Гл. 3 кибернетика как способ решения

ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ

Особенности кибернетического рассмотрения

Особенности кибернетического рассмотрения Q 35

Системы и их характеристики

 

Кибернетика является теоретической наукой об управлении и имеет ту особенность, что в ней труднее спускаться до конкретной проблемы, чем в других науках. Например, в математике довольно просто применить формулу, в физике относительно просто применить закон.

Простые рекомендации кибернетики –

везде видеть входы/выходы,

находить обратные связи,

использовать понятие модуля,

искать, что здесь является управлением.

Но, что это означает в конкретной задаче, часто определяется не очень просто и требует как знаний как кибернетики, так и той прикладной области, к которой относится решаемая задача.

В Главе 3 попробуем сказать что-то общее о применении кибернетики.

Сначала укажем, что кибернетика рассматривает   системы,  состоящие из множества объектов, хотя бы некоторые из которых способны воспринимать и перерабатывать информацию.

EX: Таких систем вокруг нас очень много. Технический объект почти всегда способен воспринимать информацию. Дерево способно воспринимать информацию о температуре, влажности, давлении, ветре. Информацию воспринимает человеческое тело и его вершина – мозг. В экономической  области системами, воспринимающими и перерабатывающими информацию, являются фирма, отрасль, государство. В   социальной  области это партия, семья, общественный слой и общество в целом.

Объекты в системе обладают   параметрами (параметр - это число) и характеристиками (это не число, например, включено/выключено, цвет, фамилия, настроение человека, его группа крови, уровень профессиональной компетенции и др.).

Для параметров и характеристик будем использовать более общий из этих двух терминов «характеристика».

EX: Примеры  числового описания: объём шара в зависимости от радиуса; зависимость расходов фирмы от прибыли, налоги в государстве;

EX: Примеры нечислового описания: цвет стали в зависимости от времени варки; зависимость состояния больного от приёма лекарств; работоспособность человека в зависимости от шума в помещении.  

При функционировании системы характеристики либо меняются (являются   динамическими), либо остаются постоянными (статические).

Динамические характеристики при функционировании системы можно:

- рассчитать заранее,

- определять в процессе функционировании системы (например, снимать показания с датчиков, наблюдать).

Второе, вообще говоря, надёжнее, потому-что при предварительном расчёте невозможно учесть все обстоятельства работы. Но одновременно второе более громоздко и дорого.

Для предсказания поведения системы годится только первый способ.

Изменение характеристики можно описывать

- в виде последовательности  их значений   (а₁, а₂, а₃, … а_n)

- в виде непрерывного описания (в виде функции f(x))

Отметим, что функция для этого и придумана.

Описание в виде последовательностей считается основным.

Например, в компьютере все дискретно, и память из ячеек, и график из точек, и программа из операторов.

Напомним, что характеристика может быть числовой и нечисловой. Поэтому значением характеристики может быть:  

число, символ, слово и текст, изображение, звук и др.

Переход от одного значения характеристики к другому соответствует изменению времени или другой величины, например, расположению.

В тексте слово идёт за словом; в изображении полезно вводить координаты. В списках всегда есть очерёдность. В таблицах очерёдность двумерна, обычно объект – это строка, а свойство объекта – это столбец. Для подчёркивания перехода широко используется нумерация.

Считается, что для чисел всегда надо пытаться вводить функции.

Функция может иметь вид формулы, графика (диаграммы), таблицы. В самом общем виде (по определению функции) для неё должен быть алгоритм определения по аргументу (это дано) значения функции (это надо найти).