Страница 7 из 17
В первую очередь следует назвать разработку идей и представлений об управляющей системе, об информационном характере управляющего процесса. Суть дела заключается в том, что изменение состояний системы обеспечивается не прямым принуждением, а выступает в обрамлении некоторой стратегии поведения системы и предполагает достижение определенной цели ее функционирования. В этом случае и говорят, что вместо принуждения действует управление, которое осуществляется путем саморегулирования и выбора из ряда альтернативных путей изменения.
Управление же неразрывно связано с целевым отношением системы к действиям внешней среды. Не трудно показать, что описание такого отношения не может быть уложено в причинно-следственный ряд, даже если предположить, как говорит, например, Б.С. Украинцев, переход внешней причины во внутреннюю / 19/. На самом деле для кибернетической системы характерна своеобразная нейтральность к действию внешних факторов. Использование подобной нейтральности становится фактором приспособления соответствующей системы к внешним условиям, которые осваиваются применительно к логике целевого функционирования системы. Существенно, что здесь имеет место не простое ослабление внешних воздействий, а устанавливается новый принцип бытия системы, изменения которой обусловлены согласованием её входов и выходов с её внутренним состоянием.
Как моделируется подобное согласование? Оно покоится на принципах обработки информации. Кибернетика рассматривает замкнутые циклы обработки информации в пределах компенсирующих управляющих процессов. Наиболее изучены сегодня те процессы, которые реализуются с помощью ЭВМ. Среди последних выделяются цифровые вычислительные машины, использующие информацию в виде числовых кодов. Сфера их действия универсальна. Они функционируют в автоматическом режиме. Описание процесса обработки информации -арифметического, логического - сообщается машине программой, первоначально записанной на бумаге в виде некоторого текста на языке, называемом алгоритмическим. ЭВМ снабжается особым устройством-памятью, в которой фиксируются вводимая информация, программа, а также промежуточные и окончательные результаты обработки информации. Для автоматического согласования всех устройств, связанных с потоком информации, служит блок управления.
Ориентация кибернетики на создание ЭВМ привела к тому, что её основным методом стал метод алгоритмического описания управляющих систем. Соответственно сформировалась и математическая основа кибернетики как разработка управляющих алгоритмов (программ). По А.А. Ляпунову, чтобы реализовать некоторый процесс управления, т.е. процесс переработки информации, необходимо построить такой алгоритм, такую же или примерно такую же переработку информации, как и исходный процесс, и оценить качество приближения / 20/.
Однако существуют кибернетические системы, способные функционировать не только по стратегии, заложенной в управляющем алгоритме, но и изменять своё поведение в соответствии со свежей накапливаемой информацией. Например, известны кибернетические системы, которые могут ориентироваться на частоту появления событий и их новизну, запоминая с наибольшей вероятностью события, протекающие весьма часто, и вырабатывая своего рода навык поведения в типично повторяющихся условиях среды. Есть системы, способные к непрерывному уточнению и обновлению данных об объекте, записанных на матрице запоминающих устройств. Процесс управления при этом направлен на идентификацию модели объекта с реальным объектом. Кроме того, известны так называемые системы адаптации, реализующие итерационный процесс поиска усреднённых прототипов. Такие системы используют короткий интервал текущей информации, тогда как названные выше обучающие системы используют более длинные выборки. Наконец, выявлены самоорганизующиеся системы, в которых процессы реализуются в рамках сложных сетей взаимодействий элементов, причём, каждый элемент несёт собственный алгоритм действия, находящийся под интегральным воздействием как внешних, так и внутренних регулирующих факторов. В результате процесса самоорганизации сеть постепенно оптимизирует свои показатели в направлении лучшего решения задач управления / 21/.
Обобщением указанной способности кибернетических систем является понятие "самоприспособление". Оно отражает самонастройку системы по отношению к факторам среды, к её изменениям - в пределах некоторого допустимого для данной системы порога изменчивости. У.Р. Эшби, например, использует для характеристики такого самоприспособления термин "ультраустойчивость". С помощью последнего он подчёркивает отличие названных систем от тех, у которых отсутствует способность к самоприспособлению. При наличии же этой способности системы открыты для взаимодействия со средой через особый канал информации, используемой для коррекции '^выхода" системы в случае его отклонения от некоторой нормы. Здесь действует обратная связь, т.е. замкнутый контур регуляции повеления системы. Соответствующая регуляция, как показано в кибернетических исследованиях, строится на учёте результатов, обусловленных поведением системы, и на упреждающем поиске допустимых состояний в изменяющейся среде. Тогда мы имеем дело либо с отрицательной, либо с положительной обратной связью / 22/.
Следует подчеркнуть, что понятие "самоприспособление" даёт весьма упрощённый образ универсальной самоорганизации и не выражает многих её аспектов, проявляющихся, например, в развитии и функционировании сложных биологических или социальных систем. Тем не менее, подход к изучению самоорганизации, учитывающий процессы самоприспособления, является весьма поучительным. Данный подход связан с фиксацией такого типа детерминации, который обеспечивает преобразование внешних воздействий посредством упорядоченных внутренних отношений системы. При этом полагается, что сама система вносит решающий вклад в конечный результат её изменений.
Показательно в этом плане, что кибернетика рассматривает изменения системы как обусловленные правилами внутренних переходов, как зависимые от потоков внутренней информации и от принятых в системе способов оценки эффективности результатов её функционирования. Надо отметить и то обстоятельство, что законы функционирования кибернетической системы выделяют её из среды, поскольку она контролирует собственные существенные переменные и способна регулировать входные параметры. Как раз в последнем случае реализуется система воздействий по замкнутому кругу. Здесь, как отмечалось выше, изменение переменных системы за пределы конкретных ограничений необходимо вызывает управляющее воздействие, компенсируя любые возмущения, способные перевести систему в неуправляемое состояние. В частности, компенсируются и такие возмущения, причина возникновения которых может быть неизвестна. Поэтому механизм обратной связи помогает системе эффективно функционировать в сложных переплетениях причинных факторов, а также в неопределённых условиях.
Иногда в действии данного механизма хотят видеть проявление самопричинения. С этим нельзя согласиться, ибо самопричинение предполагает воздействие следствия на собственную причину. Оно имеет место при тождестве следствия и причины в их глубинном основании. Между тем в кибернетических системах следствие, по существу, отделяется от своей причины, если рассматривать цепь обратной связи.
Здесь следствие как выходное воздействие влияет на свою причину через определённый временной интервал - как другая, внешняя причина. приведённая в постоянное сцепление с входным воздействием.
Надо добавить, что новизна сложных кибернетических систем связана не столько с сохранением её фиксированных состояний, сколько с обеспечением перехода в новые состояния, отвечающие изменившимся условиям среды. Жесткого алгоритма такого перехода обычно не существует. Но новые состояния можно предсказать статистически, анализируя временные ряды (т.е. дискретную или непрерывную последовательность событий, распределённых во времени). При этом учитывается. что статистический разброс временных рядов ограничивается механизмом оптимального выбора поведения, а также механизмом минимизации ошибки управления /23/.