Файл: Обухов В.И. Человек и автоматика рассказ о больших системах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 120

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

зв ан и е систем отехни ки .

Н о

если

си стем отехн и ­

ку

р а с с м а т р и в а т ь

не

к а к

новое

н ап р авл ен и е ,

а

к а к п р о д о л ж е н и е

р а зв и т и я ком п л ек сн ой или

полной а в т о м а т и за ц и и ,

то

н а ч а л о со зд ан и я ее

основ уходит в п рош лое .

О д н а к о вы д ел ен и е си ­

стем отехни ки

в особую

 

о б л а с ть

п о зв о л я е т н е ­

скол ьк о с т и м у л и р о в а ть

 

разв и ти е а в т о м а т и з а ­

ции по ср ав н ен и ю

с тем,

если бы

он а р а с с м а т ­

р и в а л а с ь к а к од н а

из

 

п р об л ем

ком п лексной

а в то м ати зац и и .

 

 

 

 

 

 

 

П р е д м е т

изучен и я

систем отехни ки новый,

но в то ж е в р е м я он с к л а д ы в а л с я и с к л а д ы в а ­

ется из

ч астей

о тдел ьн ы х

н ау к

ав т о м а т и к и и

ки берн етики .

Н о в и зн а

систем отехни ки

з а к л ю ­

ч ается

в об о б щ ен и и та к и х

пол ож ен и й ,

которы е

п о зво л яю т п р о е к ти р о в а ть

систем ы « больш ого

м а с ш т а б а » .

 

Н е к о то р ы й

особы й п од ход

к с о з ­

д ан и ю

б ольш и х

систем , н о в а я

тер м и н о л о ги я

при вели к

тому,

что

четкого о п р ед ел ен и я

си ­

стем отехни ки

т а к

ж е ,

к а к

и

п о н яти я

больш их

систем ,

ещ е не сущ ествует.

 

 

 

 

 

 

Б о л ь ш и е

систем ы

имею т

свои

осн овн ы е

х а ­

рактери сти к и ,

к

которы м

сл едует отнести

к о ­

личественн ы й

п о к а з а т е л ь

в

вцде

с л о ж н о сти и

и ерархи ч н ость

их

 

построения.

 

 

 

 

О тн оси тел ьн о

 

сл о ж н о сти

в

о б щ ем

план е

с к а за н о у ж е

много. П о

сущ еству

с л о ж н о сть —

это р а зв и т и е

о п ред ел ен н ой о б л а с т и не

только

в коли чествен ном ,

но и в кач ествен н ом

о тн о ш е ­

ниях.

В ы ш е

 

на

 

п р и м ер а х

р а с с м а т р и в а л а с ь

сл о ж н о сть

м ногих

об ластей

д ея тел ь н о сти

ч е ­

л о век а ,

одной

из

которы х

бы л

рассм отрен

тран сп орт ,

где, н а ч и н а я

с п ред ы стори и

в виде

тягл овой силы

ж и вотн ого ,

с

к а ж д ы м

с т о л ети ­

ем, а за те м

 

с

к а ж д ы м д есяти л ети ем

увеличи-

89


ІЩ1 ВО.

I п п 1 1

Будущее автоматики — группы

машин, станков,

в ал о сь не только коли чество

т р ан сп о р тн ы х

средств , но и росл а их скорость . И вот сегодня,

п р а в д а

п ока

в

еди ничны х

сл у ч аях , скорость

т р а н с п о р т а

д л я

п е р е д в и ж е н и я ч ел о век а

с о с т а в ­

л я е т

 

у ж е 28 800 ки л о м етр о в

в

час.

Это

с к о ­

рость

косм и ческого

к о р а б л я

с

чел овеком

д л я

вы в о д а

его

на

орбиту. П о в т о р я е м ,

что это п ока

еди ничны е

случаи ,

но ч ерез

10— 15 лет это

б у ­

дет

об ы чн ы м

 

явл ен и ем

и

д л я

п ерем ещ ен и я

к п л а н е т а м

и

г а л а к т и к а м

л ю д я м

п ри дется

ос ­

в а и в а т ь

н овы е скорости

косм и чески х

кор аб л ей ,

в ы х о д ящ и е

за

п ред ел ы

40 000 к и л о м етр о в в ч ас

(в т о р а я

к о см и ч еск ая с к о р о сть ).

 

 

 

 

 

П о д о б н а я ка р т и н а сл о ж н о с т и у ж е б ы л а

оп и сан а

в

р азн ы х

о б л а с т я х

в

эн ергетике ,

связи , н а у к е

и

т. д.

Н о м о ж н о

ли

не

только

опи сать , а коли чествен но

оц ен и ть

и п р е д с т а ­

вить

сл о ж н о с т ь

с п о м о щ ью

ф о р м у л

и у р а в н е ­

ний?

 

К а к б ы л о

п о к азан о ,

путем

э к с т р а п о л и р о ­

в а н и я

м о ж н о

п р е д с к а за т ь ход

р а зв и т и я

в ы ­

пуска

м аш и н ,

у вел и ч ен и я

н а с е л е н и я

и

т. д.

