Кибернетический эксперимент состоит в том, что исходная система управления заменяется моделью, которая затем изучается. Принципиально моделирование состоит в создании системы управления, изоморфной или приближенно изоморфной данной, и в наблюдении за её функционированием .
Для реализации кибернетического эксперимента часто используются имитационное моделирование или компьютерное моделирование . При этом основным принципом является принцип „черного ящика“ . Кибернетический принцип "черного ящика" был предложен Н. Винером . В отличие от аналитического подхода, при котором моделируется внутренняя структура системы, в методе "черного ящика" моделируется внешнее функционирование системы. Таким образом, с точки зрения экспериментатора структура системы (модели) спрятана в черном ящике, который имитирует только поведенческие особенности системы.
Информационные модели [ | ]
В кибернетическом эксперименте исследуют информационные модели, которые различаются по типу запросов к ним:
- Моделирование отклика системы на внешнее воздействие
- Прогноз динамики изменения системы
- Оптимизация параметров системы по отношению к заданной функции ценности
В самом простейшем случае, при моделировании отклика системы, примем что X - вектор, компоненты которого некоторые количественные свойства системы, а X" - вектор внешних воздействий. Тогда отклик системы может быть описан вектор-функцией F: Y = F(X,X"), где Y - вектор отклика. Задачей кибернетического эксперимента (моделирования) является идентификация системы F, состоящая в нахождении алгоритма или системы правил в общей форме Z=G(X,X"). То есть нахождение ассоциаций каждой пары векторов (X,X") с вектором Z таким образом, что Z и Y близки. При этом информационной моделью системы F называется отношение Z=G(X,X"), воспроизводящее в указанном смысле функционирование системы F.
Искусственная нейронная сеть как вид информационной модели [ | ]
Искусственные нейронные сети являются одним из подходов представления информационных моделей. Нейронная сеть может быть формально определена, как совокупность процессорных элементов (нейроны), обладающих локальным функционированием, и объединенных связями (синапсы). Сеть принимает некоторый входной сигнал из внешнего мира, и пропускает его сквозь себя с преобразованиями в каждом процессорном элементе. Таким образом, в процессе прохождения сигнала по связям сети происходит его обработка, результатом которой является определенный выходной сигнал. Таким образом нейронная сеть выполняет функциональное соответствие между входом и выходом, и может служить информационной моделью G системы F.
Кибернетика – наука об общих законах управления в природе, обществе, живых организмах и машинах, изучающая информационные процессы, связанные с управлением динамическими системами. Кибернетический подход – исследование системы на основе принципов кибернетики, в частности, с помощью выявления прямых и обратных связей, изучения процессов управления, рассмотрения элементов системы как неких «черных ящиков» (систем, в которых исследователю доступна лишь их входная и выходная информация, а внутреннее устройство может быть и неизвестно).
В отличие от аналитического подхода, при котором моделируется внутренняя структура системы, в методе «черного ящика» моделируется внешнее функционирование системы. Таким образом, с точки зрения экспериментатора структура системы (модели) спрятана в черном ящике, который имитирует только поведенческие особенности системы.
В кибернетическом подходе исследуют информационные модели, которые различаются по типу запросов к ним: моделирование отклика системы на внешнее воздействие; прогноз динамики изменения системы; оптимизация параметров системы по отношению к заданной функции ценности; адаптивное управление системой.
У кибернетики и общей теории систем есть много общего, например, представление объекта исследования в виде системы, изучение структуры и функций систем, исследование проблем управления и др. Но в отличие от теории систем кибернетика практикует информационный подход к исследованию процессов управления, который выделяет и изучает в объектах исследования различные виды потоков информации, способы их обработки, анализа, преобразования, передачи и т.д. Под управлением в самом общем виде понимается процесс формирования целенаправленного поведения системы посредством информационного воздействия, вырабатываемого человеком или устройством. Выделяют следующие задачи управления :
Задача целеполагания (определение требуемого состояния или поведения системы);
Задача стабилизации (удержание системы в существующем состоянии в условиях возмущающих воздействий);
Задача выполнения программы (перевод системы в требуемое состояние в условиях, когда значения управляемых величин изменяются по известным детерминированным законам);
Задача слежения (обеспечение требуемого поведения системы в условиях, когда законы изменения управляемых величин неизвестны или изменяются);
Задача оптимизации (удержание или перевод системы в состояние с экстремальными значениями характеристик при заданных условиях и ограничениях).
С точки зрения кибернетического подхода управление ИС рассматривается как совокупность процессов обмена, обработки и преобразования информации. Кибернетический подход представляет ИС как систему с управлением (рис. 2.4), включающую три подсистемы: управляющую систему, объект управления и систему связи.
Рис. 2.4. Кибернетический подход к описанию ИС
Управляющая система совместно с системой связи образует систему управления . Система связи включает канал прямой связи, по которому передается входная информация {x } и канал обратной связи, по которому к управляющей системе передается информация о состоянии объекта управления {y }. Информация об управляемом объекте и внешней среде воспринимается управляющей системой, перерабатывается в соответствии с той или иной целью управления и в виде управляющих воздействий передается на объект управления. Использование понятия обратной связи является отличительной чертой кибернетического подхода.
