Кибернетическая модель

НАБЛЮДАТЕЛЬ [~ analist, observer] — понятие общей теории систем и кибернетики; человек или организация, которые, согласно целям исследования, производят выделение, идентификацию системы, определяют, какие из ее характеристик являются существенными, формируют модель системы, а также оказывают на нее некоторые управляющие воздействия. В ряде случаев этот термин заменяют словами исследователь, субъект управления и т. п. Не всегда Н. находится вне системы. Он может быть и сам частью этой системы, имеющей возможность влиять на ее поведение. В этом смысле понятие “Н.” смыкается с понятием управляющей системы. Но при этом обнаруживается и несовершенство самого термина: наблюдение, в принципе, не есть активная акция по отношению к изучаемому объекту.В этом контексте понятен смысл применения нами понятия ″эзо-исследователь″. Изучая, наблюдая и управляя он свободен в выборе собственного образа в зависимости от потребностей практики.

КИБЕРНЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА [cybernetic system] — “множество взаимосвязанных объектов, называемых элементами системы, способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться информацией” (В. М. Глушков). Кибернетика рассматривает системы независимо от природы входящих в них элементов, поэтому применяется также термин “абстрактные К. с.”. Регулятор температуры, человеческий мозг, экономика, общество — все они могут рассматриваться как К. с.

К. с. свойственны самоорганизация и самообучение (адаптация, накопление опыта).

Системы с управлением обладают также свойством целеустремленности. Такие системы можно представить в виде двух подсистем — управляющей и управляемой, или объекта управления. Они находятся во взаимодействии, т. е. не только управляющая система передает информацию (команды, сигналы) управляемому объекту, но и обратно поступает информация о состоянии последнего. Поэтому важнейшим видом К. с. являются системы с обратной связью.

Будучи интегральной наукой неоэзотерические задачи не вмещаются даже в столь абстрактное понятие как киберсистема, но она является основным составляющим элементом эзо-модели.

СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ [state of system] — характеристика системы на данный момент ее функционирования. Поскольку система описывается определенным комплексом существенных переменных и параметров, то для того, чтобы выразить С. с., нужно определить значения, принимаемые ими в рассматриваемый момент.

Допустим, для характеристики предприятия (в соответствии с поставленной задачей) важны его производственная мощность P, численность рабочих L, размер запасов сырья S, реальный выпуск продукции M. Тогда состояние этой системы в момент t1 будет исчерпывающе описано неизменным параметром P и значениями показателей L(t1), S(t1), M(t1), а в момент t2 — показателями P, L(t2), S(t2),M(t2).

Таким образом, С. с. описывается вектором (или кортежем, если учитываются также величины, не имеющие численных значений). Такой вектор называется “портретом системы”. Поскольку каждая система может иметь множество допустимых состояний, то говорят, что С. с. в момент t — это вектор или точка в пространстве состояний системы.

В момент, когда принимается какое-либо решение относительно данной системы (допустим, план работы завода), состояние этой системы образует исходные для решения условия (начальные условия, илиначальное состояние); знание их позволяет, учитывая принятое решение, предсказать поведение системы в будущем.

Конечное С. с. может рассматриваться как цель принимаемого решения.

Эзо-исследование представимо в виде перемещения человека из исходного состояния (плотского сознания) к идеальному, что описывается кортежем.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ [feedback] — важнейшее понятие кибернетики, означающее обратное воздействиерезультатов управления системой на процесс этого управления или, иными словами, использование в управлении информации, поступающей от объекта управления.

Сигнал, поступивший на вход управляемого блока, преобразуется в нем и результат подается на выход. Через канал О.с. выход соединен с блоком сравнения, где результат оценивается. Допустим, он меньше, чем требуется; тогда блок регулирования подает сигнал, увеличивающий интенсивность процесса. Наоборот, если результат больше, чем следует, то, получив сигнал от блока регулирования (или коррекции), управляемый процесс затормозится. Это и есть действие О. с.

