Закономерности систем

Принцип необходимого многообразия Эшби, согласно которому многообразие выходных сигналов системы может быть достигнуто только с помощью достаточного многообразия входных воздействий также имеет непосредственное отношение к сложности системы.

Можно назвать такую способность системы реализовать многие различные типы поведения – сложностью управления, т. к. этот аспект сложности отражает меру способностей преобразовывать многообразие входных сигналов в многообразие выходных.

Принцип необходимого многообразия гласит, что общее многообразие в поведении системы управления должно быть не меньше совокупного многообразия управлений и возмущений.

Смысл этого утверждения таков: если необходимо, что СУ (система управления) реализовала заданный вид поведения вне зависимости от внешних помех, то подавить многообразие в ее поведении можно, только увеличив множество управлений.

Другими словами – многообразие может быть разрушено только многообразием. Это кибернетический аналог второго закона термодинамики.

Пример 1.4. Командир корабля должен быть более подготовлен, более грамотен, организован, свободен в своих решениях, чем, например, командир боевой части или старшина команды. Малые, средние, большие корабли, подводные лодки, авиация – необходимый фактор разнообразия, так как они позволяют динамично адаптироваться к различным условиям, действиям противника и успешно действовать силам флота.

Рис. 1.23. Общая схема управления системой.

Функции и задачи управления системой.

1. Организация системы — полное, качественное выделение подсистем, описание их взаимодействий и структуры системы (как линейной, так и иерархической, сетевой или матричной).

2. Прогнозирование поведения системы т.е. исследование будущего системы.

3. Планирование (координация во времени, в пространстве, по информации) ресурсов и элементов, подсистем и структуры системы, необходимых (достаточных, - в случае оптимального планирования) для достижения цели системы.

4. Учет и контроль ресурсов, приводящих к тем или иным желаемым состояниям системы.

5. Регулирование - адаптация и приспособление системы к изменениям внешней среды.

6. Реализация тех или иных спланированных состояний, решений.

Функции и задачи управления системой взаимосвязаны, а также взаимозависимы.

Пример 1.5. Нельзя осуществлять полное планирование в экономической системе без прогнозирования, учета и контроля ресурсов, без анализа спроса и предложения – основных регуляторов рынка. Экономика любого государства – всегда управляемая система, хотя подсистемы управления могут быть организованы по-разному, иметь различные элементы, цели, структуру, отношения.

Выявление управляющих параметров и их использование для управления системой может также уменьшить сложность системы. В свою очередь, уменьшение сложности системы может сделать систему полностью управляемой.

Рассмотрим те преимущества, которые предоставляет иерархическая структура системы управления по сравнению с обычными системами управления, и в частности, с системами децентрализованного типа.

1. Свобода локальных действий в течении интервалов времени, обусловленных моментами поступления управляющих воздействий со стороны вышележащего уровня.

2. Возможность целесообразно сочетать различные для каждого из уровней системы локальных критериев оптимальности и глобальный критерий оптимальности системы в целом.

3. Отсутствие необходимости пропускать через один управляющий орган большие потоки информации, так как при использовании иерархической системы управления информация с нижнего уровня передается на верхний в обобщенном виде.

4. Повышенная надежность системы управления и большие возможности введения избыточности в систему на необходимом уровне управления.

5. Гибкость и адаптивность иерархической системы управления.

6. Универсальн6ость при решении однотипных в целом, но отличающихся в деталях проблем управления.

7. Экономическая целесообразность по сравнению с системами управления иной структуры.

Многие технические, организационные, экологические, социальные и экономические объекты, в том числе крупномасштабные, по своим характеристикам и признакам могут рассматриваться как системы. Наблюдения показывают, что их функционирование подчиняется системным законам и закономерностям, действующим в природе и обществе. Обнаруживается ряд закономерностей, которые носят универсальный, общесистемный характер [23,26,40,56,58].

Наличие универсальных, или общесистемных закономерностей, свойственных многим системам, независимо от их природы, позволяет выявлять неправильные действия и ошибки человека, если его действия нарушают эти закономерности при управлении сложными системами, также переносить знания и методы управления из одних, лучше изученных предметных областей, в другие менее изученные. Знание системных закономерностей или законов может существенно помочь исследователям и аналитикам в поимках необходимых и допустимых решений. Игнорирование общесистемных закономерностей может привести к неустойчивости, разрушению и развалу. Планомерный и систематический учет закономерностей позволяет заранее оценить конкретные возможности систем и выявить, что можно, а что нельзя делать, что целесообразно и что рискованно. Закономерности позволяют предположить, в каких направлениях может происходить развитие сложных систем, а в каких – нет. Действие закономерностей во многом аналогично действию общесистемных законов. Различие в том, что закономерности не столь категоричны, как законы.

Закон предопределяет и стопроцентно гарантирует определенное развитие событий в новых неизученных ситуациях, а закономерность вносит в это развитие правдоподобие. Закон исключает какие-то ситуации, которые ему противоречат, а закономерность вносит в них момент сомнения, предупреждает о неоправданных рисках.

Дата добавления: 2015-04-30