1. Основные типы систем автоматического и автоматизированного управления. Эргатические элементы в системах управления. Телеологическая гипотеза, её следствия и условия применимости.

Система управления — систематизированный набор средств влияния на подконтрольный объект для достижения определённых целей данным объектом. Объектом системы управления могут быть как технические объекты, так и люди. Объект системы управления может состоять из других объектов, которые могут иметь постоянную структуру взаимосвязей. Объектом управления может быть любая динамическая система или её модель. Состояние объекта характеризуется некоторыми количественными величинами, изменяющимися во времени, то есть переменными состояния. Анализ и синтез систем управления проводится методами специального раздела математики — теории управления.

Системы управления разделяют на два больших класса:

• Автоматизированные системы управления (АСУ) — с участием человека в контуре управления;

• Системы автоматического управления (САУ) — без участия человека в контуре управления.

Системы автоматического управления (САУ) по Крепкой З.А.

Принцип действия САУ состоит в том, чтобы, оказывая на какой-либо объект управления воздействие, изменять протекающие в нем процессы для достижения определенной цели.

Целью управления может быть:

• Регулирование;

• Стабилизация;

• Слежение;

• Оптимизация процессов, функционирование объектов по заданным (желаемым) критериям качества.

САУ состоит из 2-х частей: из объекта управления и управляющего устройства.

Классификация САУ:

1. По виду управляющего воздействия u(t)

   1. Разомкнутые- это системы, у которых выходной сигнал не участвует в формировании управляющего воздействия в виде обратной связи;

      1. Система программного управления;

      2. Система с управлением по возмущению;

   2. Замкнутые – это системы с обратной кибернетической связью;

   3. Комбинированные

2. По виду задающего воздействия g(t)

   1. Система стабилизации (цель управления: поддержать постоянные по значению управляемых y(t), при этом g(t)=const);

   2. Система программного управления (цель управления: поддержать в соответствии с g(t) со значениями y(t));

   3. Система сложения (здесь g(t) – это случайная функция времени, заранее неизвестная);

3. По способу противодействия внешним возбуждающим воздействиям f(t)

   1. Адаптируемые САУ – это САУ, которые автоматически приспосабливаются к изменению свойств объекта, улучшая свойства функционирования по мере накопления опыта;

   2. Неадаптируемые САУ – это САУ, которые при изменении внутренних условий, а также внешних меняют структурирование САУ и требуют дополнительное управление;

4. По числу управляющих переменных

   1. Одномерные САУ (здесь y(t), u(t), g(t) – это скалярные функции времени);

   2. Многомерные САУ (здесь y(t), u(t), g(t) – это вектора;

5. По характеру изменения процесса во времени

   1. Непрерывные САУ;

   2. САУ дискретного типа (линейные, импульсивные, цифровые САУ);

6. По виду дифференциальных уравнений, описывающих САУ

1. Линейные;

2. Нелинейные;

Автоматизированные системы управления (АСУ)

1. Автоматизированная система управления технологическим процессом или АСУ ТП — решает задачи оперативного управления и контроля техническими объектами в промышленности, энергетике, на транспорте;

2. Автоматизированная система управления производством (АСУ П) — решает задачи организации производства, включая основные производственные процессы, входящую и исходящую логистику. Осуществляет краткосрочное планирование выпуска с учётом производственных мощностей, анализ качества продукции, моделирование производственного процесса. Для решения этих задач применяются MIS и MES-системы, а также LIMS-системы.

Эргатические элементы (греч. эргатос - рабочий человек). В человеко-машинных системах различаются эргатические и технические элементы.

В эргатических подразумевается свобода воли - способность принимать решения и действовать по своему усмотрению.

2 классификация: технические элементы и персонал. Технический персонал - его мнение не спрашивают, оно не играет роли. Свобода воли технического персонала только в возможности уйти.

Под эргатической системой понимается взаимодействие субъекта и объекта труда, а в более развернутом виде - это система "человек - машина - среда - социум - культура- природа".

