Универсум. Общая теория управления

Если реальная структура межэлементных связей не позволяет обеспечить максимальную эффективность, то следует произвести реорганизацию межэлементных связей и элементов системы, повышающую качество её работы. Дело в том, что понятие эффективности тесно связано и с понятием «оптимизация» и с другими, подразумевающими не только общее улучшение характеристик системы, но и организацию процессов выполнения различных операций меньшим числом элементов и/или с меньшими издержками. Очевидно, что в конкурентном соревновании статистически предопределённо будут выигрывать оптимальные и, следовательно, более эффективные системы, в которых к тому же величина паразитарных и сбойных явлений в деятельности составляющих их элементов обеспечивается на стремящемся к нулю уровне.

В результате рассмотрения всей иерархии систем класса 4U в целом можно обоснованно утверждать, что универсумная типология систем управления:

– устанавливает терминологически максимально точное соответствие между типами систем управления и их свойствами;

– открывает надёжный механизм классификации и исследования всех типов систем управления;

– определяет базовые основы создания систем искусственного интеллекта, однозначно стратифицируя причинно-следственные связи по уровням иерархии всех компонент систем управления.

Разберём различные, наиболее известные описания систем управления и попробуем отыскать им надлежащее место в универсумной стратификации.

5.6. Варианты описаний систем управления

Множество подходов к вопросам управления представлено самыми произвольными классификациями и определениями систем, которые иногда необходимо учитывать при сравнительном анализе различных ОЯП.

Сопоставим и приведём основные наименования систем в соответствие с объединяющим, универсумным описанием.

5.6.1. Замкнутые и открытые системы управления

В отношении некоторых системных определений, порождённых системой MEST, между различными научными сообществами существуют определённые разногласия[143]. Одним из «подводных камней» в понимании специалистами разных профилей друг друга является наиболее часто используемое в классической теории управления различие в определении систем как «замкнутых», «закрытых» и «открытых».

В физике система считается замкнутой, если в неё не поступают и из неё не выделяются ни вещество, ни энергия, ни информация (рис. 5.12а), а открытые системы постоянно обмениваются веществом, энергией или информацией со средой (рис. 5.12б).

Рис. 5.12. Некоторые различия в классических описаниях систем

Что касается теории управления и информатики, то в ней чаще всего соседствуют следующие определения:

– Замкнутой принято называть систему, в которой СУ осуществляет управление (ПС) тем же самым ОУ, от которого СУ получает информацию (ОС). Иначе говоря, замкнутая система – это система с обратной связью [53, 357], т. е. объект (ОУ), находящийся в среде, и субъект управления (СУ) связанны друг с другом цепями ПС и/или ОС (рис. 5.12б). Таким образом, в отличие от определения физиков, в теории управления замкнутая система, во-первых, может находиться во взаимодействии с внешней средой и, во-вторых, содержит хотя бы одну учитываемую связь (U-поток) между ОУ и СУ.

– Открытая система в теории управления может подразумевать отсутствие некоторых связей между ОУ и СУ, но в этой системе обязательно наличествует хотя бы один контур обмена информацией с внешним миром (рис. 5.12в), т. е. это система, взаимодействующая с внешней средой [53, 361].

– Закрытой принято называть систему, не удовлетворяющую стандартам открытых систем [53, 357].

По сравнению с традиционным описанием универсумная типология систем, интегрантов и суперсистем выглядит проще, поскольку свойство транспарентности U-потоков, проходящих через ОУ (рис. 5.13а), позволяет определить понятия замкнутой и открытой системы более просто (рис. 5.13б):

1) «Закрытая система» – это совокупность элементов, составляющих универсум, связей и U-потоков между ними, занятая реорганизацией своих внутренних структур без учёта непосредственного влияния внешней среды, т. е. в закрытой системе решается задача внутренней реорганизации» и/или самоуправления, для чего необходимо использование контурных прямых (КПС) и обратных (КОС) связей.

Здесь в акценте на воздействиях внешней среды нет необходимости, хотя её опосредованное влияние на реорганизацию универсумных структур присутствует всегда, просто чаще всего оно носит отсроченный характер. Так, например, накопление студентом знаний (S, ОС) в определённой области далеко не всегда вызывает срочную, оперативную реакцию (ПС, R), а выступает как последействие уже тогда, когда он сдаёт экзамен. Только при обдумывании, систематизации (и даже при забывании) ранее полученной информации человек ведёт себя как закрытая система, в остальных случаях он является открытой системой.

Рис. 5.13. Понятия открытости и закрытости супер/систем а) свойство транспарентности; б) типология U-потоков