Керування кібернетичними системами

Поняття кібернетичної системи

(Кібернетика – губернатор) / Норберт Вінер, В.Глушков

Кібернетика – наука про керування і зв’язок.

Кібернетична система – сукупність об’єктів, що обробляють інформацію.

Система – сукупність порівняно простих елементів, що зв’язані між собою в єдине ціле для виконання спільних функцій.

Система має властивості, які не має сума її частин (автомобіль, рослина).

Система є підсистемою великої надсистеми та містить підсистеми (ієрархія).

Для системи як перетворювача інформації можна записати вираз

,

де y - вихідні сигнали, x - вхідні, a - внутрішні параметри.

Класифікація кібернетичних систем

І. За ступенем визначеності функціонування:

1) детерміновані; 2) ймовірнісні.

ІІ. За ступенем складності

1) прості – можливо математично описати

2) складні – математично описати дуже складно

3) дуже складні – не існує задовільного математичного опису.

Керування кібернетичними системами

Керування – переведення керованого об’єкту у заданий стан при мінімальних витратах.

Ситуація:

1) точне керування – за мат. моделлю

2) наближені методи

3) дуже складні системи (живий організм, суспільство) – ситуаційне керування.

Для керування системами використовують розімкнений і замкнений контури:

а) б)

Рис.1. Контури керування: а) розімкнений, б) замкнений

Для адаптації системи використовують зворотний зв’язок (ЗЗ) (негативний – у підсилювачах для зменшення шумів, позитивний – у генераторах імпульсів/ інфляція).

Приклад негативного ЗЗ – система керування променем лазера при скануванні доріжки компакт-диску

Гомеостаз – підтримка умов нормального функціонування системи.

Для вирішення кіберн. задач використовується алгоритмічний і декларативний підхід:

1. Алгоритмічний – імперативний – як зробити

2. Декларативний – що зробити (наприклад, піти в магазин)

Проблема поповнення первинних інструкцій:Потрібно сприймати нову інформацію за змістом, на основі моделі світу. / обов’язково одягніть на голову каску, обов’язково візьміть на руки собаку/