Недавно меня спросили: " А можно управлять звездой?". О том, что именно такой вопрос зададут, было понятно после написания работы " Кибернетика. Основные определения". Все дело в стандартном мышлении. Ответ: " Да, можно управлять всем. Можно управлять звездами, мирозданиями и всем, чем захочется". Для этого вся теория кибернетики и создавалась. Как парадоксально это не звучит, но существует один путь и один метод для решения любых задач.
Из "природы" выделяться объект управления. Определяться его свойства, те свойства, на которые будет оказано воздействия. Изучите свойства объекта, Определите те, на которые хотите или можете оказать воздействия и ... вперед, управляйте.
Вообще, прежде чем управлять, нужно определиться с целями управления. То есть определить зачем, над чем и что мы хотим получить. Все начинается с желания, точней, с мечты. Вы хотите что-то получить, или, Вы, хотите воздействовать на что-то конкретно? Если первое, то лучше подобрать объект управления. Ведь не любой объект первоначально обладает нужными нам свойствами. А создания новых свойств объекта - другая задача управления. Она реальна, но отвлечет нас от первоначальной задачи. Вот если такой объект нам трудно подобрать, тогда и будем либо внедрять новые свойства, либо создавать новый объект с желаемым свойствами, либо "развивать", доводить свойства отобранного объекта до желаемого качества. Опыт показывает, что для решения задачи первого рода практически всегда удается подобрать объект управления.
Если стоит задача управления конкретным объектом, получения желаемого результата используя реальные свойства, то такая задача решается несколько сложнее, и возможно придется доводить свойства до желаемого качества.
Важно четко определить цель или цели. Понять, что хотим. Остальное - частности. Здесь важно грамотно "отделить" объект из его "окружения". Важно определить какими свойствами, с какими объектами выбранный нами объект соприкасается. Какова сила влияния на него "соприкасаемых" объектов, и по каким его свойствам. Такое "окружение" будет определять влияние "природы" на объект управления.
В процессе управления всегда присутствуют три "игрока": объект управления, управляющий и "природа". Каждый из "игроков" имеет свои "цели". Задача управления - используя цели и свойства всех трех добиться желаемого результата. Чем лучше изучены свойства, тем проще и эффективней управления. Много вариантность управления позволяет нам добиться цели разными способами. Для управления достаточно правильно влиять на некоторые свойств объекта, два- три, может четыре. Одни свойства плохо поддаются нашему влиянию, или обладают недостаточным качеством для эффективного управления, другие более привлекательны. Однако всегда можно найти нужные.
Влиять на объект управления непосредственно не всегда нужно. Можно оказывать влияния через другие объекты - инструменты или используя, влияя на взаимодействие - природа - объект. Таким образом, можно строить сколь угодно длинную цепочку. Все объекты - части природы, значит, находятся во взаимодействии. Первый со вторым, второй с третьим и т.д. Определяем цепочку и оказываем воздействие по цепи. Есть вероятность накопления ошибки управления из-за длины цепи, но она устранима. Интересно, что не большим по силе и возможностям воздействием, используя цепь из влияния других объектом, мы можем влиять сколь угодно большой силой на сколь угодно сложные объекты. Это как "принцип домино" или "спусковой кучёк".
Вероятно, все написанное мной кажется либо запутанным и нереальным, либо глупым и наивным. Тут главное попробовать. Поймете, что не сложно и реально. Думаю, доступно каждому.
Как-то раз, я заехал к своему другу на его работу. Он имеет свой земельный участок и любит выращивать клубнику. Он хотел меня угостить. Сидим, беседуем о природе, об урожае, о жизни. Просто сидим и беседуем. Входит посторонний. Вокруг любого предприятия всегда крутиться вид людей ищущих легкую наживу. Этот человек, зная меня, спрашивает - зачем я приехал. Мне не хотелось его разочаровывать, и я сказал:
"Приехал уменьшить затраты и увеличить прибыль предприятия".
Большинство проблем можно решать простым путем при достаточном анализе, определения свойств и причин, следующих из взаимодействия отдельных частей. Как правило, методика не дает сбоев. Очень редко анализ причин требует большого времени. Законы одни, хотя объекты разные.
В жизни мне приходилось "прыгать" от решения технических задач к производственным задачам, от экономических - к образовательным и социальным. Выручал разработанный подход. Законы одни, хотя объекты разные.