Эргатическая система — это сложная система управления, одним из элементов которой является человек или группа людей. Основными особенностями таких систем являются: социально-психологические аспекты, «человеческий фактор». Наряду с недостатками, эргатические системы обладают рядом преимуществ, таких как фази-логика, эволюционирование, принятие решений в нестандартных ситуациях. На сегодняшний день эргатические системы широко распространены. Примером таких систем являются: система управления блоком станции, система управления самолетом, диспетчерская служба аэропорта, вокзала. Эргатические системы нашли свое применение на объектах, где вмешательство оператора в работу объекта является на сегодняшний день необходимым условием обеспечения надежной работы данных объектов. Сложная целеустремленная система, включающая человека (группу людей), техническое устройство (средств деятельности), объект деятельности и среду, в которой находится человек. Именно человек порождает и трансформирует цели функционирования эргатической системы, достигает их с помощью технического устройства. Существует несколько оснований классификаций эргатических систем:

• В зависимости от числа действующих в них людей различают моноэргатические (один оператор) и полиэргатические (несколько человек) системы.

• В зависимости от соподчиненности операторов в системе выделяют эргатические системы первого, второго и более высоких порядков. Например, система второго порядка имеет два этажа управления, на первом из которых оператор работает с техническим устройством, а на втором — оператор кроме работы с техническим устройством осуществляет руководство действиями первого оператора.

• По функциональному критерию эргатические системы разделяют на детерминированные (действующие по жесткому алгоритму) и недетерминированные, в которых появление тех или иных событий, а следовательно, и осуществление деятельности оператора имеет вероятностный характер.

• Имеются и другие критерии классификации эргатических систем, их число и разнообразие постоянно растет, что затрудняет попытки создания единой классификации.

Эргатическая функция - сложная функция управления, составной элемент которой - человек-оператор.

Е.А. Климовым выделены эргатические функции, которые являются основой для различных видов трудовой и профессиональной деятельности. Сама эргатическая функция определяется как "любое уменьшение неопределенности связи элементов внутри эргатической системы и ее связей с внешними обстоятельствами, рассматриваемыми с точки зрения тех целей, ради которых эта система создана, т.е. - это любая трудовая функция (функция эргатической системы). Например, работник не может найти нужный инструмент (нужный документ) - у него нет порядка (условия не соответствуют работе). Следовательно, надо навести порядок, т.е. привести в соответствие цели труда, средства и условия.

Можно выделить следующие основные группы эргатических функций:

• Духовное производство (построение идеологий, образование, искусство, наука);

• Производство упорядоченности социальных процессов (законотворчество, средства массовой информации - СМИ, планирование - экономика, управление крупными социально-экономическими и политическими системами);

• Производство полезных действий обслуживания и самообслуживания (жизнеобеспечение субъектов труда, организация трудовой деятельности, медицинское обслуживание, ремонтное обслуживание, совершенствование эргатических систем);

• Материальное производство (оперативно-гностическое - обработка информации, принятие решения; оперативно-практическое - организация рабочего места, организация социальной среды; оперативная самоорганизация субъекта труда - транспортирование, управление средствами труда, воздействие на предметы труда).

Телеологическая гипотеза. Телеология - наука о целеполагании. Телеология (от греч. telos (teleos) — результат, цель и logos — слово, учение) — филос. учение об объяснении развития в мире с помощью конечных, целевых причин. В современной методологии рассматривается как принцип объяснения, дополняющий традиционную причинность причинами-целями. Главная идея этой гипотезы в том, что каждая наука имеет свою цель. В этой гипотезе рассматриваются:

• Критерии достижения цели (само понятие «цель» - сугубо военное понятие)

