04. Живые системы по ДОТУ

* 05. Анализ живых систем с точки зрения Достаточно общей теории управления

Перейдём к анализу живых систем с точки зрения Достаточно общей теории управления.

* 1. Ключевые определения

Мы уже разбирали определение понятия «Управление» с точки зрения теории систем. Управление — это и структура, и функция, и процесс.

Управления — это функция, обеспечивающая сохранение целостности системы и выполнение ею поставленных задач. Управление — это структура, обеспечивающая функцию управления. Реализация ФУНКЦИИ возможна благодаря определённому ПРОЦЕССУ. Именно процесс управления мы будем детально разбирать.

Рассмотрим общую схему системы управления, которую можно приложить к живым системам.

Она включает в себя 1) управляющий субъект или систему управления (для самоуправления), 2) объект управления, 3) среду и 4) иерархически высшую систему.

Пара субъект-объект управления для живой системы составляет одно целое со средой и включена в качестве элемента в иерархически высшую систему (ИВС), то есть порождается ею. ИВС влияет на среду и саму пару субъект-объект управления. Основное предназначение данной системы – выполнение определённой функции, в которой нуждается ИВС.

dotu1

Существует масса определений для процесса управления. В кибернетике: управление — это перевод управляемой системы из одного состояния в другое посредством целенаправленного воздействия управляющего.

В ДОТУ это определение гораздо более полное.

Управление – это процесс выявления возможностей, целеполагания и достижения целей через практическую деятельность. Если какой-то из этапов выпадает – управление невозможно.

Управление может быть структурным (адресным), бесструктурным (безадресным), и самоуправлением (также возможны сочетания).

Примеры структурного и бесструктурного управления есть в живом организме: нервная система (структурное) и эндокринная (бесструктурное). При бесструктурном управлении в среду вводится определённая информация, на которую реагируют элементы системы, находящиеся в определённом информационном состоянии. Для эндокринной регуляции информацией является молекула гормона, реагирующие элементы – клетки, несущие рецептор данного гормона.

Управлять можно ОБЪЕКТОМ, а можно ПРОЦЕССОМ. В одном объекте, как правило, протекает большое число разных процессов, относящихся как к разным вложенным системам в рамках объекта, так и к разным иерархически более высоким системам, элементом которых является объект. Поэтому для большей ясности мы будем разбирать управление конкретным ПРОЦЕССОМ у данного объекта.

Данный субъект может управлять данным процессом, если выполнены 3 условия:

1) процесс реально существует, и субъект в него вовлечён;

2) субъект может влиять на ход процесса;

3) субъект может предсказать, как будет вести себя объект в результате управления.

dotu2

Любой объект, любая система в природе обладает МЕРОЙ (это часть триединства «структура-функция-внутренние правила», или «материя-информация-мера», или «явь-навь-правь»).

Мера – это матрица (или набор) возможных состояний объекта и условия перехода между ними. Мера определяет поведение объекта под влиянием собственного развития, среды и управления. Разным состояниям в матрице соответствует разная вероятностная предопределенность их достижения.

С помощью умелого управления возможно переводить объект в состояния, вероятность самопроизвольного достижения которых близка к нулю.

Таким образом, для эффективного управления субъект управления должен знать матрицу состояний объекта и условия перехода между этими состояниями.

Состояние обычно характеризуется множеством параметров (каждый из которых отражает какой-либо процесс), поэтому требуется следующее понятие:

Вектор состояния объекта – перечень параметров объекта, расположенных по убыванию важности.

Любой объект обычно содержит в себе различные процессы и вовлечён в различные процессы, запущенные извне. Каждый процесс можно описать своими параметрами.

Важность параметров в векторе состояния отражает приоритет этих процессов для субъекта управления.

Из вектора состояния вытекает вектор целей, который строит субъект управления в отношении объекта.

dotu3

ВОПРОС: Как оценить правильность вектора целей?

Если речь идёт о живых системах, то они состоят из множества самоуправляемых элементов. С другой стороны, у каждой системы есть иерархически высшая система, у которой есть свои цели в отношении данного объекта.

Чем точнее вектор целей внешнего управления совпадает с векторами целей иерархически высшей системы – с одной стороны, и самоуправления элементов системы – с другой стороны, тем больше будет согласованность управления и процессов, протекающих в объекте управления.

Для живых систем САМЫМ ВАЖНЫМ (контрольным) параметром обычно является ФУНКЦИЯ – полезный результат, который объект может обеспечить для иерархически высшей системы, которой он принадлежит.

* 2. Полная функция управления