Кибеpнетический подход к упpавлению. Классическая кибернетика. Оптимальное управление

предлагаемый конспект лекций можно рассматривать и как учебное пособие по этой дисциплине.

Рис. В.1

4. КИБЕPHЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К УПPАВЛЕHИЮ

Во второй главе уже отмечалось, что кибернетика в своем развитии сегодня проходит второй этап. Первый условно обозначается как классический, второй — как кибернетика второго порядка.

4.1. Классическая кибернетика

Эта кибернетика формально начала отсчет своего существования с работ H. Винера [1,2]. Однако она родилась не на пустом месте. Ее питательными соками были предшествовавшие ей такие теории, разработки, системы и дисциплины, как:

- теория и системы автоматического регулирования и управления;

- теория моделей для различных областей техники;

- счетно - решающие приборы и математические инструменты;

- цифровые вычислительные машины;

- элементы программирования для ЦВМ;

- теория релейно - контактных схем, релейно - контактные схемы управления и защиты;

- теория и средства связи;

- биомедицинские исследования, такие, как биомеханика, общая физиология;

- физиология высшей нервной деятельности;

- вопросы административного и производственного управления;

- элементы общей теории систем;

- элементы психологии труда и инженерной психологии;

- математическая логика и др.

Знания во всех этих областях гармонично проинтегрировались в кибернетике. Более того, на основе этой интеграции были выявлены во многом новые смыслы в них, а сами области знаний получили мощное развитие.

В итоге развитие идей кибернетики внесло большой вклад в научную картину мира, в методологию научного познания (появился так называемый кибернетический подход), в пути и тенденции практического изменения мира человеком. Непреходящее мировоззренческое значение кибернетики заключалось в том, что она дополняла картину мира, описываемого такими понятиями, как "вещество, энергия, движение, пространство, время", еще понятием "информация", обеспечив более целостное видение мира. Информационно-кибернетический подход очень многое изменил и меняет в науке и практике.

В рамках рассматриваемого нами вопроса представляет интерес, прежде всего, методический подход к управлению. Здесь революционной была сама постановка задачи H. Винером: увидеть и исследовать с единых позиций процессы управления, протекающие в машинах, в живом организме, в обществе. Суть кибернетики - исследование того общего, что есть в закономерностях, лежащих в основе процессов управления в различных средах, условиях, областях.

Сегодня под кибернетикой обычно понимают исследование процессов управления в сложных динамических системах, основывающееся на теоретическом фундаменте математики и логики. Управление всегда предполагает информационные процессы, поэтому кибернетика есть вместе с тем наука и об информации, об информационных системах и процессах.

Методически кибернетика опирается на понятие "система", но как наука об управлении изучает не все системы вообще, а только управляемые системы, которые в простейшем случае могут быть схематично представлены в виде совокупности управляющей и управляемой подсистем (рис.4.1).

Под управлением в кибернетике в общем виде понимается изменение состояния объекта, системы или процесса, ведущее к достижению цели [3].

Изменение состояния объекта осуществляется воздействием управляющей подсистемы на управляемую. При этом процесс, объект будут управляемыми, если имеется возможность осуществлять различные воздействия на них с различными результатами.

Поэтому управление — это воздействие на объект, выбранное