• Критерии оптимизации

Долгое время точка зрения отцов-основателей кибернетики считалась единственно верной, однако вопрос о целенаправленности и целесообразности в системах управления не столь прост. Обычно при проектировании систем управления предполагается телеологическая гипотеза, т. е. предположение о существовании достижимой цели и критериев ее достижения, откуда естественно следует постановка вопроса об эффективности и качестве функционирования системы, о соответствующих показателях и критериях и о способах измерения этих показателей. Это, в свою очередь, ведет к постановке задачи оптимизации поведения системы по критерию достижения заданной (в частности, наилучшей или наихудшей) эффективности и о проектировании эффективных в смысле соответствующего критерия систем. Однако известно достаточно много социальных и технических систем, в которых телеологическая гипотеза не выполняется, т. е. цели либо не существуют, либо неизвестны, либо недостижимы, а критерии эффективности либо не определены, либо неработоспособны в смысле измеримости или вычислимости, либо невалидны. (Валидность — соответствие реальной измерительной или вычислительной процедуры тем задачам, которые были объявлены как решаемые этой процедурой, доказательство валидности использованных измерительных и вычислительных процедур, моделей и критериев принятия решений обычно бывает самой сложной частью в проектировании систем управления.) Кроме того, в психологии, в политике и в практических ситуациях социального управления известно много случаев несогласования целей, например, провозглашаются одни цели, а реальная оптимизация планируется по критериям достижения совсем других целей. И совсем не обязательно, что цели всей системы и цели персонала, работающего в системе, будут согласованы, во многих случаях цели у системы в целом бывают одни, а у ее «эргатических элементов» — другие.

2. Качество персонала. Составляющие качества персонала. Особенности качества персонала информационных систем. Оценка качества персонала и оценка готовности персонала информационных систем.

3. Основные представления о структуре информационных процессов. Динамика информационного обмена. «Восходящие» и «нисходящие» информационные потоки. «Компьютерная метафора» в психологии и «психологическая метафора» в теории и практике информационных технологий.

Восходящие и нисходящие информационные потоки:

Восходящие - от органов чувств вглубь психики;

Нисходящие - в обратную сторону (из глубины психики к органам чувств);

Основные этапы информационного обмена:

1. Восприятие;

2. Принятие решений;

3. Исполнение;

Большой вклад в мировую науку и в частности в изучение этапов информационного обмена внести «Юнгианская типология» и методика «MBTI».

Юнгианская типология

Карл Густав Юнг (26 июля1875—6 июня1961,)—швейцарский психиатр, основоположник одного из направлений глубинной психологии, аналитической психологии. Задачей аналитической психологии Юнг считал толкование архетипических образов, возникающих у пациентов. Юнг развил учение о коллективном бессознательном, в образах (архетипах) которого видел источник общечеловеческой символики, в том числе мифов и сновидений («Метаморфозы и символы либидо»). Цель психотерапии, по Юнгу, это осуществление индивидуации личности. Также получила известность концепция психологических типов Юнга, разделяемых по установке (экстравертированные и интровертированные) и по сочетанию функций («мышление», «чувства», «сенсорика» и «интуиция»).

MBTIⁱ. Методика MBTI – это типология личности, возникшая на базе идей Юнга в 40-х годах XX века.

Myers-Briggs Type Indicator предназначен для определения одного из 16 типов личности. Он включает в себя 8 шкал, объединенных попарно. Назначение типологии и тестов — помочь человеку в определении его индивидуальных предпочтений, — какие полюса шкал ему более соответствуют.

1. Шкала E—I — ориентация сознания:

Е (Еxtraversion, экстраверсия) — ориентация сознания наружу, на объекты,

I (Introversion, интроверсия) — ориентация сознания внутрь, на субъекта;

2. Шкала S—N — способ ориентировки в ситуации:

S (Sensing, ощущение) — ориентировка на конкретную информацию,

N (iNtuition, интуиция) — ориентировка на обобщённую информацию;

3. Шкала T—F — основа принятия решений:

T (Thinking, мышление) — рациональное взвешивание альтернатив;

F (Feeling, чувство) — принятие решений на эмоциональной основе;

4. Шкала J—P — способ подготовки решений:

J (Judging, суждение) — предпочтение планировать и заранее упорядочивать информацию,

P (Perception, восприятие) — предпочтение действовать без детальной предварительной подготовки, больше ориентируясь по обстоятельствам.