охваченных лентами автоматических систем

О к а зы в а е т с я , о п и сать

рост р а зл и ч н ы х

с о ­

вокупностей

(тел еф о н н ы х

вы зовов , кол и чества

н асел ен и я и

т. д.) м о ж н о

с пом ощ ью т а к

н а ­

зы ваем о й л оги сти ческ ой

кривой , к о т о р а я

м о ­

ж ет бы ть в ы р а ж е н а с р ав н и тел ь н о простой ф о р ­ мулой

где, а, у,

 

 

 

 

 

 

X

 

кривой.

ß— п остоян н ы е логистической

Т еорети ческое

о б осн ован и е и

а н а л и з

к р и ­

вой в к а ж д о м

о тдел ьн ом с л у ч а е

т а к

ж е ,

к а к

вопросы

о гр а н и ч и в а ю щ и х

ф ак то р о в ,

вы б о р а

постоянны х ,

т р е б у ю т

больш ой д оп ол н и тел ьн ой

работы .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б о л ь ш и е

систем ы

им ею т

ещ е

одну

в а ж н у ю

х а р а к т е р и с т и к у —

это

и ерархи ч н ость

их

по­

строения.

К а к

известно,

это

пон яти е с в я за н о с

и ерархи ческой л естн и ц ей чиновничьего а п п а р а ­ та б у р ж у а з н ы х государств , ко гд а п о д ч е р к и в а ­ ется п о с л е д о в ат е л ь н о е р а с п о л о ж е н и е и подчи-

90

91


пение д о л ж н о с т н ы х л и ц

в зави си м о сти от с л у ­

ж е б н ы х зв ан и й

И чинов

от

н и зш и х

к вы сш им .

Т ако й п р и зн а к

д остаточн о

хор о ш о

о т р а ж а е т

сущ н ость построен и я с л о ж н ы х

систем у п р а в л е ­

ния, и поэтом у

он бы л перенесен из

сф еры о б ­

щ ественн ой

в об л асть техники .

В техническом

к ом п л ек се

м о ж н о о б н а р у ж и т ь

неск ольк о « э т а ­

ж ей » у п р ав л ен и я . А к а д е м и к о м В. А. Т р а п е з н и ­

ковы м р а с с м о тр е н а

и е р а р х и я вп л оть до си сте ­

м ы у п р а в л е н и я н ар

о д н ы м хозяй ством . Н а п е р ­

вой ступени н а х о д я тс я м естн ы е авто м ати ч ески е

систем ы и зм ерен и я , кон трол я ,

регу л и р о ван и я ,

а в т о м ати ч еск и е р егу л ято р ы и

т. д., затем

на

сл едую щ ей ступени — систем ы

у п р а в л е н и я

а г ­

р е га та м и , потом ступень систем

а в т о м а т и ч е с к о ­

го у п р а в л е н и я а в т о м а т и ч е с к и м и л и н и ям и , с л о ­

ж н ы м и к о м п л ек сам и

м аш и н ,

 

в к л ю ч а ю щ и х

в

с еб я п о сл ед о в ател ьн о

подчи н ен н ы е группы

м е ­

стны х а вто м ати ч еск и х

систем ,

наконец ,

идут

ступени систем

цехового, зав о д ск о го , о т р а с л е ­

вого у п р а в л е н и я

и т а к

вп л оть

до систем у п р а в ­

л е н и я н а р о д н ы м

х озяй ством .

Т а к а я сх ем а

п р е ­

д у с м а т р и в а е т

и ерархи ч н ость

построен и я

в

м а с ш т а б е всего

н ар о д н о го х о зяй ства .

 

 

С л о ж н о ст ь и и ерар х и ч н о сть

я в л я ю т с я осн о в ­

н ы м и х а р а к т е р и с т и к а м и б о льш и х систем , из к о ­

торы х

сл едует

много

д руги х хар ак тер и сти к .

Н о

все

они

н а х о д я тс я

в п р оц ессе

ф о р м и р о в а ­

ния

и

не

м огут

ещ е

п о к а

б ы ть

п ри н яты

за

основу.

М е ж д у тем у с л о ж н е н и е всех сторон н а ­

ш ей

ж и зн и

требует б о л ь ш и х

уси л и й

в р а з в и ­

тии

с л о ж н ы х

систем,

а п о сл ед н ее

в

свою

оче ­

редь с о зд а е т

усл ови я

д л я о т р а б о т к и

их х а р а к ­

теристи к , в том чи сле

и т а к и х , к а к с л о ж н о сть

и и ерархичность .

