Принципы построения кибернетических систем различных прикладных направлений

Проведем определенную аналогию между строительством зданий и сооружений и построением кибернетических систем.

Строительство осуществляется на основе комплекса элементов – кирпичей, блоков, панелей, окон, дверей и т.д. При этом из одинаковых элементов могут сооружаться различные здания, сооружения – жилые дома, административные здания, промышленные сооружения.

Здания имеют две части:

• основную (фундамент, стены, крыша и т.д.);

• обеспечивающую (тепло-, газо-, водоснабжение, лифты и т.д.).

Причем обеспечивающая часть должна быть согласована с основной частью. Так в одно-, двух-, трех этажных домах лифты отсутствуют. В домах с 6-16 этажами ставятся лифты с постоянной скоростью, а в домах с 20, 30 и более этажами – лифты с переменной, оптимальной скоростью движения.

В кибернетике на основе использования одинаковых принципов строятся прикладные системы различного назначения.

К числу прикладных систем относятся, в частности, следующие системы управления:

В технической кибернетике – системы управления автомобилем, самолетом, ракетой;

В медицинской кибернетике – системы управления рукой, ногами, глазами и т.д.;

В военной кибернетике – управление войсками, боем;

В социальной кибернетике – управление образованием, здравоохранением;

В экономической кибернетике – управление экономикой страны, области, бюджетом семьи, фирмой, магазином, банком и т.д.

Построение этих, совершенно не похожих друг на друга систем, основывается на использовании одинаковых основных принципов, среди которых можно указать следующие:

• Соответствие управляющей системы и объекта управления.

• Рост сложности управляющей системы с увеличением сложности объекта управления.

• Построение систем управления на основе принципа обратной связи, т.е. в виде замкнутой системы управления, основными элементами которой являются объект управления, управляющая система и канал обратной связи.

• Использование принципа гомеостазиса, т.е. принципа управляемого противоречия, когда, одна система увеличивает, например, количество валюты в системе, а другая уменьшает это количество и требуется иметь постоянный уровень курса валюты. Другим примером является управление уровнем сахара в крови, когда пища увеличивает его содержание, а инсулин – уменьшает.

• Использование принципов целостности системы, эмерджентности и синергизма.

• Уменьшение неопределенности системы в результате получения информации.

• Использование принципа моделирования, т.е. переноса на систему сведений, полученных путем исследования ее модели.

• Использование принципа иерархии при построении систем.

• Использование принципов централизованного и децентрализованного управления.

• Использование принципов приемлемости и оптимальности при оценке эффективности систем.

• Использование принципов адаптации и самоорганизации, т.е. изменения параметров и структуры системы.

• Использование принципов построения систем искусственного интеллекта.

• Представление систем в виде систем массового обслуживания.

• Построение устойчивых, с требуемым характером движения, динамических систем.