Классический подход к кибернетике, как к возможности решения вопросов взаимодействия в сложных машина - человеческих системах, при условии, что такое управление возможно. Многие считают кибернетику, как межпредметную отрасль знаний. Многие не считают за науку, так как не видят предмет исследования. Причина в том, что современная наука развивалась как возможность создания механических систем, технических инструментов. Развитие шло в направлении - от простого к сложному. Свойства простых систем распространялись на сложные системы. Это усложняло задачу, пока не ставила ее в тупик. Отсюда, разные подходы, разные способы решения. Если есть трудно прогнозируемая задача - значит кибернетика. Сейчас промоделируем на компьютере. Если, что-то там получим или увидим решение, то хорошо, если нет - значит, не решаема.
Нет, я не отрицаю полученных научных достижений на данном поприще. Многие из них красивы и изящны. Но нет системы в решении подобных проблем в разных отраслях знаний и, если честно, причем здесь машина - человеческие системы. И почему только машина- человек?
Видимо ответ в истоках.
Впервые понятие "кибернетика" встречается у древних греков как искусство управления кораблем, кораблеплавание. Тогда возникло понимание в необходимости новых знаний во взаимодействии системы человек - корабль. Проще, необходимость понятия законов управления. Проще, воздействие одного на другое с целью получения желаемого результата. Платон рассматривал кибернетику как искусство управления людьми. Позднее понятие " кибернетика" стала ассоциироваться как искусство управления вообще. Гораздо позднее, уже в современном мире, с развитием механических систем и компьютерной технике возникла возможность управления трудно прогнозируемыми процессами. В Советском Союзе, пожалуй, аналогом кибернетического подхода стала теория автоматического управления. Ее развитию послужило начало освоения космоса и запуск автоматических космических аппаратов. Там в процессе управления возникали задачи, которые искусственный летательный аппарат решал самостоятельно, так как прямое управление было не доступно. Сейчас системы автоматического управления внедряются во многие сферы производственной и технической деятельности. Внедрением компьютерной техники, как составной части автоматических систем, значительно расширило возможности решения сложных задач и адаптивного саморегулирования автоматических систем. Сейчас остро стоит задача внедрения систем искусственного интеллекта. В этом вопросе еще многое не совсем понятно как по способам создания, так и по методике создания. Однако и эти проблемы уже решаемы на современной научной и технической базе.
В общем, кибернетика призвана решать проблемы управления в заранее непредсказуемых процессах. Здесь возникает понятие пошагового воздействия на систему. Оценка полученного результата. Корректировка воздействия, как по точности полученного результата, так и с учетом изменившихся внешних возмущений. Возникает понимание, что на систему управления оказывает влияния третий, не предсказуемый игрок - природа, не учитывать которого при управлении не возможно. Так сказать управление объектом при непредсказуемых внешних воздействиях. Понятно, что при таком подходе необходима разработка новых математических методов, новых способов решения математических задач. Классический функциональный анализ здесь мало пригоден. Новые математические методы решения позволяют нам представить задачу в виде компьютерных программ и, следовательно, промоделировать такие процессы на компьютере. Это дает возможность исследовать поведения системы до момента ее создания. Заняться, так называемым имитационным моделированием. Разработан такой путь решения. Сложный процесс представляется в виде набора взаимосвязанных простейших технических систем, "звеньев", поведение которых может быть хорошо описано математическими методами. Если их связи не вносят заметную путаницу в математическое описание, то процесс представляется в виде абстрактной модели и моделируется с использованием компьютерной техники. Немного упрощенно, но для понимания подходит. Вот только возникает проблема, так как такой проход от частного к общему порой только запутывает, что заставляет искать новые пути решения для разных задач.
Я предлагаю для решения проблем подойти с другой стороны, двигаясь от общего к частному, разработать общие методы подхода для решения задач управления вне зависимости от сути решаемой задачи в зависимости от ситуации и желания выбирать уже известные способы решения. Основывается такой подход на понимании общности законов для всего и утверждения, что не существует не управляемых объектов. Ключевым является позиция о полной познаваемости мироздания. О возможности познания без исключений и ограничений. О возможности полного использования знаний и применения их человеком для решения необходимых задач.
И так, новое.
Существуют общие законы для всего без исключения. Не управляемых объектов не существует. Под "объектом" понимается все то, что можно выделить, отделить каким-либо образом от всего остального. Выделяя объект, мы перечисляем его отличительные качества - свойства. Эти свойства - проявления объекта " во всем" - в " природе". "Природа" - совокупность, множество объектов. Все объекты тем или иным способом взаимодействую друг с другом. В этом взаимодействии и проявляются их свойства.
