Файл: Мясников, В. А. Программное управление оборудованием.pdf

имеем одну систему из пх переменных с тх наложенными связями и другую систему с переменными и ни наложенными связями, то

При объединении этих систем в коллектив, т. е. при т общих связях, получим систему с пх + /г2 переменными и пгх -|- т 2 + т

связями, при этом число произвольных функций в объединенной системе, коллективе,

с__ r>m,-|-ms+ m + l

й!(0 Л -------

При этом может быть sK0JI > sx -)- s2, т. е. объединение систем

3.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕХАНИЗМА КУЛЬТУРЫ

ССУММОЙ ТЕХНОЛОГИЙ

Внутри механизма культуры человеческого общества форми­ руются заказы, которые реализует технологическая система. С другой стороны, продукция технологической системы влияет самым непосредственным образом на весь механизм культуры и на формирование новых потребностей (рис. 3). Взаимодействие этих двух механизмов является чрезвычайно важным фактором. Вы­

числительная техника, вы­ полняя функции по пере­ работке, накоплению и обобщению информации как внутри механизма культуры, так и внутри технологических систем должна отражать наибо­ лее адекватным образом структуру задач этих си­ стем [23].

В результате очень сложных процессов внутри механизма культуры перед отдельными технологическими подси­

стемами ставятся задачи по разработке и выпуску новых видов продукции и модернизации старых. Поставить задачу — это зна­ чит сформулировать ее на том или ином языке. Человека или группу лиц, которые формулируют задачу, будем называть За­ казчик. После того как задача сформулирована, ее требуется решить. Решить задачу — это значит получить ответ, понятный Заказчику. Таким образом, подразумевается, что Заказчик обла­ дает определенным словарем и системой правил для построения высказываний с соответствующей интерпретацией — иначе ом не смог бы сформулировать задачу.

14

Задачу берется решить Исполнитель, работа которого заклю­ чается в том, чтобы получить ответ на поставленную задачу. Иногда для этого Исполнитель должен произвести выкладки на бумаге, иногда для получения ответа он должен разработать и испытать устройство. Работа Исполнителя при решении больших задач оказывается сложной, выполнить ее может лишь коллектив людей разных профессий, вооруженных техникой. Например, пер­ вым этапом решения задачи может быть разработка соответствую­ щей математической модели, вторым этапом ■— разработка техно­ логии и изготовление соответствующей физической модели или самого изделия, с помощью которого и можно решить задачу.

Каждый из Исполнителей этих этапов является носителем своего профессионального языка. При построении математической модели это формульный язык математики с соответствующим словарем (тезаурусом) и правилами оперирования терминами и знаками. При синтезе радиотехнического устройства это язык электро- и радиотехники (в частности, в словарь такого языка вхо­ дят радиотехнические элементы: резисторы, конденсаторы и дру­ гие детали), а правила построения грамматически правильных фраз—это правила соединения этих элементов для построения раз­ личных функциональных блоков. Таким образом, процесс решения задачи сводится к переводу определенного текста, сформулирован­ ного Заказчиком, на язык Исполнителей. Мы здесь не будем оста­ навливаться на всех сторонах принятия решений. Для нашего рассмотрения важен лингвистический аспект этого процесса.

В процессе перевода с одного языка на другой возникает

дет ли перевод однозначным? С какими затратами связан такой перевод?

Например, если требуется спроектировать радиотехнический блок, то очевидно, что из одних пассивных элементов далеко не всякий блок может быть изготовлен. Включение в словарь уси­ лительных элементов расширяет возможности реализации радио­ технических блоков. В -этом случае может быть решено больше задач, т. е. больше задач переведено на язык радиотехнических схем. Далее, один и тот же функциональный блок может иметь различные схемы, т. е. перевод в данном случае неоднозначен. Затраты на.перевод определяют сложность автоматизации про­ изводства этих радиотехнических схем. При использовании вычи­ слительной машины для управления таким производственным процессом эти затраты могут определяться объемом памяти и чи­ слом вычислительных операций, необходимых при трансляции

сязыка функциональных блоков на язык радиотехнических схем.

Внастоящее время лингвистика вплотную подошла к решению этих вопросов.

Ответ на вопрос о возможности перевода с одного языка на другой связан с анализом идиоматики этих языков. Чтобы сделать

15

возможным перевод. Исполнителю иногда требуется увеличить свой словарь: разработать новые радиотехнические элементы или новую математическую теорию.

Ответ на вопрос об однозначности перевода связан с анализом изоморфизма и гомоморфизма переводимых языков. Чаще всего при переводе с языка Заказчика на язык Исполнителя языки оказываются гомоморфными. И если при переводе естественных языков, например с английского на русский, наличие синонимов усложняет перевод и является нежелательным, то при решении технических задач неоднозначность языков является весьма жела­ тельным свойством, позволяющим обойти многие трудности реа­ лизации.

Ответ на вопрос о затратах на перевод в настоящее время полу­ чил в ряде случаев точное количественное решение и определяется объемом программы-трансляторов. Чтобы уменьшить сложность трансляции, пытаются разрабатывать по возможности близкие языки. Близость языков оказывается возможным измерять объе­ мом программы-транслятора.

