книги из ГПНТБ / Обухов В.И. Человек и автоматика рассказ о больших системах

ти е которой

т а к ж е

м ож н о п р ед став и ть в ви д е

д ер е в а ,

где

п остепенн ое и зм ен ен и е

тр еб о ван и й

ж и зн и

и

р азв и ти е

н а у к п ри води т

к к о л и ч ест ­

вен н ом у

'росту и

кач ествен н ы м

и зм ен ен и ям

р азл и ч н ы х о тр асл ей техн и ки , в том

чи сле и а в ­

то м ати ч ески х систем ,

н а ч и н а я от эл ем ен тар н ы х

и к о н ч ая

больш им и .

К онечно,

все

это

в н е ш н я я сторон а

с р а в н е ­

ни я, б ольш е

того,

это

д а ж е м етаф о р а ,

и всегд а

сл ед у ет пом нить,

что

техн и ч ески е

систем ы —

п л о д

тр у д а ч ел о век а ,

но

д а ж е т а к о е

р а с с м о т ­

рение

и ср авн ен и е

д а е т о п р ед ел ен н ы е

р е зу л ь ­

таты .

В этой св я зи

в о зн и к а е т вопрос:

что из

би ологи и

м о ж ет

б ы ть п ерен есен о

в си стем о тех ­

нику?

К а к известн о ,

н аи б о л ее в а ж н ы м

воп росом

си стем отехн и ки

я в л я е т с я п остроен и е

с т р у к т у ­

ры , т.

е. так о й степ ени

о р га н и за ц и и

систем , к о ­

т о р а я

бы

при

б ольш ой

сл о ж н о сти

о тв е ч а л а

всем

за д ан н ы м

т р е б о в а н и ям . И зу ч ен и е

б и о л о ­

ги чески х

структур

м о ж е т

пом очь

д а т ь

ответ

на это т воп рос, п о ск о л ь к у ж и в ы е

о р ган и зм ы не

т о л ь к о и зм ен ял и

и

о т р а б а т ы в а л и

свой

у р овен ь

о р га н и за ц и и ,

но т а к ж е

м ен ял и свою

стр у кту р у ,

п овед ен и е

в

со ответстви и

с о к р у ж аю щ ей с р е ­

дой и тем и

ф ун кц и ям и ,

ко то р ы е

им п р и х о д и ­

л о сь

вы п о л н ять .

С а м а я

с л о ж н а я

си стем а, к о ­

т о р а я

п о я в и л ась

в п р о ц ессе эволю ц и и , — это

ры й

в к л ю ч ает

в себ я

о р ган ы ,

состоящ и е

из

тк ан ей ,

п осл ед н и е

в к л ю ч аю т

в

себ я к о м п л ек ­

сы

к л еток , а

к л е т к а — п р о то п л азм ы ,

т.

е. в

д ан н о м

сл у ч ае

и м еет

м есто

гар м о н и ч н ая

и е ­

р а р х и я

п остроен и я

си стем ы ,

к о то р а я

м о ж ет

б ы ть за и м с т в о в а н а

техн и кой .

В

соврем ен н ой биологии

в н астоящ и й

мо-

м ент

р а зл и ч а ю т следую щ и е

кл ассы

о р га н и за ­

ции ж и в ы х сущ еств:

п р о топ л азм ати ческ и й ,

к л е ­

точны й ,

ткан евы й ,

орган н ы й

и

систем ны й.

К к л ассу

п р о то п л азм ати ч еск о го

уро вн я отн о ­

с ятся

п ростей ш и е

одн оклеточн ы е

ж и вы е

су ­

ную ф ун кц и он ал ьн ую

о р ган и зац и ю .

И м ея м и ­

к роск оп и ч ески е

ф орм ы ,

этот

кл асс

сущ еств

ж и в ет

в воде, почве,

крови ,

т к а н я х

ж и вотн ы х

и т. д.

О б щ ее

число их типов

со став л я ет

около

п ол у то р а д е с я т к а

ты сяч .

