2.2. Системи і управління

Nichts ist drinner, nichts ist drauen:

Denn was innen, das ist auen

{43. Немає нічого тільки внутрішнього, немає нічого тільки зовнішнього, тому що внутрішнє є одночасно і зовнішнім (нім.). В. Гете “Епіррема”.}.

Ми вже маємо в своєму розпорядженні достатній обсяг початкових угод, щоби перейти до викладу поняття “система”. Це поняття повинно бути конструктивним, тобто таким, на базі якого можливий виклад побудов, складаючих суть прикладної теорії інтелектуальних систем управління. Нас повинно цікавити знаходження визначення системно-складної трійки СУО, що відображає деяку глобальну характеристику її складності і пояснює неминучість виникнення на деякому рівні саме інтелектуальної системи управління.

У класичному варіанті ТАУ система управління за визначенням включає об’єкт управління (керовану систему). У теорії ІСУ, як у більш загальній теорії, методологічно необхідний поокремий розгляд системи управління і керованої системи (суб’єкта і об’єкта). Необхідно звернути особливу увагу на з’ясування цих відмінностей і особливостей використання термінів у різних ситуаціях управління.

Почнемо з розгляду найпростішого визначення системи:

- система є сукупність чи множина організаційно зв’язаних між собою частин, які називають підсистемами (елементами системи, що володіють властивістю виокремлення зі системи) і, у свою чергу, що можуть бути системами. Контекст, в якому існує система, лежить поза нею.

Системою управління в загальноприйнятому розумінні така система стає тільки після визначення деяким спостерігачем множини функціональних зв’язків між виходами і входами складових її підсистем, що у свою чергу характеризуються своїми передавальними характеристиками.

Для цього завжди виставляється вимога вимірювання взаємодії сигналів і підсистем, визначається припустимий діапазон їх існування. Тим самим управління зводиться до управління в замкнутих системах і до сигнальної парадигми, до управління на основі моделі.

Будь-яка активність, імітована в її підсистемах алгоритмічним, імовірнісним, евристичним чи іншим аналогічним шляхом, підпорядковується привнесеним спостерігачем законам зв’язку між цими підсистемами. Ці закони описуються алгоритмом роботи і, отже, управління такого роду гарантується заданим розпорядженням, заданим законом реагування, тобто є контекстно-незалежним {44. Нагадаємо, що умовна залежність, властива алгоритмам, не може трактуватися як контекстна залежність.}.

Система, вище за деякий рівень складності, завжди існує як система управління в структурі СУО, завжди стає поєднанням суб’єктів і об’єктів, що знаходяться в зовнішньому відносно них світі:

- інтелектуальна система є сукупність чи множина суб’єктів і об’єктів, зв’язаних між собою організаційно, тобто так що знаходяться в стані активності і протистояння один щодо одного і під впливом зовнішнього світу.

Зовнішній контекст, в якому існує ця система, також лежить поза нею, але на відміну від неінтелектуальної системи інтелектуальна система “внутрішньо контекстуальна”. В даному випадку ми позбавлені від необхідності додаткового визначення управління в системі, воно зумовлене активністю суб’єкта, як носія пізнання.

Таким чином, управління, за визначенням інтелектуальної системи, залежить від результатів пізнання, оцінка яких можлива тільки через індивідуальний фільтр інформації, створений суб’єктом у собі як деякий контекст, ситуативний “образ”. У цьому випадку управління характеризується як контекстно-залежне, його суть визначається не сигналом управління, а контекстною тотожністю сприйняття інформації, “домовленістю” суб’єкта і об’єкта.

Із сказаного виходить, що інтелектуальна система “біологічного рівня”, сукупність суб’єкта (суб’єктів) і об’єкта (див. про двопівкульність біологічної інтелектуальної системи як про “спусковий механізм” інтелекту в частині III), в принципі, не потребує “зовнішнього спостерігача” для виділення її із зовнішнього світу, але допускає його як позасистемного суб’єкта, як додаткове, цілеспрямоване зовнішнє управління. Зовнішній же світ, на відміну від зовнішнього суб’єкта, за визначенням подає на інтелектуальну систему збурюючу дію, що не має, в загальному випадку, з погляду цієї системи цільової спрямованості.

