«Черный ящик»
Внешнее воздействие
Управление
«Белый ящик»
Рис. 4. Принцип раскрытия «черного» ящика (эксперимент Винера).
В соответствие с теорией Винера предлагается способ раскрытия «черного» ящика.
Рядом с «черным» ставится «белый» ящик с полностью известным и изменяемым в широком диапазоне устройством.
На входы обеих ящиков подается некоторый комплекс важных внешних воздействий.
Устройство «белого» ящика изменяется до тех пор, когда выходные функции не совпадут.
С точки зрения исследователя ящики станут тождественными, но их физическое содержание может быть различным. Главное – модель должна быть простой, но достаточно хорошо отражать интересующие нас свойства сложной системы.
Объективно сложные системы не поддаются исследованию с помощью эксперимента Винера. Они способны целенаправленно перестраивать свою деятельность («таинственные ящики», например – живое существо). Законы, управляющие их поведением, зависят от ситуации. В моделирование таких систем часто включают неформальные, эвристические факторы, характерные для человеческого мышления. Строгие же теории к этому не приспособлены. Теория имеет дело с идеализацией реальности, модель – с самой реальностью, она уступает теории в общности, зато превосходит ее в конкретности и ясности получаемых данных, точнее ориентирует мысль разработчика в направлении, которое соответствует его замыслу.
Описание Определение
условий и ситуаций Проверка
модели Составле-ние
модели Моделирование Корректировка Интерпретация
и предсказание Объект
(таинст-венный ящик)Наблюдение
Рис. 5. Схема раскрытия объективно сложной системы с помощью моделирования.
Модель позволяет проверять идеи, выдвигаемые в процессе разработки, методы и средства их реализации, а также оценивать предполагаемый результат по критериям эффективности. Для решения сложных, многокритериальных задач предлагаются изложенные в литературе [1] многочисленные методы. Их, в сущности, можно свести к трем основным:
Ранжирование (упорядочение) критериев и сведение многокритериальной задачи к одному критерию.
Построение моделей многокритериальных ситуаций (многомерных образов ситуаций) и априорная ранжировка моделей.
Структуризация задачи и апелляция в конечном итоге к человеческому интеллекту и воле.
Второй метод пригоден для простых ситуаций, относительно которых имеется достаточное априорное знание. Третий метод не решает проблему, а только готовит ее к передаче в более высокую инстанцию. Поэтому для анализа целенаправленных систем будем подробнее рассматривать первый метод. Поведение указанных систем преследует цель, сформулированную надсистемой, а именно: «достигнуть заданного уровня», «выжить», «победить» и т.д. Данное функциональное состояние есть мера целенаправленности и называется эффективностью системы. Оценка эффективности требует учета свойств надсистемы и охватывает как систему, так и надсистему. Нецеленаправленные (не имеющие цели) системы эффективностью не характеризуются.