Е сл и п ровод и ть

ан ал о ги ю

м еж д у

прота-

п л азм ати ч еск и м и

о р ган и зм ам и

и техн и чески ­

ми си стем ам и ,

то таки м

о р ган и зм ам

соответст­

вую т,

ви ди м о ,

систем ы

автом ати ч еского кон ­

тр о л я .

О ни

т а к ж е

ч резвы ч ай н о

просты

и

р асп р о стр ан ен ы .

С реди

них

м ож н о

насчи тать

сотни

р азл и ч н ы х типов д л я ко н тр о л я д авл ен и я ,

р а зр е ж е н и я ,

р асх о д а , у ровн я ,

цветности, ско ­

рости

п ерем ещ ен и й ,

п олож ен и я , различны х

эл ектр и ч ески х ,

м агнитны х, теп ловы х

и

прочих

п ар ам етр о в .

П р о в о д я

соп оставлен и е

биологических

и

и ф у н к ц и о н ал ьн ы х изм енений , м ож н о зам ети ть,

что по

м ере

р азв и ти я

р астет сл ож н ость систем ,

стан о ви тся

услож н ен н ой структура ,

п о я в л я ет ­

ся

м н о го о б р а зн а я

сеть

связей

с

внеш ним

м иром .

Д л я

б ольш ой систем ы

в аж н ы м

м ож н о б ы ­

ло

бы

сч и тать раскры ти е

закон ом ерн остей в

сение эти х

особенностей в систем отехнику.

П р е д с т а в л я е т

интерес соп оставлен и е к л а с с и ­

ф и к ац и й ж й бы х

о р ган и зм о в

с к л асси ф и к ац и ей

авто м ати ч еск и х

систем , и ерархи ч н ость

их о р ­

га н и за ц и и

и ф у н к ц и о н и р о ван и я , а т а к ж е у с т а ­

н овл ен и е

связей

п росты х и

сл о ж н ы х

о р ган ов

в о р ган и зм е .

П о д о б н о е со п о ставл ен и е

и перен ос

н ек о то ­

ры х п ри нци пов,

б езу сл о вн о ,

при н есут

п о л ьзу

авто м ати к е .

а с с м а т р и в а я

б ольш и е

систем ы ,

нетрудн о о б н а р у ж и т ь

одну о со ­

б ен ность, зак л ю ч аю щ у ю ся

в

том , что

все

они

п р е ж д е

всего

п р е д с та в л я ю т сл о ж н о е м н о ж ес ­

тво

об ъ ектов .

П р и м ен и тел ьн о

к

ср ед ствам

т р а н с п о р т а ,

связи ,

п ром ы ш л ен н ости ,

н аук и

т а ­

кое

р ассм о тр ен и е

м о ж е т

п ри вести

к вы воду ,

что

б ольш и е систем ы

в эти х

о б л а с т я х

п ри сущ и

то л ь к о

вели ки м

с т р ан а м ,

р а с п о л а га ю щ и м

о г ­

ром н ы м коли чеством

ср ед ств т р ан сп о р та ,

с в я ­

зи ,

а т а к ж е н еоб ходи м ы м п ром ы ш л ен н ы м

и н а ­

учны м п отен ц и ал ом .

М е ж д у

тем

а н а л и з

си с ­

тем

п о к а зы в а ет ,

что

т а к о й

в зг л я д

я в л я е т с я

л о ж н ы м .

П р а в д а ,

н е л ь зя

о тр и ц ать

того,

что

б о л ьш и е

систем ы ,

п р е д с т а в л я я

собой

вы сш ую

ф о р м у ав то м ати зац и и ,

м огут

бы ть

со зд ан ы

то л ь к о

в

экон ом и чески р а зв и т ы х

с т р а н а х в

у с ­

л о в и я х

бурного

н ауч н о -техн и ч еского

п р о гр е с ­

са .

О д н ак о

н ел ьзя

т а к и е си стем ы

с в я зы в а ть с

тер р и то р и ей

и

коли чеством

н асел ен и я

стран .

