
- •Глава 1. Кибернетика как наука об управлении и информации. 14
- •Глава 2. Классификация систем и моделей. 23
- •Глава 3. Информация и управление. 33
- •Глава 4. Кибернетические модели и их математическое описание. 43
- •Глава 5. Пример проведения исследования социально-экономических систем. 52
- •Глава 6. Математический аппарат для описания кибернетического управления: концепция "обратной связи". 69
- •Глава 7. Управление в иерархических системах. 84
- •Глава 8. Человек как управляющий объект в кибернетике и его моделирование. 92
- •Глава 9. Пример моделирования управленческой деятельности человека с помощью модели информационного автомата. 97
- •Глава 10. Практическое моделирование социальных и экономических систем. 113
- •Глава 1. Кибернетика как наука об управлении и информации.
- •Глава 2. Классификация систем и моделей.
- •Глава 3. Информация и управление.
- •Глава 4. Кибернетические модели и их математическое описание.
- •Глава 5. Пример проведения исследования социально-экономических систем.
- •Глава 6. Математический аппарат для описания кибернетического управления: концепция "обратной связи".
- •Глава 7. Управление в иерархических системах.
- •Глава 8. Человек как управляющий объект и его моделирование.
- •Глава 9. Пример моделирования управленческой деятельности человека с помощью модели информационного автомата.
- •Глава 10. Практическое моделирование социальных и экономических систем.
- •Предисловие.
- •Введение
- •Глава 1. Кибернетика как наука об управлении и информации.
- •Управление зенитным огнем как первая задача кибернетики.
- •Норберт Винер и термин "кибернетика", и почему это слово не появилось у нас.
- •Определение понятий "кибернетика" и "управление".
- •Понятие системы, сложной системы.
- •Метод кибернетики - моделирование.
- •Методы исследований в кибернетике - анализ и синтез.
- •Способ исследования в кибернетике.
- •"Рабочее" определение термина "информация".
- •Способ решения задач в кибернетике - общее описание научного метода.
- •Специфическая роль кибернетики в системе экономических наук.
- •Вопросы и задания.
- •Глава 2. Классификация систем и моделей.
- •Определение понятия "система".
- •Классификация систем.
- •Исследование систем - системный анализ.
- •Этапы проведения системного анализа.
- •Системный анализ в социальной и экономической аналитике.
- •Классификация моделей по глубине описания.
- •Иерархические системы, иерархия моделей.
- •Вопросы.
- •Задачи.
- •Глава 3. Информация и управление.
- •"Наивная" точка зрения на управление и информацию.
- •Информация и энтропия.
- •Информация в социальных и экономических системах - современный взгляд на информацию.
- •Человек как единственный источник социальной и экономической информации.
- •"Рабочее" определение терминов "управление" и "информация".
- •Вопросы.
- •Задачи.
- •Глава 4. Кибернетические модели и их математическое описание.
- •"Черный ящик".
- •Оператор как модель для описания концепции "вход-выход".
- •Линейный оператор.
- •Процессы "без памяти" - марковские процессы.
- •Уравнение Колмогорова (Фоккера-Планка) и его статистическая интерпретация.
- •Вопросы.
- •Задачи.
- •Глава 5. Пример проведения исследования социально-экономических систем.
- •Введение и постановка задачи
- •Общее обсуждение
- •Общая постановка задачи оптимального управления.
- •Способ распознавания иерархического строения системы сэс.
- •Вопросы.
- •Задачи.
- •Глава 6. Математический аппарат для описания кибернетического управления: концепция "обратной связи".
- •Принципы кибернетического управления: положительная и отрицательная обратная связь ("кнут и пряник").
- •Линейный случай - модель Мальтуса.
- •Нелинейная обратная связь - модель Ферхюлста.
- •Интерпретация и обобщение модели Ферхюлста: "квота вылова" как модель оптимального управления.
- •Двухкомпонентная модель социально-экономической системы с обратной связью (обобщение модели Лоттка-Вольтерра): математическое исследование, экономическая и социальная интерпретации.
- •Классификация состояний системы.
- •Социально - экономическая интерпретация.
- •Следствия для посткоммунистических стран (Украина, Россия).
- •Некоторые итоги.
- •Область применения изложенной базовой модели.
- •Вопросы.
- •Задачи.
- •Глава 7. Управление в иерархических системах.
- •Иерархические системы - описание и примеры применительно к экономике и обществу.
- •Упорядоченные образования (объекты) как состояние на фоне потоков энергии и/или вещества
- •Иерархия.
- •Активная и полупроницаемая мембрана.
- •Самоорганизация: понятие, описания, примеры.
- •Логические уровни понятий и терминов.
- •Термины остенсивные и вербальные.
- •Термины житейские и научные.
- •Вопросы и задания.
- •Глава 8. Человек как управляющий объект в кибернетике и его моделирование.
- •Человек как главное действующее лицо в кибернетике.
- •Место человека в технической кибернетике.
- •Человек – главный объект для моделирования в экономический кибернетике.
- •User modelling как направление для описания человека в социальных и экономических системах.
- •Главная проблема: адекватное для данного интерьера задание «модели человека».
- •Определение понятия "интерьер" (контекст).
- •Вопросы и задания.
- •Глава 9. Пример моделирования управленческой деятельности человека с помощью модели информационного автомата.
- •Человек как объект и как субъект управления.
- •Описание интерьера, в котором происходит управление - иерархические системы.
- •Связь управления с европейским способом социального кодирования индивида.
- •Разбиение информации о событии на компоненты.
- •Определение термина "управление" через компоненты информации.
- •Двухкомпонентные аиа: определение.
- •2Аиа как оператор в пространстве компонент информации.