"Цель" объекта - самосохранения в "природе". Для этого объект изменяет свои свойства, усиливая одни и ослабляя другие. Все объекты проходят "жизненный цикл". Каждый из них когда-либо возникает ("рождается"), "развивается", "достигает расцвета", " стареет" и исчезает ("умирает"). В зависимости от этапа " жизненного цикла" проявляются те или иные его свойства.
Все объекты состоят из более мелких объектов - "элементов". Сам объект -
"элемент" другого объекта. Все объекты - структуры с установленными отношениями и порядком среди его элементов.
Любая структура создается только тогда, когда объединение элементов более выгодна, чем отдельное их существование. При изменении внешнего воздействия объект "стремиться", частично, перестроить отношение и порядок среди своих элементов, т. е. устанавливается новое, более выгодно, объединение элементом. Если новое состояние не найдено - объект распадается, уничтожается.
Путем влияния на внешнее воздействия мы переводим объект из одного устойчивого состояния в другое, изменяя качества его свойств, усиливая одни и ослабляя другие.
Между воздействием и изменением качестввсегда проходит время. Это время характеризует инерцию объекта.
Все объекты из "природы" "потребляют" энергию, ресурсы, знания. Все объекты "выделяют" в природу преобразованную энергию, ресурсы, знания.
Такое философское понимание позволяет перейти к решению практически любых сложных проблем. Под проблемой будем понимать любую ситуацию, каким-либо образом нас волнующую, или нас интересующую. Род проблемы не интересен. Нас она интересует, и мы ее можем решать, понимая то, что она возникла как результатвзаимодействия объектов, частей природы. Конечно, все объекты тем или иным образом связаны между собой как непосредственно, так и через друг друга. Однако одни из них оказывают непосредственное влияние, другие косвенное или не существенное. Сама проблема - продукт влияния, взаимодействия уже появилась. Значит, дальше начнет развиваться,и ее влияние на нас только будет расти. Поэтому лучше начинать решать проблемыс момента их возникновения. Не исключено, что устойчивость нас, нашей структуры, позволит нам без существенных изменений дождаться ее старение и смерти. Однако, не всегда известно развитие проблемы, в понимании степени воздействия на нас. Есть еще одно правило. Правило проблем. Дело в том, что в природе не существует как двух абсолютно одинаковых объектов(иначе они нами не различимы и воспринимаются как один), так и объектов с группой одинаковых свойств в одном экземпляре. То есть, если возникла одна проблема с группой свойств влияния на нас, то дальше последует следующая. Потом еще одна. Этакая цепь сходных проблем. Так что, если не достанет одна, то другие могут и добить. Существует вероятность прохождения проблемы в пассивном ожидании, как благоприятный допустимый вариант. Исходов много, но благоприятных, как правило, не значительное количество. Если проблема возникла, нужно научиться ее решать. С чего начать?
Определяем группу наиболее влиятельных объектов. Смотрим, какие из свойств этих объектов эту проблему порождают. Дальше возможно решить проблему двумя способами. Первый - устраните объекты влияния. Как? Лишите их возможности потребления энергии, или возможности потребления ресурсов, или возможности применения знаний. Определите, что из этого наиболее значимо или легко устранимо, и объект влияния престанет существовать, либо перестанет создавать проблему. Возможно, проще лишить возможности выделять энергию, или ресурсы, или знания. Все это варианты. Есть и второй путь, управлять влиянием на создающие проблему объекты со стороны других объектов или "природы". Для любого объекта существует ряд его качеств, воздействия на которые критичны для его структуры. Такое воздействие легко осуществимо и легко управляемо. Например, для человека это вера, желание, чувства. Воздействуя на эти качества, вы можете "дергать за нитки", делая из него марионетку, то есть, подвергая полному контролю. Хотите управлять автомобилем - заставьте крутиться его колеса и поворачивайте руль. Хотите победить рак - лишите его возможности потреблять энергию или ресурсы, лишите его знания (как умения) проникать в клетку. И так для всего.
Возможен и путь улучшения собственных качеств, приобретения качеств, позволяющихне реагировать на проблемы. Но опять нужны знания, энергия и ресурсы. Чем больше знаний, тем меньше необходимо энергии и ресурсов.