Б о л ь ш и е

систем ы ,

к а к

это

б ы л о

видно,

м огут

с о зд ав а т ь с я

не

только

д л я тр ан сп о р та ,

связи

и

н екоторы х

отрасл ей

п ром ы ш лен ности ,

но

им еть м есто

в науке, то р говл е

и д руги х

о б л а с ­

тях

д еятел ьн о сти

ч ел овек а,

которы е

м огут

бы ть

хорош о

разви ты и в м ал ы х

стр ан ах . Р а з ­

н о о б р ази е

сф ер при м ен ения

ещ е

р а з

п од чер ­

к и в ает в о зм о ж н о сть

их

повсем естн ого

р асп р о ­

стр ан ен и я

и

р азви ти я . И

если

сн ова

верн уться

к соп оставлен и ю

автом ати ч ески х

систем

с

м и ­

ром ж и вы х

сущ еств

и ср авн и ть

хотя

бы у сл о в ­

но

больш ую

группу

орган и зм ов ,

относящ ую ся

к вы сш ем у си стем ном у уровню

о р ган и зац и и , то

м ож н о о б н ар у ж и ть ,

что

н а р я д у с

вы со ко о р га ­

н и зован н ы м и

о р ган и зм ам и

в

этой

группе

им е­

ю тся

п ри м и ти вн ы е ф орм ы .

К онечно,

их п ри м и ­

ти вн ость

о тн оси тел ьн ая ,

но по

ан ал о ги и

в

ис­

кусствен н ы х

б ольш и х си стем ах

м ож н о

т а к ж е

р ассм о тр еть

р азл и ч н ую

степ ень слож ности .

В

д ал ьн ей ш ем

этот

п р и зн ак

м ож ет

п осл у ­

ж и ть

основой

к л асси ф и к ац и и

и

п о д р а зд е л е ­

ний

б ольш и х

систем

на

соответствую щ ие

группы .

П оверхн остн ое зн ак о м ство

с больш им и

си с ­

тем ам и п ри вод и т

н ередко

к ещ е

одном у

л о ж ­

ном у

вы в о д у

о том , что.

н аи б ол ьш и е в о зм о ж ­

ности

в р азв и ти и

б ольш и х

систем

им ею тся в

военн ы х о б л астя х .

П оследн и е

св язан ы

со

м н о ­

ж ество м

об ъ ектов ,

необходи м остью

бы строго

реш ен и я

и,

к а к

следстви е

этого,

н асы щ ен н ос ­

тью

си стем

вы чи сли тельн ы м и

и новейш им и

а в ­

то м ати ч ески м и

ср едствам и

д л я

р еал и зац и и

н е ­

об ходи м ы х

треб ован и й .

Е стественно , это

д ае т

осн ован и е

счи тать, что п одобн ы е

систем ы

н а и ­

б олее

п ри ем л ем ы

д л я военн ы х

целей .

И

хотя

О Г Л А В Л Е Н И Е

Проблема сложности и научно-технический про­

гресс .....................................................................................

3

Как

появилась с л о ж н о с т ь ............................

3

Сложность наступает......................................

10

Фантазия и

реальность................................

34

От местных автоматических систем к большим си­

стемам

....................................................................................

41

Из истории

автоматики ...................................

41

Новое в

современной

автоматике . . .

52

Архитектура

автоматических систем . . .

59

На что способны вычислительные машины

64

Появление

электронных

вычислительных

машин .

64

Современное развитие и возможности вы­

числительной т е х н и к и ................................

73

От электронной вычислительной машины к

вычислительной системе . . . . . .

80

Рождение больших с и с т е м .........................

85

Из чего и как складываются большие системы

94

Новый комплекс наук и большие системы

.

94

Для

чего нужна теория очередей? . . .

99

Серьезность

теории игр

...................................

104

Психология и авто м аты ..................................

110

Логика

с и с т е м

..............................................

115

Разнообразие больших

систем . . .

.

122

Будущее

системотехники...............................................

127

Большие

системы

и их

аналогии . .

.

127

Системотехника и ............................

биология

130

Завтрашний

день

больших

систем

.

.

133