Сочетание шкал дает обозначение одного из 16 типов, например: ENTP, ISFJ и т. д.

Д. Кейрси (D. Keirsey), развивая идеи Майерс и Бриггс, выделяет четыре группы типов, называя их темпераментами: NT, NF, SJ, SP.

MBTI и соционика. Соционика — направление об информационном метаболизме психики и соционной природе человека, созданное Аушрой Аугустинавичюте на базе типологии Юнга, и работ А.Кемпиньского и получившее распространение в некоторых странах бывшего СССР. Хотя многие видят в соционике типологию из-за частичной сходной понятийной базы с типологией Юнга, однако она имеет одним из своих предметов изучения процесс информационного метаболизма, и способ изучения - моделирование, основанное на системных взаимодействиях и теории управления, чего нет ни в какой другой типологии личности. В настоящее время, в виду существенной недостаточности экспериментального обоснования, соционика пока не признана официально разделом психологии как науки. Однако существуют официально зарегистрированные институты соционики в Киеве (Международный институт соционики) и Москве (Научно-исследовательский институт соционики). Основные теории соционики были сформулированы Аугустинавичюте в 70-х и начале 80-х годов. Между соционикой и типологией Майерс-Бриггс существует много сходства (сходная понятийная база имеет совершенно различный предметный смысл), но присутствуют и теоретические разногласия, в частности, по поводу функциональной модели типа.

Итак, в результате мы имеем следующую классификацию, где под классификацией понимается тактика информационного взаимодействия.

Таким образом мы получаем тактику структурирования субъективного времени и можем иначе отобразить основные этапы информационного обмена:

1. Направленность

2. Восприятие

3. Принятие решений

4. Исполнения

Психологическая метафора в ИТ и компьютерная метафора в психологии;

Многие элементы компьютера называются словами, заимствованными из других областей. Например, слово «память» заимствовано из области психологии. А слова «чувства/датчики» (Senses-sensors) были заимствованы из области биологии.

Понимание того, что человек не пассивный канал связи, а что он активно «перерабатывает информацию», строя «внутренние модели или репрезентации» окружения (стимуляции), означало переход от информационного подхода в узком смысле слова к когнитивной психологии. Познавательные процессы стали трактоваться по аналогии с процессами переработки информации в сложном вычислительном устройстве. Все это привело к рождению такого понятия как «компьютерная метафора».

Компьютерная метафора (от греч. metaphora - перенесение) - аналогия между процессами переработки информации человеком и в универсальном вычислительном устройстве.

Например, ученые Во и Норман, после проведения ряда опытов на забывание в кратковременной памяти человека, предложили модель, в которой выделили три последовательных блока переработки информации в памяти человека: сенсорные регистры (например, очень короткая зрительная память), первичную память (кратковременная память с ограниченным объемом и вербальным повторением в качестве способа хранения информации) и вторичную память (долговременная семантическая память с очень большим объемом пассивно сохраняемой информации). Мы можем легко заметить, что эта модель в общих чертах описывает архитектуру цифровой вычислительной машины.

Компьютерная метафора открыла новые теоретические возможности, заменив представление об энергетическом обмене организма со средой на представление об информационном обмене.

Психофизическая проблема и психофизическая характеризация. С древних времен существует деление на мир

• Физический/психический,

• Объективный/субъективный,

• Внешний/внутренний.

Психофизическая проблема - вопрос о связи внешнего и внутреннего миров. Психофизиологическая проблема - вопрос о физиологических основах психики.

Плачем ли мы потому, что текут слезы или текут слезы потому что плачем? Как связаны субъективные и физиологические процессы?

Внешний мир изучается методами физики.

Как изучать внутренний мир, как изучать связки?

Основная проблема в том, что внутренний мир не доступен никому, а подчас даже и хозяину.

