4. Модель с управлением
Сделаем важное расширение формальной записи модели – включим в нее управление.
Будем рассматривать управляемый процесс
(правило перехода)
.
Пусть это правило
позволяет выбором управления и из
некоторой фиксированной совокупности
U достигать значения параметра
состояния
,
которое, в свою очередь, обеспечивает
получение управляемых выходных
воздействий
в виде
,
соответствующем выполнению цели G.
Запись управляемой модели имеет вид:
Составляющая и в этом выражении указывает на те величины, объекты, которыми мы можем распоряжаться для выполнения цели G.
Составляющая здесь есть сама цель G, записанная в виде требований на выходы модели.
Пусть мы хотим превратить неуправляемую систему в управляемую. Из каких составляющих предыдущей записи выделится управление?
Во-первых, из входов х. Часть из них может стать управляемыми, выбираемыми, контролируемыми.
Во-вторых, из параметров а. Это особенно типично для процесса проектирования. Мы получаем возможность выбирать размеры тел, массы, материал и тем самым создавать систему с нужными свойствами.
В числе управлений, выделяемых из параметров а, могут быть и такие, которые описывают структуру системы. Их выбор будет означать изменение структуры с целью достижения заданного свойства системы.
Если поставить обратную задачу: перевод управляемой системы в неуправляемую, то управления станут входами или неизменяемыми параметрами системы; комплекс требований исчезнет.
Заключение по главе 1
Все рассмотренные типы моделей являются формальными, относящимися к любым системам и, следовательно, не относящимся ни к одной конкретной системе.
Чтобы получить модель заданной системы, нужно придать формальной модели конкретное содержание, решить какие аспекты реальной системы включать как элементы модели избранного типа, а какие – нет, считая их несущественными.
Этот процесс обычно неформализуем, является интеллектуальным, творческим.
В процессе построения содержательных моделей систем главной является задача создания полной модели.
Общие рекомендации по достижению полноты:
необходимо стремиться учесть все существенные факторы, влияющие на рассматриваемое явление; поскольку такая существенность не всегда очевидна, лучше включить в модель несущественный элемент, чем не включить существенный;
одним из необходимых признаков полноты модели является наличие в ней противоречивых элементов; следует уделить специальное внимание этому моменту: например, при перечислении выходов надо включать в перечень не только желательные целевые выходы (связи, продукцию и т.п.), но и нежелательные (отход, брак, и т.д.);
как бы ни были обширны наши знания о данном явлении, реальность богаче моделей – в ней всегда есть неизвестные факторы; чтобы не упустить из виду возможность чего-то существенного, но пока неизвестного, рекомендуется включать в модель неявные "запасные", неконкретизированные элементы (типа "все остальное", "что-то ещё") и на различных стадиях системного анализа обращаться к этим элементам, ставя вопрос: не пора ли дополнить модель ещё одним явным элементом.