Чем "значительней" проблема, тем больше ее инерция. Между моментом обнаружения и до момента существенного влияния проходит достаточное количество времени. Всегда возможно понять, что происходить, обнаружить первые "следы". Так как законы всеобщи, то всегда ситуацию можно промоделировать и подобрать необходимый путь воздействия. Всегда есть время. Чем глобальной проблема, тем раньше ее можно выявить.
Любой объект на любые действия проявляет свою реакцию - ответное воздействие на среду. Эта реакция, согласно закону инерции, оставляет в природе остаточные следы. По этим следам можно определять, отлеживать состояние объекта. Можно определять в каком состоянии жизненного цикла он находиться. Можно определять степень его устойчивости. Даже если воздействие природы на объект не значительно (оно всегда есть, так как все объекты взаимодействуют), то все равно для поддержания своей структуры объект использует энергию, знания и ресурсы. И все равно преобразует их в новые виды энергии, знаний и ресурсов. Любой объект может быть обнаружен по локальному изменению энергии, ресурсов и знаний вне зависимости от его сути.
Описанное - похоже на рассуждения о живых системах. В свое время мне приходилось рассказывать устройство и принцип работы компьютера, его архитектуру. Там есть понимание электронной начинки и программного обеспечения. Пояснения работы операционной системы вызывала такие же ощущения. Хотя вся работа компьютера сводиться к определенному порядку переключения электронных ключей электронными ключами, и никто разумный там не бегает и ничего не щелкает. Просто восприятия человека работает на ассоциативном принципе. Нам так легче понимать. Точно также и с "объектами". Так проще объяснить, так проще понять. На этом уровне восприятия все равно как Вами воспринимается информация, какими образами Вы оперируете. Важно, что понятое можно применять и получать результаты. Нет здесь никакой "божественной воли", нет "сверх разума" с его "сверх целями". Обыкновенная физика.
Почему все объекты структуры? По двум причинам. Обычно коллективное состояние более энергетически выгодно его элементам, чем их, элементов, отдельное состояние. Если не так, то, конечно, объединения не будет. Интересно, что объединение должно быть гораздо выгоднее, так как при объединении приходиться отдавать часть на поддержание системы. Работает закон - "отдаешь-получаешь". С другой стороны множественность элементов порождает новые свойства не присущие каждому элементу в отдельности. Простой пример со стульями. На одном можно сидеть, а на четырех еще и лежать. Каждый отдельный стул таким свойством не обладал. Такое свойство возникло только при их объединении. Появление новых свойств позволяет объекту улучшить качество устойчивости объекта к внешним воздействиям.
Большинство природных объектов возникает из-за случайного "столкновения" отдельных "элементов". Возникает "новая" структура - это "рождения" объекта. Объект объединяет "новые" элементы, улучшая и развивая свои качества - "развитие" объекта. Наступает момент, когда структура наиболее устойчива - "расцвет" объекта. Дальнейшее объединение ухудшает свойства объекта, а количественное увеличение не приводит к возникновению "новых" нужных для устойчивости свойств - "старение" объекта. И, наконец, структура распадается, так как совместное становиться менее эффективно -
"смерть" объекта. Интересно, что "стареющие" структуры "сбрасывают" менее нужные свои части во "вне", пытаясь сохранить структуру за счет качества составляющих частей. Пример: Распад СССР. Нужно было сбросить лишнее, иначе бы Россия распалась на гораздо большее количество частей, а так сохранена основная часть структуры.
Процесс присоединения и сброса происходит постоянно. Однако, в зависимости от
"возраста" объекта преобладает или объединение или распад. "Возраст" - характеристика поведения объекта.
Процесс управления объектами носит пошаговый характер воздействия на свойства с целью получения предсказуемой и контролируемой реакции. Связь между воздействием и реакцией должна быть функциональной. Для этого необходимо грамотно выбирать как степень, уровень воздействия, так и качества на которые эти воздействия оказаны. Необходимо следить, чтобы поведение объекта не выходило из "зоны управляемости". Необходимо подбирать те свойства объекта, воздействие на которые дает однозначную реакцию.
Проще понимать объект как "черный ящик". Строение объекта важно до уровня определения его критичных по управлению свойств. После определения таких свойств необходимо проведение тестирующих воздействий для определения стабильности и качества реакции, а так же создания модели поведения.
Дальнейшие шаги управления хорошо разработаны уже известными методами. Задача данной работы, используя новые подходы расширить возможности решения задач управления и создать новые возможности как в разработке теории, анализе и синтезе новых систем управления. Разработанные новые общие подходы позволяют заниматься вопросами управления вне зависимости от сущности объектов управления и сложности систем.