VPSSSR_dotu

12. Манёвры и теория катастроф

ра-производные; точки изменения меры предсказуемости (напри- мер, точки ветвления траекторий в вероятностном смысле); точки на границах между двумя потенциальными ямами и т.п.

Если рассматривать сказанное по отношению к железнодорож- ному транспорту страны, то: область потенциально устойчивого управления — вся территория государства; множество объективно возможных маневров — существующая сеть железных дорог. Множество объективно невозможных — всё, где нет рельсов и где невозможно по техническим причинам проложить рельсы или по- строить стрелочные переводы для изменения направления движе- ния. Точки катастроф — неисправные пути и стрелочные перево- ды, слишком крутые повороты и негабаритные места, непроходи-

мые для некоторых видов подвижного состава и локомотивов и т.п. — то есть это реальные возможности катастроф. По отноше- нию к каждому из видов груза железнодорожные узлы — точки ветвления их траекторий в вероятностном смысле.

Этот пример хорошо показывает соотношение всех перечис- ленных категорий, но сами «катастрофы» теории катастроф в нём представлены только реальными катастрофами железнодо- рожного транспорта. Далее, чтобы не путаться в катастрофах в кавычках и без кавычек, мгновенную потерю управления — в смысле теории «катастроф» — мы будем называть срыв управ-

ления.

Причины срывов управления могут быть самые различные и могут лежать на любом из этапов полной функции управления.

Две любые точки в пространстве параметров, описывающих замкнутую систему (два вектора состояния), могут соединять бо- лее чем одна траектория. Среди этих траекторий могут быть тра- ектории, отвечающие требованию плавности, и траектории, хотя и не проходящие через точки срыва управления, но по которым «жёстко ездить» из-за превышения ограничений, налагаемых на вектора-производные. Возможны ситуации, когда все траектории, соединяющие начальный и конечный вектора состояний, прохо- дят через точки срыва управления. Но чаще приходится сталки- ваться с тем, что неквалифицированные управленцы, потеряв

121

Достаточно общая теория управления

управление и зная о способности управляемой ими иерархически организованной системы к самовосстановлению управления в некотором режиме после включения в процесс иных её уровней организации, начинают дурачить головы доверчивым простакам ссылками на «теорию катастроф» и «шоковую терапию». Чаще других этим грешат политиканы. Для них точки «катастроф» — точки, в которых обнажается их несостоятельность в качестве управленцев.

В действительности же следует исследовать геометрию области предполагаемого маневрирования на предмет её полного включе- ния в область потенциально устойчивого управления. Если же какие-то фрагменты области предполагаемого маневрирования содержат в себе точки срыва управления, выпадают из области потенциально устойчивого (при необходимом качестве) управле- ния по причине много-связности1 области, отсутствия её выпукло- сти и т.п., то такие зоны необходимо исключить и пролагать тра- ектории маневров в обход них (и точек срыва управления в част- ности).

Именно этим занимаются все квалифицированные навигаторы: зная осадку корабля, при подходе к берегу, на навигационной карте они проводят границу района, запретного для маневрирова- ния из-за малости в нём глубин. Кроме того, курс пролагается по возможности вдали и от одиночных опасностей: затонувших су- дов, скал и т.п. В те же времена, когда составлялись первые кар- ты, в незнакомые районы под всеми парусами тоже никто не со- вался: шли с осторожностью, делая непрерывно промеры глубин; иногда корабль лежал в дрейфе или стоял на якоре, а промеры делали со шлюпки.

Манёвр перехода из одного балансировочного состояния в дру- гой, отвечающий требованию плавности, если позволит время, распадается на три периода:

∙выход из балансировочного режима,

1Связность области — число её замкнутых (или уходящих в беско- нечность) границ, не переходящих одна в другую. Выпуклость — когда прямая, соединяющая две любые точки области, содержит в себе только точки этой области.

122

12.Манёвры и теория катастроф

∙установившийся манёвр (сам балансировочный режим, но с другим вектором целей),

∙вхождение в новый балансировочный режим.

123

13. Процессы в суперсистемах

нимать информацию в память; каждый из них может выдавать

информацию из памяти другим элементам своего множества и окружающей среде и потому способен к управлению, и (или) через

него возможно управление другими элементами и окружающей средой; все процессы отображения информации как внутри эле- ментов, так и между ними в пределах суперсистемы и в среде, её окружающей, подчинены вероятностным предопределённостям, выражающимся в статистике.