О. с. считается положительной, когда возрастающие результаты процесса усиливают сам процесс, и отрицательной — когда они ослабляют его. Соответственно, уменьшающиеся результаты процесса при положительной О. с. ослабляют его, при отрицательной — усиливают. Соединение элементов в систему с О. с. называют “антипараллельным”.

Реальные экономические системы управления обычно имеют не один, как на рис. O.1, а множество последовательно и параллельно связанных между собой контуров О. с., использующих разнообразную информацию о состоянии объекта управления. Такие системы называются многоконтурными.

По результатам эзо-практики эзо-исследователь корректирует свои теоретические представления и дальнейшие действия.

СИСТЕМА [system] — множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство. Следует отметить, что это определение (взятое нами из БСЭ) не является ни единственным, ни общепризнанным. Есть десятки определений понятия “С.”, которые с некоторой условностью можно поделить на три группы.

Определения, принадлежащие к первой группе, рассматривают С. как комплекс процессов и явлений (а также связей между ними), существующий объективно, независимо от наблюдателя. Его задача состоит в том, чтобы выделить эту С. из окружающей среды, т. е., как минимум, определить ее входы и выходы (тогда она рассматривается как “черный ящик”), а как максимум, — подвергнуть анализу ее структуру(произвести структуризацию), выяснить механизм функционирования и исходя из этого воздействовать на нее в нужном направлении. Здесь С. — объект исследования и управления.

Определения второй группы рассматривают С. как инструмент, способ исследования процессов и явлений. Наблюдатель, имея перед собой некоторую цель, конструирует (синтезирует) С. как некоторое абстрактное отображение реальных объектов. При этом С. (“абстрактная система”) понимается как совокупность взаимосвязанных переменных, представляющих те или иные свойства, характеристики объектов, которые рассматриваются в данной С. В этой трактовке понятие С. практически смыкается с понятием модели, и в некоторых работах эти два термина вообще употребляются как взаимозаменяемые. Говоря о синтезе С., в таких случаях имеют в виду формирование макромодели: в этой трактовке анализ С. совпадает с микромоделированием отдельных элементов и процессов.

Третья группа определений представляет собой некий компромисс между двумя первыми. С. здесь — искусственно создаваемый комплекс элементов (напр., коллективов людей, технических средств, научных теорий и т. д.), предназначенный для решения сложной организационной, экономической, технической задачи. Следовательно, здесь наблюдатель не только выделяет из среды С. (и ее отдельные части), но и создает, синтезирует ее. С. является реальным объектом и одновременно — абстрактным отображением связей действительности. Именно в этом смысле понимает С. наука системотехника.

Между этими группами определений нет непроходимых границ. Во всех случаях термин “С.” включает понятие о целом, состоящем из взаимосвязанных, взаимодействующих, взаимозависимых частей, причем свойства этих частей зависят от С. в целом, свойства С. — от свойств ее частей. Во всех случаях имеется в виду наличие среды, в которой С. существует и функционирует. Для исследуемой С. среда может рассматриваться как надсистема, соответственно ее части — как подсистемы, а также элементы С., если их внутренняя структура не является предметом рассмотрения.

С. делятся на материальные и нематериальные. К первым относятся, напр., железная дорога, народное хозяйство, ко вторым — С. уравнений в математике, математика как наука, далее — С. наук.Автоматизированная система управления включает как материальные элементы (ЭВМ, документация, люди), так и нематериальные — математические модели, знания людей. Это разделение тоже неоднозначно: железную дорогу можно рассматривать не только как материальную С., но и как нематериальную С. взаимосвязей, соотношений, потоков информации и т. д.

Закономерности функционирования систем изучаются общей теорией С., оперирующей понятием абстрактной С. Наибольшее значение среди абстрактных С. имеют кибернетические С.

Есть два понятия, близкие понятию С.: комплекс, совокупность (множество объектов). Они, однако, не тождественны ему, как нередко утверждают. Их можно рассматривать как усеченные, неполные понятия по отношению к С.: комплекс включает части, не обязательно обладающие системными свойствами (в том смысле, как это указано выше), но эти части сами могут быть системами, и элементы последних такими свойствами по отношению к ним способны обладать. Совокупность же есть множество элементов, не обязательно находящихся в системных отношениях и связях друг с другом.