Как залезть в чужой внутренний мир? (Иногда сам не понимаешь, что во внутреннем мире - это задача на грани психиатрии).

Что из внешнего мира переходит во внутренний, какие воздействия при этом оказывают субъективное значение?

1. Пороговый подход и психофизическая транквелизация;

2. Пороговый подход;

ДОПОЛНИТЕЛЬНО РАЗЛИЧИЯ ЮНГЕАНСКОЙ ТИПОЛОГИИ И MBTI:

Отличия типологии Майерс-Бриггс от типологии Юнга

В типологии Майерс-Бриггс и типологии Юнга используются разные функциональные модели типа.

Юнг в отношении рациональности и иррациональности также применял термины «суждение» и «восприятие»:

«Я обозначаю оба предыдущих типа как рациональные или как типы суждения, потому что они оба характеризуются приматом функций разумного суждения.»[3]

«Я обозначаю оба очерченных типа как иррациональные на том уже указанном основании, что они основывают весь свой образ действия не на суждении разума, а на абсолютной силе восприятия.»[3]

Таким образом, Изабель Майерс «суждением»/«восприятием» не вводила нового понятия, а лишь выбрала одно из обозначений Юнга для «рациональности»/«иррациональности». Однако при этом, изменив функциональную модель типов Юнга.

Принципиальные отличия в моделях типа этих типологий существуют для интровертных типов. Интровертные типы в типологии Майерс-Бриггс имеют доминирующую и вспомогательную функции как у юнговских типов с иным значением рациональный/иррациональный (решающий/воспринимающий). Например интровертный тип с доминирующим мышлением (это рациональная/решающая функция) у Юнга является рациональным, а в типологии Майерс-Бриггс иррациональным/воспринимающим; на примере конкретных типов — тип INTP в типологии Майерс-Бриггс имеет первые 2 функции как у юнговского типа INTJ (интровертный мыслительный с вспомогательной интуицией), и наоборот. У Юнга рациональными называются только типы с доминирующей рациональной функцией, а иррациональными только типы с доминирующей иррациональной функцией, и это не зависит от признака экстраверсии/интроверсии типа.

Также, у некоторых последователей Майерс-Бриггс (Joe Butt, Marina Heiss) наблюдается отличие в функциональной модели в отношении параметра экстраверсия-интроверсия у 3-й функции. У Юнга параметр экстраверсия-интроверсия 3-й функции отличается от такового у доминирующей функции, в то время как у некоторых последователей Майерс-Бриггс он совпадает.

Другое отличие между типологиями в том, что понимание последователями Майерс-Бриггс содержания 8 функций (их 8 с учётом экстраверсии/интроверсии) Юнга может отличаться как от понимания другими последователями, так и самим Юнгом. Это является следствием того, что уделив большое внимание развитию MBTI, значительно лучше были проработаны бинарные признаки, лежащие в основе данного теста, нежели функции Юнга.

4. Психофизические и социометрические измерения. Шкалы и шкалирование. Логическая структура шкал. Выбор методов измерений и обработки результатов шкалирования. Валидность. Составляющие валидности. Методы обеспечения валидности диагностических и прогностических процедур.

Квалиметрия (от лат. Qualis - какой по качеству и metro - мера) - научная дисциплина, в рамках которой изучаются методология и проблематика комплексного количественного оценивания качества объектов любой природы (одушевлённых или неодушевлённых; предметов или процессов; продуктов труда или продуктов природы) имеющих материальный или духовный характер, имеющих искусственное или естественное происхождение.

Объект квалиметрии - любой предмет или процесс:

• одушевлённый (например, специалист) или неодушевлённый (например, автомашина);

• продукт труда (например, бетон для дорожного покрытия ) или продукт природы (например, природный рельеф местности на трассе будущей автодороги);

• материальный (например, цех по ремонту техники) или идеальный (например, рекламный телевизионный ролик);

• естественный (например, горный ландшафт) или искусственный (например, комплекс сооружений);

• продукция (например, одежда) или услуга (например, эксплуатация и ремонт электрооборудования).