 

 

 

 

 


ИЗ ЧЕГО И КАК СКЛАДЫВАЮТСЯ БОЛЬШИЕ СИСТЕМЫ

Новый комплекс наук и большие системы

 

 

 

ю бое

техническое

дости ж ен и е ,

 

 

 

в с я к а я н о в ая о т р а сл ь п р о и зв о д ­

 

 

 

ства

с т ан о в я тся

в о зм о ж н ы м и

 

 

 

б л а г о д а р я

оп ред ел ен н о м у у р о в ­

 

 

 

ню

их теоретической

и

п р а к т и ­

ческой

подготовленн ости . Н а у к а и п р о и зв о д с т ­

во тесно

с в я за н ы

м е ж д у

собой,

а

их

успехи

в заи м о о б у сл о в л ен ы ,

поэтом у

б о льш и е системы

могли

п ояви ться

л и ш ь

после

того, к а к

в о зн и к ­

л а в них

п р а к т и ч е с к а я

н у ж д а

и

к о гд а

могли

теорети чески р е ш а т ь с я

м ногие

вопросы , о тн о ­

с ящ и еся

к п остроен и ю

их

структуры , п р о е к ти ­

ровани ю

и расчету . К а к у ж е

п о к а за н о ,

у с л о ж ­

нение'

в

ж и зн и

л ю дей ,

н ау к е и

п р о м ы ш л ен н о ­

сти в ы зв а л о п р ак ти ч еск у ю

необ ходи м ость в ее

упоряд очен и и и

 

у п р ав л ен и и

с пом ощ ью

с о з д а ­

ния т а к и х систем ,

которы е

бы

о х в а т ы в а л и ог­

ром ное кол и чество

о б ъ ектов

и,

у ч и т ы в а я н ео п ­

редел ен н ость их

п оведения , м огли

ц е л е н а п р а в ­

ленно

у п р а в л я т ь

д ей стви ем

объектов .

 

К

м ом енту ,

ко гд а

п о я в и л а с ь

п р а к ти ч е с к а я

н еобходи м ость

в

б о л ьш и х

систем ах ,

бы л в о п ­

ределенн ой степ ени п одготовлен

тот

ком п лекс

наук,

с пом ощ ью

которого молено бы ло бы про-

93


екти р о вать , р ассч и ты в ать

 

и строи ть

та к и е си ­

стемы .

Т а к и м

о б р азо м ,

все

ф а к то р ы ,

о п р е д е ­

л я ю щ и е

разв и ти е

б ольш и х

систем ,

бы ли п о д ­

готовлен ы .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В п р ед ы д у щ и х п а р а г р а ф а х ра с с к а зн о , к а ­

ким

путем ш л а

п р а к ти ч е с к а я

п о д го то вк а

б о л ь ­

ш их

систем ,

поэтом у о стается вы ясн и ть ,

как о й

ко м п л ек с

н а у к

п о сл у ж и л

 

основой

их

теории.

В сл ед стви е м н о го о б р а зи я

б о л ьш и х систем в ос ­

нову

их теории

п о л о ж ен а

г р у п п а

р а зл и ч н ы х по

своем у х а р а к т е р у

наук ,

к о то р ы е оц ен и ваю т все

сторон ы п роб лем ы .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и построении

б о льш и х

систем

п р е д п о л а ­

га е тс я

обы чно

р а с с м а т р и в а т ь вн еш н ю ю

 

и в н у ­

трен н ю ю

стороны

п р о е к ти р о в а н и я ,

т.

е.,

во -п ер ­

вых,

то,

что

относится

к

 

под готови тел ьн ы м

э т а п а м ,

и, во -вторы х , то,

что

к а с а е т с я

сам ого

ф о р м и р о в а н и я

п одобн ы х

систем .

 

 

 

 

 

 

П о су щ еству

в сегда

в н а ч а л е

н у ж н о

с ф о р ­

м у л и р о в а т ь

и

о б о сн о в ать

п р е д п о л а г а ем у ю

з а д а ч у и то л ь к о потом п о сл ед о вател ьн о ,

по эта-

* п ам

р е ш а т ь

ее.

Е стественно ,

к а к

при

ф о р м у л и ­

ро в ан и и

з а д а ч и , т а к

и при

ее реш ен и и

на р а з ­

ны х

с т а д и я х н еобходи м о

и с п о л ь зо в ат ь

р е з у л ь ­

та ты

о п р ед ел ен н ы х наук .

В

отд ел ьн ы х сл у ч а я х

и сп ользую тся так и е

науки ,

к о то р ы е

с к л а д ы в а ­

л и сь

в

прош л ом ,

но

б о л ьш и н ств о — это

новые

н ауки

и н ауч н ы е н а п р а в л е н и я , ко то р ы е

и н а ч а ­

ли

р а з в и в а т ь с я

в

40 — 50-е

годы . Н ек о т о р ы е из

них

ещ е

н ед остаточн о

р а зв и т ы

и,

 

возм ож н о ,

д а ж е

м а л о известны .

П р и б егл ом

р ассм отрен и и

м о ж е т

д а ж е

с л о ж и т ь с я

в п еч атл ен и е ,

что они не

м огут

бы ть

п ри м ен ены

в

тео р и и

больш и х си ­

стем.

В то ж е в р ем я д и ф ф е р е н ц и а ц и я н а у к п р и ­

води т

к том у , что

о тд ел ьн ы е

теори и

п о р о ж д а -

94