Лекция 4. Кибернетические системы Содержание лекции: 1.Понятие кибернетической системы 2.Закон необходимого разнообразия 3.Кибернетическая система как форма представления систем Кибернетические системы © Н.М. Светлов, /11

Литература 1.Введение в системный анализ : Учеб. пособие для студ. агроном. спец. / А. М. Гатаулин. М.: МСХА, Исаев В.В. Общая теория систем: Учеб. пособие. СПб.: СПбГИЭУ, Системный анализ в экономике и организации производства: Учебник для ст-тов вузов / Под ред. С.А. Валуева, В.Н. Волковой. - Л.: Политехника, Спицнадель В.Н. Основы системного анализа: Учеб. пособие. М.: Бизнес-пресса, Кибернетические системы © Н.М. Светлов, /11

1. Понятие кибернетической системы Система управления, или кибернетическая система, характеризуется: – целью управления; – объектом управления (управляемой подсистемой); – функцией управления: оптимизация стабилизация слежение (мониторинг); – факторами неопределённости Процесс управления можно представить как процесс снятия энтропии управляемой подсистемы воздействием со стороны управляющей подсистемы Кибернетические системы © Н.М. Светлов, /11

Структура кибернетической системы Система управления Управляющая подсистема Управляемая подсистема Цель управления Управля- ющее воздей- ствие Обратная связь (замкнутый контур управления) – [стабилизация] Разомкнутый контур управления – [мониторинг] Внешние воздействия Результат управления (выходной сигнал) Кибернетические системы © Н.М. Светлов, /11

1. Понятие кибернетической системы Характеристики системы управления Кибернетические системы © Н.М. Светлов, /11 Управляемость – – характеристика системы управления, отражающая способность управляющей подсистемы снижать энтропию управляемой подсистемы – – может быть охарактеризована долей снятой энтропии в общей энтропии управляемой подсистемы (до акта управления) – – находится в обратной зависимости со сложностью управляемой подсистемы Достижимость – – характеристика системы управления, решающей задачу оптимизации – – отражает способность управляющей подсистемы достичь требуемых характеристик выходного сигнала – – выражается показателями эффективности: отношение выходного сигнала к значению некоторой входной переменной; отношение достигнутого выходного сигнала к его оптимальному значению. Устойчивость – – характеристика системы управления, решающей задачу стабилизации – – отражает способность управляющей подсистемы поддерживать характеристики выходного сигнала, задаваемые целью управления – – может быть выражена: абсолютным либо относительным отклонением от заданного значения; вероятностью выхода за пределы заданного диапазона

2. Закон необходимого разнообразия Кибернетические системы © Н.М. Светлов, /11

2. Закон необходимого разнообразия H=1,585 H=4,585 H=1,585 H=1 H=0 H=1,585 H=1,252 H=0,161 Единица измерения энтропии - БИТ Кибернетические системы © Н.М. Светлов, /11

2. Закон необходимого разнообразия Кибернетические системы © Н.М. Светлов, /11

2. Закон необходимого разнообразия Кибернетические системы © Н.М. Светлов, /11

2. Закон необходимого разнообразия Энтропия управляемой подсистемы может быть снята полностью лишь в том случае, если энтропия управляющей подсистемы не меньше энтропии управляемой подсистемы (У. Эшби) Менее сложная система не может полностью контролировать более сложную Кибернетические системы © Н.М. Светлов, /11

3. Кибернетическая система как форма представления систем Кибернетические системы © Н.М. Светлов, /11