«Адаптивное управление сложными системами на основе теории распознавания образов»

В. С. Симанков, Е. В. Луценко

Глава 1: Неопределенность исходной информации как основная проблема при синтезе адаптивных АСУ сложными системами

Во многих случаях проектирования и эксплуатации АСУ обнаружилось [333], что принятие априори некоторой неизменной математической модели объекта управления неадекватно действительному положению вещей. В одних случаях это результат того, что из-за сложности процессов, протекающих в объекте управления, получение его математической модели на основе известных физических или химических законов оказывается практически неразрешимой задачей, в других — это может быть результатом того, что в процессе эксплуатации АСУ под воздействием внешних или внутренних неконтролируемых факторов (возмущений) происходит изменение самого объекта управления.

Традиционно система определяется как сложная [273], если для построения ее адекватной модели недостаточно априорной информации. Это означает, что поведение сложной системы существенным образом зависит от факторов, о влиянии которых практически ничего неизвестно. Поэтому в случае, когда объектом управления является сложная система (СС), о ее модели можно сказать лишь то, что неизвестны не только коэффициенты или параметры аналитических выражений, описывающих объект управления, но и даже сам вид этих выражений. Поэтому построение содержательной аналитической модели сложного объекта управления (СОУ) очень проблематично и, по-видимому, в этом случае может идти речь лишь о построении моделей других классов.

Таким образом, основная проблема при создании адаптивных АСУ сложными системами (ААСУ СС) состоит в выборе или разработке математической модели, обеспечивающей настройку на специфику объекта управления за счет использования апостериорной информации о нем и среде, а также за счет дополнительной информации, поступающей уже в процессе эксплуатации системы. Первым этапом на пути конкретизации представлений об этой модели, позволяющей наиболее адекватно описать сложный объект управления, является определение ее класса.

Примечательно, что и классические, хорошо изученные «детерминистские» объекты управления в общем случае не могут рассматриваться как совершенно неизменные. На некоторых этапах эксплуатации или в некоторых ситуациях они могут вести себя как сложные стохастические системы. С середины 80-х годов школа И.Пригожина развивает подход, согласно которому в развитии любой системы (в том числе и человека) чередуются периоды, в течение которых система ведет себя то как «в основном детерминированная», то как «в основном случайная» [273]. Естественно, реальная система управления должна устойчиво управлять объектом управления не только на «детерминистских» участках его истории, но и в точках, в которых его дальнейшее поведение становится в высокой степени неопределенным и непредсказуемым. Уже одно это означает, что необходимо разрабатывать подходы к управлению системами, в поведении которых иногда или постоянно присутствует существенный элемент случайности или того, что в настоящее время математически описывается как случайность, а в действительности (например, у сознательных существ) вполне может оказаться проявлением свободы воли.