Всамом примитивном случае суперсистемой является гибкое автоматическое производство вместе с персоналом. Мироздание в целом также является суперсистемой. Благодаря объемлющим и частичным аналогам Мироздание предстает в качестве объемлю- щей суперсистемы по отношению ко множеству взаимно вложен-

ных суперсистем со структурой, изменяющейся в каждый мо- мент времени, а кроме того, — и определяемой разными субъек- тами по разным наборам признаков (то есть с виртуальной структурой). Взаимная вложенность суперсистем предполагает существование элементов, одновременно принадлежащих к не- скольким суперсистемам. Виртуальность структур предполагает существование элементов, в разные моменты времени принадле- жащих к разным суперсистемам, и как следствие предполагает существование структур, внезапно появляющихся и исчезающих, как пузыри на лужах при дожде.

Взависимости от организации интеллект может быть внешним по отношению к суперсистеме; им может обладать набранная из безинтеллектуальных элементов суперсистема в целом или под- множество элементов в ней; им могут обладать отдельно взятые элементы суперсистемы, причем необязательно все; один (или многие) элементы суперсистемы могут обладать внутри своей структуры элементами, также обладающими интеллектом.

Но, если рассматривать полную функцию управления, приво- дящую к появлению суперсистемы, интеллект всегда присут- ствует либо в самой суперсистеме, либо в объемлющем, ие- рархически высшем по отношению к ней управлении.

Поэтому, где это неважно, вопрос о локализации интеллекта будем обходить молчанием. Сопряжённым интеллектом будем

125

Достаточно общая теория управления

называть интеллект, осуществляющий самоуправление супер-

системы как единого целого в пределах иерархически высшего объемлющего управления вне зависимости от его локализации по отношению к суперсистеме. Это может быть внешний по отно- шению к безинтеллектуальной суперсистеме интеллект (как в слу- чае материальной базы гибкого автоматизированного производст- ва), может быть интеллект, присутствующий в суперсистеме, а также и интеллект, порождённый самой суперсистемой некоторым образом.

Суперсистемы могут быть косные, то есть устойчиво сущест- вующие в некотором балансировочном режиме, пока существуют слагающие их элементы, и суперсистемы, исчезающие с исчезно- вением элементов.

Могут быть суперсистемы с возобновляемой элементной ба- зой, но также устойчиво существующие в течение жизни несколь- ких поколений элементов в некотором балансировочном режиме.

Могут быть и эволюционирующие суперсистемы, которые в момент своего появления, сами и их элементы, обладают, во- первых, некоторым запасом устойчивости по отношению к воз- действию на них окружающей среды; а во-вторых, некоторым по-

тенциалом развития своих качеств за счёт изменения организации как внутри суперсистемы, так и внутри её элементов. После за-

вершения такого рода процесса освоения потенциала развития суперсистемы и её элементов изменяется характер взаимодействия суперсистемы со средой и внутренняя организация процессов в суперсистеме, что сопровождается возрастанием запаса устойчи- вости суперсистемы по отношению к давлению среды и (или) рос- том производительности (мощности воздействия) суперсистемы в отношении среды.

Процесс освоения потенциала развития может охватить не- сколько поколений элементной базы суперсистемы, а может за- вершиться в течение времени существования одного поколения. По завершении этого процесса суперсистема существует некото- рое время в некоем балансировочном режиме отношений со сре- дой либо как косная, либо как суперсистема с возобновляемой элементной базой. При этом она может стать основой для супер- системы следующего поколения или иерархически высшей супер-

126

13. Процессы в суперсистемах

системы. Нас далее будет интересовать процесс освоения потен- циала развития суперсистемы.

13.2. Освоение потенциала развития

Рассмотрим суперсистему, введённую в некую среду ради не- ких целей, непосредственно после начала процессов её адаптации к среде и освоения потенциала развития. Среда в данном контек- сте — процессы, с которыми имеет дело суперсистема: которые воздействуют на неё и на которые воздействует она сама. Объек- тивные процессы могут представлять интерес для субъекта, веду- щего управление, либо как материальные (в частности, энергети- ческие) процессы, либо как информационно-алгоритмические, либо в обоих качествах. Поэтому и среда может представать либо в качестве материальной, либо в качестве информационно- алгоритмической, либо в обоих качествах. Это ведёт к возникно- вению двух видов обособленности и/ или локализации суперсис- темы в целом, её фрагментов и элементов в матрице предопреде- ления бытия (мере) Мироздания, характеристики которых могут изменяться с течением времени.

Во-первых, имеет место пространственная локализация. При этом понятие «пространство» можно определить, как информаци- онную характеристику материальных объектов Вселенной, отра- жающее в личную, субъективную частную меру их взаимную вложенность и упорядоченность по иерархическим ступеням Все- ленной сообразно матрице предопределения бытия Мироздания.

