чем можно будет осуществить или даже говорить о каком-то регулировании, мы должны знать, что здесь существенно и что требуется. Любой биологический вид имеет свои требования: кошка должна быть сухой, рыба должна быть мокрой. Следящие системы в технике имеют цели, определяемые другими соображениями: одна система должна поддерживать в инкубаторе тепло, другая — поддерживать в холодильнике холод. Во всей нашей книге принимается, что внешние соображения
312 ГЛАВА 12. РЕГУЛЯТОР, УПРАВЛЯЕМЫЙ ОШИБКАМИ 12,1
уже ОПРЕДЕЛИЛИ ЦЕЛЬ, Т. е. ДОПУСТИМЫЕ СОСТОЯНИЯ Т].
В этой книге нас занимает лишь проблема того, как достичь этой цели, несмотря на помехи и трудности.
Возмущения О угрожают вывести Е из множества т]. Если ?> действует через посредство некоторой динамической системы (окружающей среды) Г, то первоначально диаграмма непосредственных воздействий имеет вид
Организм (или вообще кто-то, заинтересованный в Е) располагает, однако, возможностью образовать другую динамическую систему /? (например, мозг или следящую систему), которая может соединяться с Г и которая, если она правильно построена, образует вместе с Т одно целое, которое мы обозначим буквой /\ Тогда диаграмма непосредственных воздействий будет иметь вид
причем F будет блокировать поток разнообразия от О к Е, так что Е будет оставаться в пределах т|.
Т обычно дано. Это , среда, окружающая организм, вместе с теми частями организма, которые при регулировании должны приниматься как данные. Ее обычно нельзя устранить, но с нею можно манипулировать. Следовательно, в общем виде проблема регулирования заключается в следующем: даны Е, ц, Т и И; требуется образовать такой механизм /?, чтобы Я и Т, будучи соединены, удерживали Е в пределах х\.
Начиная отсюда и до конца книги, мы будем исследовать, как различные типы наших данных (?, т|, Г и О) определяют форму машины со входом (7?), осуществляющей регулирование. Мы хотим найти форму этой машины /?.
Если бы ситуация всегда была столь же проста, как в таблице 11/3/1, то тема скоро бы исчерпалась. Однако на самом деле возможны многочисленные отклонения от этой простой формы. Мы будем исследовать эти от