- •16 Типов 2аиа - минимальный набор, который способен осуществить оптимальное управление.
- •Человек как 2аиа.
- •Вопросы и задачи.
- •Глава 10. Практическое моделирование социальных и экономических систем.
- •Совместное управление в системе, состоящей из 2аиа.
- •Введение понятия "пирамида управления" и ее математическое описание.
- •Реальные социальные и экономические как примеры пирамид управления.
- •Вопросы и задания.
- •Список литературы.
- •Глава 1.
- •Глава 2.
- •Глава 3.
- •Глава 4.
- •Глава 5.
- •Глава 6.
- •Глава 7.
- •Глава 8.
- •Глава 9.
- •Глава 10.
Глава 1. Кибернетика как наука об управлении и информации.
Управление зенитным огнем: скорость снаряда примерно равна скорости самолета(появление кибернетики). - Моделирование а) самолета, б) летчика (a<8g!), в) способа ведения зенитного огня - с целью создать управляющую систему. - Норберт Винер - появление слова "кибернетика" в научном обиходе. - Алексей Колмогоров в СССР и почему у нас не появилось это слово. - Серия определений терминов "кибернетика" и "управление". - Понятие системы, сложной системы. - Метод кибернетики - моделирование а) функции, б) объекта. - Методы исследований в кибернетике - анализ, синтез, моделирование. - Способ исследования в кибернетике. - "Рабочее" определение термина "информация". - Способ решения задач в кибернетике - общее описание научного метода. - Специфическая роль кибернетики в системе экономических наук (присутствие в гуманитарных дисциплинах - прежде всего социальных и экономических - серии "априорных гипотез", и "непроверяемых выводов", с чем кибернетика вполне способна справиться). - Кибернетика как "интерфейс" (точнее - его важнейшая часть) между реальностью и лицом, принимающим решение (ЛПР). – Вопросы и задания.
Управление зенитным огнем как первая задача кибернетики.
Так уж повелось, что каждая наука начинает свое становление с решения какой-то практически важной задачи. В истории кибернетики такой задачей стала задача об управлении зенитным огнем.
...За каких-нибудь 5 лет - с 1933 по 1938 - скорость самолета увеличилась от 300 км/час до 700-750 км/час. Эта скорость уже сравнима со скоростью зенитного снаряда, которым этот самолет пытаются сбить. Таким образом, в конце 1930-х годов задача о разработке системы ведения зенитного огня оказалась "на гребне" внимания. Впервые в истории военного дела задача была осознана и поставлена не в виде "как одним снарядом поразить", а в виде "как наименьшим количеством снарядов добиться наивысшей вероятности поражения" вражеского объекта - самолета.
Таким образом, стало ясным, что в управлении зенитным огнем необходимо переходить от алгоритма "прицельный выстрел" к алгоритму "постановка зенитного заграждения". Но как?! Для этого пришлось занять моделированием.
Для начала - промоделировать движение самолета. В самом деле, если известно положение самолета и его скорость в данный момент, то вполне можно предсказать его положение в последующие моменты времени. Погодите, но ведь самолет управляется летчиком! А уж тот-то постарается его увести в сторону. Непредсказуемо, - как раз, чтобы мы в него не попали! Как же быть?!
Вот поэтому и приходится ставить задачу в вероятностном виде. То есть рассчитывать не одну траекторию самолета, а целый их пучок! И некоторым траекториям - приписывать большую вероятность, чем другим.
Задумаемся над вопросом: а как следует летать, чтобы тебя не сбили? Да делать как можно больше "нестандартных" действий! Например: всех летчиков учат фигурам высшего пилотажа. И в летных училищах особое внимание обращают на "чистоту выполнения" таких фигур. Как мы теперь понимаем - таким образом они готовят как раз именно тех пилотов, которые будут сбиты в первую очередь: они слишком предсказуемы. Система подготовки военного летчика должна быть построена по совершенно иным правилам, нежели летчика гражданской авиации. Иван Кожедуб, ас и летчик-истребитель времен второй мировой войны, специально отрабатывал "крюки" - так он их называл - которые он делал после каждой фигуры высшего пилотажа. За это его много ругали - он ведь был летчиком-инструктором в летном училище, пример должен был бы показывать другим. Но: в боевых вылетах он остался жить, а те его коллеги - летчики-инструкторы, которые тщательно выделывали фигуры высшего пилотажа - практически все они бывали сбиты уже в первых вылетах. Вот так и в менеджменте: наибольший выигрыш приносит именно "нетрадиционное" решение, - но об этом позже.
На возможные траектории оказывает влияние как конструктивные особенности самолета, так и физиологические особенности летчика. Например, ускорение свыше 8g (здесь g – ускорение свободного падения) при расчете траекторий самолета будет "запрещено", так как летчик при этом теряет сознание.
Ну и, наконец, следует учесть то, что зенитный огонь должен вестись "вперед", вдоль пучка вероятных траекторий самолета. Наиболее часто и много стрелять нужно как раз в те места, где будут проходить наиболее вероятные траектории. И уж нужно не забыть, что само зенитное орудие обладает некоей инерционностью, - значит, необходимо построить еще и модель зенитного орудия…
Таким образом, надо свести воедино все 3 задачи: модель полета самолета, модель зенитного орудия и модель стрельбы – свести все это в единую модель для достижения цели – обеспечения максимального ущерба самолетам противника путем минимальных собственных затрат.
В середине 1980-х эта задача неожиданно напомнила о себе снова. Появились так называемые «крылатые ракеты», летящие на высоте 25-30 метров над землей. Оптимальное средство защиты – это автоматические зенитные комплексы, которые, без влияния человека, способы наводить зенитный комплекс и сбивать ракету артиллерийский огнем.