Эволюция систем управления

Большой системе характерны следующие свойства:

) Наличие людей в объекте управления.

) Стохастичность.

В функционировании реальной системы неизбежно участвуют случайные факторы, превращающие процессы изменения всех мгновенных характеристик в случайные процессы. Такие случайные процессы не позволяют применить точный математический анализ.

) Составной характер. Иерархичность.

Стремление к иерархичности - устойчивая тенденция развития систем к упрощению решения задач управления, расчленением по уровням иерархии, устанавливающая порядок ответственности, подчиненности, обмена информацией и др.

) Большая размерность.

Большую размерность системы можно понимать двояко. С одной стороны - это огромное количество элементов, ресурсов, подсистем, звеньев и связей. С другой стороны - размерность подчеркивает и особенность задач, решаемых в больших системах: необходимость исследования многомерных пространств альтернатив.

) Динамичность. Нестационарность.

Это свойство подчеркивает эволюцию больших систем управления. За время жизни они модифицируют как объект, так и субъект управления, перестраивают свои структуры, изменяют связи с внешней средой, корректируют принципы и методы управления. Поэтому они должны быть адаптивными, обучающимися, самоорганизующимися.

) Неоднородность подсистем и элементов.

Во-первых, это физическая разнородность. Элементы систем автоматики - разные по природе объекты, использующие различные изученные человеком явления. Во-вторых, это разнородность математических схем, описывающих функционирование тех или иных элементов. Одни элементы описываются алгебраическими уравнениями, другие - дифференциальными и т.д.

Особенности больших сложных систем и определяют дальнейшую эволюцию систем управления, делают необходимым внесение изменений в приведенные на рис. 1.4 модели.

Ее основная отличительная особенность от схемы на рис. 1.3 - признание неоднородности, выражающейся в отказе от создания и использования одной достаточно сложной модели и замене ее множеством более простых моделей . Данная схема системы управления функционально избыточна, т.е. модели рассматривают одну и ту же сущность с разных сторон, на разных уровнях абстрагирования. Модели не связаны между собой, они автономны. Такая система управления подобна одной из популярных структур - «системе поддержки принятия решений», когда получив задание от ЛПР, эксперты, используя специализированную информацию, выдают частные, профессионально ограниченные решения задачи, которые должны быть затем обобщены (перемешаны, интегрированы) в единое решение одним лицом - ЛПР.

На рис. 1.5 представлена модель системы управления, в которой автономные модели связаны между собой. Вновь введенным в структуру элементом здесь является межмодельный интерфейс, обозначенный широкой стрелкой. Физический смысл такого нового элемента - это взаимодействие и оказание помощи друг другу экспертами при решении поставленной ЛПР задачи. Такая помощь может быть разноплановой - это и обмен знаниями, предварительная обработка информации одним специалистом, чтобы дать возможность другому решить его задачу, это объяснения одним экспертом, какое решение получил другой и т.д. Главное, что характеризует такую систему управления - это «гибридный интеллект» в смысле Венды.