Термин квалиметрия был предложен в 1968 году группой советских научных работников (экономистов и инженеров) во главе с Азгальдовым Г.Г., выявивших методологическую общность способов количественного оценивания качества совершенно разных объектов (которыми они занимались).

В английской литературе такая наука носит название Scaling, то есть «Шкалирование».

Мера качества - это есть отображение качества или его подмножеств, отдельных свойств или их групп на множество вещественных чисел. Мера качества рассматривается, как отображение измерения, приписывающее качеству, свойству или группе свойств число. Синонимом меры качества является показатель качества – это означает, что пространство мер качества может трактоваться, как пространство показателей качества. Такая мера называется семантической мерой. Понятие семантической меры расширяет предмет квалиметрии, включая в его содержание не только количественную, но и семантическую (качественную) оценку.

К основным типам мер качества относится шкалирование.

Шкалированием называется мера качества, вводящая упорядочивающие отношения на измеряемом множестве свойств или мер. Шкалирование на множестве мер называется производным шкалированием. Его синоним – функциональное преобразование шкал. Понятию семантической меры соответствует семантическое шкалирование. Таким образом, к пониманию квалиметрического шкалирования относятся все типы шкалирования :

• Метрическое (отношений, разности, интервального);

• Порядковое;

• Номинальное;

• Семантическое (вербальное) и их различные сочетания.

Шкала	Основные характеристики	Общеизвестные примеры	Примеры из маркетинга	Статистический анализ
				Дескриптивный	Дедуктивный
Номинальная	Числа обозначают и классифицируют объекты	Номера полисов социального страхования, номера игроков футбольной команды	Номера торговых марок, типов магазинов, классификация по полу	Процентные отношения, мода	Критерии хи-квадрат, биноминальные критерии
Порядковая	Числа обозначают относительные позиции объектов, но не величину различий между ними	Ранги качества, ранги команд в турнире	Ранги предпочтений, рыночная позиция, социальный класс	Процент, или медиана	Ранговая корреляция, дисперсионный анализ
Интервальная	Разница между объектами, которые сравниваются; точка начала отсчета выбирается произвольно	Температура (Фаренгейт, Цельсий)	Отношения, мнения, коэффициенты	Диапазон, средняя, стандартно отклонение	Коэффици-энт корреляции, t-критерий, регрессия, факторный анализ, дисперсион-ный анализ
Относительная	Точка начала отсчета фиксирована; могут быть рассчитаны коэффициенты по данным шкалы	Длина, ширина	Возраст, доход, затраты, объемы продаж, доли рынка	Средняя геометри-ческая, средняя гармоническая	Коэффици-энт вариации

Квалиметрической шкалой называется тройка формальных объектов :

1. Исходное множество измерительных свойств или их мер;

2. Множество отображений шкалирования;

3. Множество значений отображений шкалирования

Шкала – это идея существования уровней разного значения;

1. множество носителей (SetSupport), то есть множество возможных ответов и оценок;

Элементами шкалы называются следующие синонимы:

• points (точки);

• elements (элементы);

• classes (классы);

• categories (категории);

• degrees (степени);

• grades (градусы);

• levels (уровни);

• items (разделы);

Конечной целью квалиметрии является разработка и совершенствование методик, с помощью которых качество конкретного оцениваемого объекта может быть выражено одним числом, характеризующим степень удовлетворения данным объектом общественной или личной потребности.

Шкалы формализуются сигнатурой алгебраической системы. Качество шкал можно оценивать по мощности множества ответов. Примерами шкал являются следующие шкалы:

1. пустая (пустое множество ответов);

2. одноточечная (однокатегорийная);

3. двухточечная (двухкатегорийная шкала, например {0,1} или {True, False}).

Шкалы обладают рядом параметрических свойств, алгебраических свойств и топологических свойст.