Розробники “класичних САУ” вимушені абстрагуватися від такого роду зв’язків в ім’я чистоти математичних побудов або говорити про управління за обуренням, вимагаючи точного вимірювання зовнішніх збурень і точного завдання характеристик об’єкта управління, що, у свою чергу, зводить систему до замкнутої.

Зустрічаються твердження типу: “у системі необхідно мати внутрішню модель зовнішнього світу” [наприклад, 10]. Виправданням для таких тверджень служить тільки те, що зовнішнім світом інтелектуальної системи прагнуть вважати що-небудь на зразок ящика з перегородками, розетками і орієнтацією “за зірками”, де їй наказують “існувати”. Наскільки це цікаво, надаємо читачеві судити самостійно.

Але в прикладній теорії всі інженерні рішення повинні бути обґрунтовані і прийняті в умовах, коли ігнорування зовнішніх зв’язків неможливе, а вимірювання збурень і знаходження точних характеристик системи нереальне. Інтелектуальна система – відкрита система.

У прикладній теорії ІСУ-системи розглядаються тільки у взаємодії з зовнішнім світом, що оточує їх, а робочим визначенням відкритої системи стає наступне визначення:

- під інтелектуальною (відкритою {45. У міру викладу матеріалу ми прийдемо до контекстно-залежного облаштування Світу і відповідно, деякої “двонаправленої” тотожності відкритих і інтелектуальних систем із погляду їх побудови і існування.}) системою розуміється сукупність активних суб’єктів і об’єктів (суб’єктів), що протистоять їм, що породжується або ситуативною можливістю (свободою волі) активного існування суб’єкта, або цільовим завданням (непереборною зовнішньою дією на свободу волі) деякого системного чи позасистемного суб’єкта, причому всі елементи будь-якої природи, складові інтелектуальної системи, перебувають під впливом зовнішнього світу.

Сказане вище означає, що прикладна теорія ІСУ не тільки орієнтована на роботу з відкритими системами, але й на явне розділення управління в інтелектуальній системі на внутрішнє, зовнішнє і компенсацію не прогнозованих дій зовнішнього світу.

Вивчаючи відкриті системи, ми переходимо від функціональних моделей систем, заданих на мові передавальних функцій, до реальних систем в їх зовнішньому оточенні, доступних нам без втрат тільки на мові, рівень складності якої забезпечує їх понятійну взаємодію з “зовнішнім управителем” і ідентифікацію семантики їх взаємодії із зовнішнім світом.

Пригадаємо: більшість принципових труднощів теорії статистичних рішень і автоматичного управління виникають, коли дані системи є відкритими і рішення необхідно приймати за наявності невизначеностей. Той факт, що деякі системи взагалі незводимі до замкнутих, є однією з найважливіших причин уваги до теорії ІСУ, яка бере на себе пошук методів прийняття рішень, що управляють, в найбільш складних випадках.

Розгляд об’єктів і систем у зовнішньому світі зазвичай називають “системним підходом”. У загальному випадку, “системний підхід” і “прикладна теорія систем” можуть вважатися синонімами. Зрозуміло, що прикладна теорія ІСУ вивчає специфіку систем управління, відповідальних за стійкість і поведінкові (цільові) аспекти керованої системи, виключно в контексті системного підходу.

На закінчення цього розділу відзначимо, що у багатьох випадках розгляд того чи іншого феномена на підставі якої-небудь аксіоматики, тобто при його аналізі як замкнутої системи, ми навіть теоретично не маємо можливості розібратися, що саме ми спостерігаємо – сам феномен чи результат його взаємодії з середовищем чи апаратом його подання.

Це ще одне підтвердження неможливості адекватного моделювання систем, суттю яких є існування в зовнішньому світі.