Универсум. Общая теория управления - Владислав Масликов

Рис. 5.6. Субъектно-объектная схема программного управления

В случае же возникновения каких-то неучтённых факторов среды (например, смены направления ветра) в реальных условиях ракета пройдёт мимо цели.

Рис. 5.7. Пример функционирования системы с программным управлением

Соответствие программной схемы методам управления очевидно: ПС имеет декларативный характер. С точки зрения управления общественными процессами – это «ручной режим» управления (высший руководитель берёт на себя адаптационные и предикционные функции, отдавая низовым исполнителям прямые распоряжения). Содержание ОС ограничивается лишь прошлым опытом – ожиданием исполнения команд, поступающих по цепи ПС.

В более общем смысле эта схема управления связана с понятием «застой» (социальный, экономический, политический и т. п.). Эта схема не обеспечивает необходимую степень устойчивости системы к внешним воздействиям. При отсутствии изменений во внешней среде программа позволяет системе уверенно держаться заданной траектории, но любое мало-мальски нетривиальное воздействие внешних факторов при видимом сохранении неизменности целевой установки меняет траекторию движения системы так, что она не достигает цели.

В программной схеме управления роль ОС можно считать как 100 %-ной, так и нулевой[134] и не учитывать. Хотя при этом следует понимать, что программный режим – это не отсутствие памяти и ОС, а память и ОС, жёстко зафиксированная в структуре взаимосвязей элементов нижнего универсумного уровня. Любые динамические значения ОС, способные возникнуть на этапе осуществления процесса управления на основании прошлого опыта прямо и жёстко, заранее самим СУ учтены и внесены в конструктивные особенности ОУ.

В терминах алгоритмического описания ОУ можно сказать, что программная схема при выполнении условных переходов использует не динамические значения переменных, а фиксированные константы.

Адаптивное (или программно-адаптивное) управление предусматривает размещение в ОУ более сложного комплекса конструктов, позволяющего на этапе достижения цели учитывать воздействие изменяющихся факторов внешней среды (рис. 5.8).

Работа адаптивной схемы управления отделяемой части интегранта – ракете в настоящем подчиняется более гибкому алгоритму, составленному внешним по отношению к ней интеллектом СУ. Она основана не только на определённом опыте прошлых событий (первая точка на оси времени – П, рис. 5.9), но и на более развитой базе этого опыта, предусматривающего ряд возможных стереотипных ситуаций, способных повлиять на траекторию ракеты на этапе её полёта к цели в настоящем времени (вторая точка на оси времени – Н). Внешний интеллект – боевой расчёт, направляющий ракету на цель, теперь может осуществлять менее точный прогноз её поведения, поскольку система управления ракетой при полёте сможет адаптироваться к более широкому спектру изменений в окружающем мире.

Рис. 5.8. Субъектно-объектная схема адаптивного управления

Теперь ракета способна попасть в цель даже в том случае, если в момент её пуска интеллектом заранее не были учтены все необходимые условия, сопутствующие её полёту к цели. В процессе полёта траектория ракеты посредством включённых в её систему управления гибких алгоритмов, сможет адаптироваться к запрограммированным для отработки условиям. Так, при возникновении ветра ракета сбалансирует, подкорректирует своё положение в пространстве, автоматически вернувшись на ранее заданную внешним интеллектом траекторию.

Рис. 5.9. Функционирование системы с программно-адаптивным управлением

Несмотря на более высокую гибкость системы, в случае возникновения неучтённых факторов среды, вызывающих изменение расчётной траектории цели (например, осуществления резкого манёвра), в реальных условиях ракета всё же может пройти мимо цели.

Очевидно, что характер ПС адаптивной схемы по сравнению с программной более сложен. Например, с точки зрения управления общественными процессами – это подстройка траектории поведения системы посредством перераспределения её ресурсов между различными программами поведения. Доставку грузов, например, в зависимости от погодных условий, можно осуществлять различными видами транспорта. ОС адаптивной схемы носит более сложный характер, поскольку содержит динамические параметры отклонений поведения системы от заданной траектории.

Можно отметить, что именно эта схема управления связана с понятиями «баланс», «стабильность» (социальная, экономическая, политическая, рыночная, государственная и т. п.), поскольку именно она позволяет удерживать систему на заданной траектории, правда, желаемая реакция при адаптивном управлении происходит с некоторой задержкой по времени. Роль ОС здесь можно считать весьма важной, поскольку именно сигналы ОС позволяют держать систему в балансировочном режиме. Адаптивный уровень отработки внешних воздействий – это также то, что называется жизнью в рамках классического гомеостаза.

В терминах алгоритмического описания можно сказать, что алгоритмика поведения ОУ в критериях условных переходов использует динамические значения, подстраиваемые в зависимости от параметров траектории движения.

Работа предикционной схемы управления (или схемы «предиктор-корректор», рис. 5.10) подчиняется алгоритмам, которые составляются внешним по отношению к ней интеллектом – суперсистемой (СУ).

При этом СУ не только обобщает опыт прошлых событий (первая точка на оси времени – П, рис. 5.11) и предусматривает обработку ряда возможных ситуаций, способных повлиять на траекторию ОУ (вторая точка на оси времени – Н), но и способна произвести предикционный расчёт траектории достижения цели (третья точка на оси времени – Б)[135].

Рис. 5.10. Субъектно-объектная схема предикционного управления

На основании информации о прошлом и ситуации, разворачивающейся в момент полёта ракеты, включая учёт поведения цели, система управления теперь строит экстраполяционный прогноз будущей траектории цели (точка Б) и ведёт ракету к «упреждающей» точке пересечения траекторий. Внешний интеллект, направляющий ракету на цель во время пуска, теперь может осуществлять ещё менее точный (но более долгосрочный) прогноз её поведения, поскольку система управления ракетой сможет не только адаптироваться к более широкому спектру изменений в окружающем мире, но и учесть различные манёвры цели[136].