Кто — кого?

Станок — это машина, в которой полностью механизированы энергетические процессы и не полностью — информационные. Чтобы ее превратить в автомат, надо дополнительно механизировать измерение изделия и механизировать процесс сравнивания его фактических размеров с заданными. Короче говоря, необходимо полностью механизировать все участки кольца управления, включая участок, на котором происходят сбор и обработка информации непосредственно в процессе работы системы. И выходит, что, помимо исходной программы, которая теперь заменяет чертеж, появляется еще один источник информации — автоматически измеряемое изделие.

Использование того или иного источника дополнительной информации неизбежно связано с необходимостью механизировать ее передачу и переработку. А это усложняет логическую схему автомата.

Чтобы получить блок-схему замкнутой системы управления, наш предыдущий рисунок надо дополнить еще одним кирпичом, за которым скрываются механизмы и устройства, собирающие и обрабатывающие информацию в процессе работы автомата. «Скелет» автомата с обратной связью действует точно так, как это описывалось в главе «Кольцо управления».

Сигнал, управляющий движением исполнительных органов, вырабатывается в узле управления путем сравнения заданной программы с программой, реализуемой автоматом в процессе работы. На блок-схеме это отразится тем, что в кирпич, изображающий узел управления, теперь входят две стрелки, а выходит одна, несущая в узел исполнительных механизмов управляющие сигналы.

Автомат приобрел некоторые новые свойства. По разомкнутой схеме он действовал абсолютно прямолинейно, в точном соответствии с заданием, можно сказать — вслепую. Теперь, собирая в процессе работы дополнительную информацию и используя цепь обратной связи, он обладает некоторой «самостоятельностью». Заданная ему программа служит только руководством к действию, а работает он с оглядкой на результат, непрерывно внося поправки в свои действия.

Эти поправки невозможно заранее предвидеть; невозможно, например, рассчитать заранее все возможные отклонения траектории ракеты, которые носят случайный характер и могут быть вызваны десятком самых различных причин. Автомат определяет необходимые поправки «автоматически», он приобретает свойство самокорректирования. Именно в этом отношении он становится «самостоятельным».

…Гимнаст, собираясь разучить новое упражнение, заранее располагает программой этого упражнения. Но, конечно, такая программа составлена без учета особенностей каждого отдельного спортсмена. Поэтому в процессе освоения упражнения спортсмен не только овладевает заданной программой, но и несколько изменяет ее в соответствии со своими физическими данными, темпераментом. Эти изменения происходят в течение всего периода обучения, и постепенно рисунок упражнения становится все более и более совершенным.

Нельзя ли построить автомат так, чтобы он действовал подобно гимнасту? Чтобы он умел не только работать по заданной программе, но и мог совершенствовать эту программу применительно к своим особенностям, к особенностям материалов и заготовок обрабатываемых изделий. А главное, чтобы такая усовершенствованная программа обеспечивала существенное улучшение результатов работы.

И вот появляются автоматы, обладающие достаточной для этого «самостоятельностью». Они занимают место на следующей, более высокой, полке. Им не надо задавать программу работы во всех подробностях. Они выяснят эти подробности самостоятельно, собирая дополнительную информацию. Такие автоматы обладают свойством «запоминать» и анализировать эту информацию с целью улучшить свою работу; обладают способностью самообучаться и самонастраиваться.

Их также можно препарировать: выделить в отдельные узлы те механизмы и устройства, которые осуществляют функции памяти, функции самообучения и самонастройки. Затем можно изобразить эти узлы в виде кирпичей, связать их стрелками с другими кирпичами блок-схемы и следить за потоками информации и энергии, текущими от одного кирпича к другому, следить за тем, как они взаимодействуют между собой, и, пользуясь этими признаками, расставлять автоматы по полкам нашей условной этажерки в зависимости от их «квалификации».

Каждый из кирпичиков воспринимает потоки энергии и информации из предыдущего или предыдущих и, нужным образом преобразовав их, передает следующему или следующим.

Каждому из кирпичиков свойственна своя так называемая передаточная функция, характеризующая, что и как делается в этом узле автомата, как связаны между собой входные и выходные стрелки.

Зная, что происходит в каждом из узлов автомата, можно понять и рассчитать его действие как единого целого, можно перейти к оценке его важнейших свойств. Эти свойства — производительность, точность, надежность, стоимость.