Примером такого рода неоднозначного субъективизма восприятия локализации являются модели солнечной системы — гелиоцен- трическая и геоцентрическая.

Во-вторых, имеет место информационная локализация. Под

этим понятием имеется в виду характеристика информационных объектов1, отображающая в субъективную меру управленца их взаимную вложенность и иерархичность безотносительно к мате- риальным носителям, на которых записана информация, также сообразно матрице предопределения бытия Мироздания.

1 Т.е. характеризуемых своеобразием информации, а не материаль- ными носителями, на которых записана информация, и не системами кодирования информации.

127

Достаточно общая теория управления

Приведём пример изменения информационной локализации. Один редактор всё разобъяснит в предисловии к книге, а другой

— в послесловии, хотя его текст может отличаться только назва- нием «предисловие» или «послесловие». Другой ту же информа-

цию рассыплет по множеству сносок и примечаний по самому тексту книги. Читатель, воспринимая информацию из книги, соз- даст в своей субъективной мере новый вариант и пространствен- ной, и информационной локализации записей и изменит свою субъективную меру.

Для каждого из элементов, составляющих суперсистему, вся остальная суперсистема — часть внешней среды. Все элементы до некоторой степени автономны по материальному (энергетичес- кому) и информационно-алгоритмическому обеспечению их дея- тельности, благодаря чему суперсистема в целом тоже до некото- рой степени автономна в указанном смысле. Но по отношению к среде она может быть не замкнута: т.е. она может поддерживать своё существование за счет ресурсов среды; либо же обмен со сре- дой может носить обоюдосторонне направленный характер.

Информационно-алгоритмическое обеспечение (самоуправле- ния) поведения элементов суперсистемы, в которую заложен по- тенциал развития, организовано как минимум двухуровневым об- разом:

∙во-первых, есть фундаментальная часть, идентичная для всех элементов суперсистемы. Она обеспечивает пребывание эле- ментов суперсистемы в среде с некоторым запасом устойчи- вости с момента введения суперсистемы в среду. Если этого нет, то суперсистема не может пребывать в среде, а вытесня- ется ею или уничтожается.

∙во-вторых, адаптационная часть, развиваемая в каждом эле- менте своеобразно на основе фундаментальной части инфор- мационно-алгоритмического обеспечения в процессе функ- ционирования элемента в суперсистеме и объемлющей её сре- де.

Вфундаментальной части может быть своя иерархическая упорядоченность информационно-алгоритмических модулей, не- обходимая для обеспечения изначальной специализации элемен- тов, делающая их частичными (а не полными) аналогами друг

128

13. Процессы в суперсистемах

друга. Примером этого является разделение по признаку пола в любом биологическом виде. Соответственно этой упорядоченно-

сти фундаментальной части предопределена и упорядоченность адаптационной части информационного обеспечения. Естествен- но, это отражено и в структурной организации материального но- сителя информационно-алгоритмического обеспечения, то есть каждого из элементов суперсистемы (иными словами, в структуре элемента можно выделить области, соотносимые с фундаменталь- ной и с адаптационной частями информационно-алгоритмичес- кого обеспечения1). В больших суперсистемах всё это выражается

встатистических характеристиках различия и совпадения пара- метров элементов и предопределено в вероятностно-статистичес- ком смысле.

Благодаря этому мгновенно незаменимые элементы тем не ме- нее, вероятно заменимы другими элементами в течение некоторо- го вероятностно предопределённого времени, поскольку в их па- мять (адаптационную часть информационно-алгоритмического обеспечения) могут быть введены информационно-алгоритмичес- кие модули, обеспечивающие необходимую новую специализа- цию при замене одного элемента другим.

Информационный обмен между элементами в пределах супер-

системы и суперсистемы со средой носит неоднозначный характер

впределах ограничений вероятностными предопределённостями (иерархически высшего объемлющего управления), вследствие

чего элементы суперсистемы накапливают с течением времени информационные отличия друг от друга и могут обладать (и веро- ятно обладают) несколькими специализациями; то есть они при- годны к употреблению по нескольким различным частным целе- вым функциям управления.

Это ведёт к тому, что суперсистема в целом обладает памятью и, кроме того, гибкостью поведения. То есть реакция её, её

фрагментов и отдельных элементов на одно и то же воздействие

1В обществе: фундаментальная часть — генетика (безусловные реф- лексы); адаптационная часть — условные рефлексы, культура и творче- ство.

У животных: фундаментальная часть — безусловные рефлексы, адап- тационная часть — условные рефлексы.

129