Следует различать понятия С. и модели, рассматривая С. как некий объект (реальной действительности или воображаемый — безразлично), который подвергается наблюдению и изучению, а модель — как средство этого наблюдения и изучения. Разумеется, и модель, если она сама оказывается объектом наблюдения и изучения, в свою очередь рассматривается как С. (в частности, как моделируемая С.) — и так до бесконечности. Все это означает, что такие, напр., понятия, как переменная или параметр, мы (в отличие от многих авторов) относим не к С., а к ее описанию, т. е. к модели (см. Параметры модели, Переменная модели), численные же их значения, характеризующие С., — к С. (напр., координаты С.).

• С. математически описываются различными способами. Каждая переменная модели, выражающая определенную характеристику С., может быть задана множеством конкретных значений, которые эта переменная может принимать. Состояние С. описывается вектором (или кортежем, если учитываются также величины, не имеющие численных значений), каждая компонента которого соответствует конкретному значению определенной переменной. С. в целом может быть описана, соответственно, множеством ее состояний. Напр., если x = (1, 2, ..., m) — вектор существенных переменных модели, каждая из которых может принять n значений (y = 1, 2, ..., n), то матрица S = [Sxy] размерностью m × n представляет собой описание данной С.

Широко применяется описание динамической С. с помощью понятий, связанных с ее функционированием в среде. При этом С. определяется как три множества — входов X, выходов Y и отношений между ними R. Полученный “портрет С.” может записываться так:

XRY или Y = ®X.

Аналитическое описание С. представляет собой систему уравнений, характеризующих преобразования, выполняемые ее элементами, и С. в целом в процессе ее функционирования: в непрерывном случае применяется аппарат дифференциальных уравнений, в дискретном — аппарат разностных уравнений.

Графическое описание С. чаще всего состоит в построении графа, вершины которого соответствуют элементам С., а дуги — их связям. Часто систему изображают в виде “черного ящика” — прямоугольника со стрелками, соответствующими входам и выходам.

Существует ряд классификаций систем. Наиболее известны три:

1) Ст. Бир делит все С. (в природе и обществе), с одной стороны, на простые, сложные и очень сложные, с другой — на детерминированные и вероятностные;

2) Н. Винер исходит из особенностей поведения С. (бихевиористский подход) и строит дихотомическую схему: С., характеризующиеся пассивным и активным поведением; среди последних —нецеленаправленным (случайным) и целенаправленным; в свою очередь последние подразделяются на С. без обратной связи и с обратной связью и т. д.;

3) К. Боулдинг выделяет восемь уровней иерархии С., начиная с простых статических (напр., карта Земли) и простых кибернетических (механизм часов), продолжая разного уровня сложности кибернетическими С., вплоть до самых сложных — социальных организаций.

Предложены также классификации по другим основаниям, в том числе более частные (напр., ряд классификаций С. управления).

Абстрактная система, Адаптирующиеся, адаптивные системы, Большая система, Вероятностная система, Выделение системы, Входы и выходы системы, Детерминированная система, Динамическая система, Дискретная система, Диффузная система, Замкнутая (закрытая) система, Иерархическая структура, Имитационная система, Информационная система, Информационно-развивающаяся система, Кибернетическая система, Координаты системы, Надсистема, Нелинейная система, Непрерывная система, Открытая система, Относительно обособленная система, Память системы, Подсистема, Портрет системы, Разомкнутая система, Рефлексная система, Решающая система, Самонастраивающаяся система, Самообучающаяся система, Самоорганизующаяся система, Сложная система, Состояние системы, Статическая система, Стохастическая система, Структура системы, Структуризация системы, Управляющая система, Устойчивость системы, Целенаправленная система, Экономическая система, Функционирование экономической системы.

В неоэзотерике применяется термин ″пространство″, который рассматривается предельно абстрактно и во многих случаях совпадает с понятием системы.

Также Математическая модель Физико-мат. модель Пространство Теория множеств Проблемы математики

Источник Яндекс.Словари › Лопатников, 2003

www.NeoEsoterik.org