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
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