Творческий компонент подготовки учащихся к будущей профессиональной деятельности оказывает непосредственное влияние на конкурентоспособность выпускников училищ. Из этого следует, что при изучении в вузе технических дисциплин отраслевой подготовки необходимо уделять большое внимание методическим аспектам развития творческих способностей студентов – будущих педагогов профессионального обучения, а образовательный процесс в целом должен обеспечивать формирование у студентов умений по систематизации и корреляции получаемой и приобретаемой информации.
ГЛАВА 2. КИБЕРНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К
АНАЛИЗУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОБЪЕКТОВ МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА
2.1. Технические системы управления
Техническая система представляет собой комплекс взаимосвязанных средств, обеспечивающих преобразование материи, энергии и информации. Применение систем автоматического управления на базе ЭВМ (информационно-управляющих систем) позволяет использовать информацию для оптимизации преобразования материи и энергии в технологических объектах. Для исследования самих систем управления используется ряд кибернетических методов, сущность которых заключается в рассмотрении систем управления как устройств для переработки информации.
В настоящее время в учебной практике, наряду с эвристическими методами и моделированием, применяется структурно-логический подход, при котором основное внимание обращается на естественную структуру систем путем выделения различных видов системных иерархий и строгого математического описания работы системы. Сруктурно-логический подход исследует организацию систем и устанавливает связи и закономерности между особенностями организации системы и ее функциями, т.е. основан на формальном, структурно-логическом описании систем без подробного рассмотрения информационных аспектов.
В отличие от структурно-логического подхода информационный подход позволяет рассматривать различные по субстрату системы, одинаковым образом перерабатывающие информацию, как эквивалентные в информационном смысле и переносить результаты исследования систем одного субстрата на все информационно-эквивалентные им системы вообще.
Информационный подход существенно упрощает получение объективных критериев для расчленения системы на подсистемы в зависимости от их роли и функций в общем процессе переработки информации системой. Несмотря на очевидные методические преимущества применения информационного подхода, он , практически, не используется в учебной литературе и учебном процессе.
Современные технические системы управления являются простейшими аналогами биологических и социальных систем управления, но, поскольку они реализуют фундаментальные принципы кибернетики, их можно использовать в качестве моделей для исследования более сложных систем.
На рис. 2 показана обобщенная информационная структура адаптивной системы автоматического управления технологическим объектом. При взаимодействии системы управления в целом с объектом управления реализуется информационный процесс управления объектом. Для формирования управляющих воздействий в системе управления используются математическая модель технологического процесса, критерий управлений и алгоритм управления. В самой системе управления может быть реализовано всего 7 видов информационных процессов: получение информации (об объекте управления), передача информации, хранение информации, обработка информации, воздействие на объект управления, управление информационными процессами и контроль информационных процессов.
Рис. 2. Обобщенная информационная структура адаптивной системы автоматического управления технологическим объектом
При управлении технологическим объектом критерий управления используется для оптимизации технологического процесса обработки материальных и энергетических потоков. В отличие от критерия управления информационные процессы в системе управления имеют общий главный критерий – достоверность (безошибочность) выполнения процесса.
При создании и развитии технических систем управления и вычислительной техники было разработано большое количество средств контроля достоверности работы устройств, реализующих информационные процессы в системах управления и вычислительных машинах. Но в технической литературе средства контроля классифицированы не по принципу их действия с информационной или решающей обратной связью, а по другим признакам.
В 50-е годы прошлого века отечественные ученые первыми предложили использовать информационную и решающую обратную связь в дискретных системах связи с целью повышения достоверности передачи информации. В этих системах передаваемые сообщения кодируются путем замены букв, цифр, знаков комбинациями импульсов (обычно в двоичной системе счисления), называемых кодовыми. Длительное время в дискретных системах связи передача сообщений осуществлялась без обратной связи (рис. 3). Так как в канале связи обычно действуют помехи, искажающие сигналы, приемник может зарегистрировать не то сообщение, которое было действительно передано. Это явление называется искажением сообщения помехами или ошибкой.
Для обнаружения или устранения некоторых ошибок в кодовые комбинации вносят, кроме информационных, избыточные контрольные элементы для построения помехозащищенного кода. Однако в случаях замирания, когда напряжение сигнала на входе приемника опускается почти до нулевого уровня, и кратковременных перерывов в каналах связи помехи носят характер «вспышек» и вызываемые ими ошибки в кодовых комбинациях группируются в пакеты. В этих условиях системы передачи сообщений без обратной связи оказываются бессильными противостоять ошибкам.
Рис. 3. Структурные схемы систем передачи сообщений:
а – без обратной связи (БОС); б – с информационной обратной связью (ИОС); в – с решающей обратной связью (РОС)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.