Будем предполагать, что решение задачи Заказчика существует, т. е. возможен перевод с исходного языка на языки Исполнителей. Но в процессе решения задачи помимо отмеченных выше трудно­

ный из пх элементов словаря (словарь содержит Ыг разных слов) с помощью Z x различных правил, и имеется соответствующий ему

текст Исполнителя 7%, построенный из п2 элементов словаря (сло­ варь содержит jV2 разных слов) с помощью Z2 правил. Под дейст­ вием помех оба эти текста искажаются, при этом нарушается соот­ ветствие между ними. О мере соответствия этих текстов Заказчик и Исполнитель договариваются предварительно. Для разных за­ дач эта мера может быть различной. Влияние помех уменьшают раз­ личными способами. Можно изменять АД, Zx, пх, М2, Z2, п 2,

сохраняя эквивалентность переводимых текстов. При введении избыточности пытаются пользоваться изменением только лишь Zlt пъ Z 2, /г2, оставляя неизмененными А/ф и АД. При этом в ка­

честве текста Заказчика будем иметь Т\, а в качестве текста Испол­

из Т\ в Т2.

Как показывает опыт, введение избыточности часто является мощным средством для увеличения помехоустойчивости. Однако

16

не всегда’ введением избыточности можно преодолеть мешающее действие помех. Иногда добиться этого можно только введением новых слов (увеличением и М2) в алфавиты Заказчика и Испол­

нителя, т. е. изобретением новых конструкционных материалов, новых функциональных элементов, введением новых математичес­ ких понятий и т. п.

Технологический процесс тоже можно рассматривать как про­ цесс перевода с одного языка на другой. Каждый уровень управле­ ния технологией является носителем своего проблемно ориенти­ рованного языка. Любая система является единством трех компо­ нентов: материала, энергии и информации. Наибольшее распро­ странение имеет точка зрения, что для технологических процессов главную роль играет переработка материалов, а информационный аспект остается в тени. Но задачи комплексной автоматизации нельзя решить, оставаясь на такой точке зрения. С точки зрения управления, технологический процесс следует рассматривать и как процесс переработки информации.

Действительно, заготовка, поступившая в цех, постепенно ста­ новится носителем все большего количества информации по мере прохождения цепочки технологических операций, до тех пор пока она не превратится в готовое изделие. Разработка информацион­ ного и лингвистического аспектов протекания технологических процессов является самой актуальной задачей.

Человек в борьбе за жизнь включен в два процесса: во-первых, он выступает как потребитель материальных, вещных ценностей, которые ему предоставляет вся сумма технологий, во-вторых^, является аккумулятором информации. Обе эти стороны жизненно необходимы; если для человека как биологической особи доста­ точно первой, то социальное бытие подразумевает наличие обеих. Потребности, удовлетворение которых может осуществляться путем накапливания некоторых резервов, образуют особую группу. Они являются объективной основой приобретения орга­ низмом сверхгенетической информации. Имеем ли мы дело с ма­ териальным накоплением каких-либо предметов или с памятью в ее кратковременных или долговременных, личных или коллек­ тивных формах, перед нами, по сути дела, один и тот же процесс, который может быть определен как процесс возрастания информа­ ции. Понимание сущности культуры как информации не означает,

что культура — склад информации. Это чрезвычайно сложно ор- Д ганнзованный механизм, который хранит информацию, постоянно вырабатывая для этого наиболее выгодные и компактные формы,

организованная. Именно момент организации, проявляющийся как некоторая сумма правил, ограничений, наложенных на си­ стему, выступает в качестве определяющего признака культуры.

Определение культуры как подчиненной структурным правилам знаковой системы позволяет смотреть на нее как на язык в общесемиотическом значении этого термина. Культура неизбежно принимает характер вторичной системы, надстраиваемой над тем или иным принятым в данном коллективе естественным язы­ ком, и по своей внутренней организации воспроизводит структур­ ную схему языка. Но при более детальном рассмотрении нетрудно убедиться, что культура каждого коллектива представляет собой совокупность языков и что каждый из его членов выступает как

функционируя на фоне «некультуры», оставаясь в сложных с ней отношениях. Переведение одних и тех же текстов в другие семио­ тические системы, идентификация различных текстов, перевод некоторого участка действительности иа тот или иной язык куль­ туры, запоминание и стирание из памяти тех или иных текстов и т. д. — таковы сложные процессы внутри механизма культуры. В результате этих глубинных процессов перед технологической системой формируются новые заказы и отменяются старые. В связи с этим большой интерес представляют вопросы: каково разнооб­ разие заказов и какова динамика изменения заказов во времени? Ответы иа эти вопросы позволили бы определить структуру инфор­ мационно-вычислительных систем управления технологией. Но, к сожалению, вследствие неизученное™ механизма культуры полу­ чить даже приблизительные ответы сейчас нельзя. Можно лишь определить грубые границы разнообразия заказов.

По-видимому, верхняя граница разнообразия будет опреде­ ляться тем, что каждое изделие будет создаваться по индивидуаль­ ному заказу, а нижняя граница — тем, что для всех изделий имеется только одна модификация. Реальное положение значе­ ния разнообразия заказов располагается где-то между этими гра­ ницами. В настоящее время можно лишь констатировать ежегод­ ное увеличение номенклатуры выпускаемых изделий и увеличение сложности изделий, что выражается в росте количества деталей, входящих в одно изделие, и количества технологических операций, необходимых для обработки одной детали.

Лингвистический подход к описанию и механизма культуры и суммы технологий позволяет рассматривать взаимодействие этих систем. Любое изменение в знаковой структуре одной из систем отзывается соответствующим изменением в знаковой структуре другой.

4. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ

Основными характеристиками работы системы будем считать надежность и точность функционирования. Часто эти понятия раз­ личают, но мы будем их рассматривать как одну характеристику.

18