6. Кибернетический подход к описанию систем.

Кибернетический подход

Наука об управлении.

Подход состоит в том, что всякое целенаправленное поведение рассматривается как управление.

Управление в кибернетическом смысле - это обобщение приемов и методов, накопленных различными науками об управлении искусственными объектами и живыми организмами.

Управлением понимается организация процесса воздействия на некоторую часть среды, называемую объектом управления, в результате которого минимизируются потребности взаимодействующего с ним объекта.

Управление - процесс организации следующего взаимодействия.

y-воздействие объекта на субъект. Его можно компенсировать

x-воздействие среды. Ему нельзя противостоять.

Состояние

a_i(X,U)min (i=1,n) r принадлежит R – ресурсы субъекта

U*= ϕ (At, X) – оптимальное поведение субъекта позволяет минимизировать потребности при наличии воздействия окружающей среды.

Алгоритм управления ϕ, которым располагает субъект и определяет эффективность его функционирования в данной среде.

Алгоритм имеет рекуррентный характер: на каждом шаге учитывается предыдущее состояние U_N+1= ϕ(U_N,At,x)

At(x, U_N-1)> At(x, U_N)

AtZ*U*

Этапы:

1. Определение цели, задача решается на интуитивном уровне. ϕ1 – алгоритм синтеза цели. Z*= ϕ1(At,x).

2. Формирование оптимального управления на основе сформированной цели и под воздействием окружающей среды. ϕ1((At,x) ϕ2) – алгоритм управления (является предметом изучения в кибернетике как науки).

Система управления - это совокупность взаимодействующих , деятельность которых направлена на достижение заданной цели управления.

Основные задачи, которые решаются в системе управления:

1. Задача стабилизации;

2. Выполнение программы;

3. Задачи слежения;

4. Задачи оптимизации.

Системы управления делятся на 2 класса.

САУ- системы автоматического управления.

АСУ- автоматизированные системы управления.

В САУ управление объектом или системой осуществляется без участия человека (автоматический контроль, автоматическая сигнализация, автоматическое регулирование).

В АСУ в контур управления включен человек, который принимает наиболее важное решение и несет ответственность за них.

Основные этапы управления сложными системами:

1. Формулировка цели;

2. Определение объекта управления;

3. Структурный синтез модели только с помощью модели объекта можно построить управление U*, которое позволяет достигнуть поставленной цели Z*;

Основные этапы:

• Определение внешней структуры модели;

• Ее декомпозиция;

• Определение внутренней структуры элементов модели.

• Внешний синтез модели выполняет содержательное описание.

4. Идентификация параметров модели объектов (определение числовых значений параметров) в нормальном функционировании системы.

Р усский крест

рождаемость

смертность

Сложные системы не любят воздействий.

5. Планирование эксперимента -это синтез плана, который позволит наиболее эффективно определить параметры модели объекта управления. План определяется структурой модели, ресурсом, которым располагаем, область планирования. Критерии планирования помогают определить эффективность

6. Синтез управления:

• цель управления,

• модель,

• Ограничения.

7. Реализация управления

8. Адаптация.