Основными группами функций системы управления являются:
Функции принятия решений или функции преобразования содержания информации являются главными в системе управления, выражаются в преобразовании содержания информации о состоянии объекта управления и внешней среды в управляющую информацию;
- рутинные функции обработки информации не изменяют смысла информации, а охватывают лишь учет, контроль, хранение, поиск, отображение, тиражирование, преобразование формы информации;
Кибернетический подход - исследование системы на основе принципов кибернетики, в частности с помощью выявления прямых и обратных связей, изучения процессов управления, рассмотрения элементов системы как неких «черных ящиков» (систем, в которых исследователю доступна лишь их входная и выходная информация, а внутреннее устройство может быть и неизвестно).
Цель кибернетического подхода в логистике - применение принципов, методов и технических средств для достижения наиболее эффективных в том или ином смысле результатов логистического, т.е. оптимизирующего управления. Коренными понятиями кибернетики являются: система, обратная связь, информация.
Сопоставление кибернетического и системного подходов в логистике позволяет сделать один вывод, важный для понимания сущности общенаучных методологических направлений вообще и системного подхода в частности. Научная методология, принципы которой применимы в рамках не одной, а но крайней мере нескольких дисциплин, может выступать в двух разновидностях.
В нервом случае методология не только формулирует определенные идеи или принципы методологического порядка, но и дает достаточно развернутый аппарат исследования; во втором случае такой аппарат отсутствует, во всяком случае в жестко фиксированном виде. Эти два тина случаев воплощают соответственно теоретическая кибернетика и системный подход. Отсутствие у системного подхода (в отличие от кибернетического) однозначно фиксированного аппарата исследования делает его методологические функции несколько менее четко очерченными, хотя и не менее значительными. Эта известная нечеткость производна от характера системного подхода и его исходных установок. Как известно, кибернетика тоже оперирует понятием системы и рядом других понятий, которые считаются специфическими для системного подхода. Но у кибернетики при всех громадных различиях в конкретных типах систем, которыми она занимается, главным предметом системного рассмотрения остаются связи и процессы управления. Системный же подход претендует на универсальность особого рода. Для него системность объекта изучения но существу тождественна его целостности. Можно считать, что кибернетика развивается по индуктивному пути, в то время как в развитии теории систем преобладают дедуктивные тенденции.
Системы, которые изучает кибернетика, - это множество элементов, соединенных между собой цепью нричино-следственой зависимости. Такое соединение между элементами носит название «связь».
Применение кибернетики в логистике служит как методологическим (познавательным) целям, так и предпринимательской практике. Методологическая цель достигается тем, что кибернетика позволяет по-новому рассмотреть способы связей между элементами и способы функционирования логистических систем, как целых производственно-коммерческих, народнохозяйственных, воспроизводственных циклов, так и отдельных их частей (звеньев). Например: механизм рынка денежного обращения, обмен товаров через внешнюю торговлю.
Экономическая кибернетика развивается по трем взаимосвязанным направлениям:
- 1) теория экономических систем и моделей: методология системного анализа экономики и ее моделирования, отражение структуры и функционирования экономических систем в моделях; проблемы экономического регулирования, соотношения и взаимного согласования различных стимулов и взаимодействий в функционировании экономических систем;
- 2) теория экономической информации рассматривает экономику как информационную систему; она изучает потоки информации, циркулирующие в системах производственно-коммерческих;
- 3) теория управляющих систем в экономике конкретизирует и сводит воедино исследования остальных разделов экономической кибернетики; практическим выходом этой теории является АСУ.
В основе кибернетического подхода лежит идея возможности развить общий подход к рассмотрению процессов управления в системе различной природы. Достоинство этой идеи заключается в том, что оказалось возможным, кроме общих рассуждений методологического характера, предложить также эффективный аппарат для количественного описания процессов, решения сложных задач управления, основанных на методах прикладной математики.
Основные особенности кибернетики как самостоятельной научной области состоят в том, что она:
- ? способствовала формированию информационной концепции представления систем;
- ? рассматривает системы только в динамике;
- ? практикует вероятностные методы исследования поведения сложных систем.
Таким образом, в отличие от теории систем кибернетика практикует информационный подход к исследованию процессов управления, который выделяет и изучает в объектах исследования различные виды потоков информации, способы их обработки, анализа, преобразования, передачи и т.д. Под «управлением» в самом общем виде понимается процесс формирования целенаправленного поведения системы посредством информационного воздействия, вырабатываемого человеком или устройством. Выделяют следующие задачи управления :
- ? целеполагания - определение требуемого состояния или поведения системы;
- ? стабилизации - удержание системы и существующем состоянии в условиях возмущающих воздействий;
- ? выполнения программы - перевод системы в требуемое состояние в условиях, когда значения управляемых величин изменяются но известным детерминированным законам;
- ? слежения - обеспечение требуемого поведения системы в условиях, когда законы изменения управляемых величин неизвестны и ограничены;
- ? оптимизации - удержание или перевод системы в состояние с экстремальными значениями характеристик при заданных условиях и ограничениях.
С точки зрения кибернетического подхода управление логистическими системами рассматривается как совокупность процессов обмена, обработки и преобразования информации. Кибернетический подход представляет логистическую систему как систему с управлением (рис. 6.3) , включающую три подсистемы: управляющую, объект управления и систему связи.
Рис. 6.3.
Управляющая система совместно с системой связи образует систему управления. Система связи включает канал прямой связи, но которому передается входная информация {х}, и канал обратной связи, но которому к управляющей системе передается информация о состоянии объекта управления {у}. Информация об управляемом объекте и внешней среде {а 1 } воспринимается управляющей системой, перерабатывается в соответствии с той или иной целью управления и в виде управляющих воздействий передается на объект управления. Использование понятия обратной связи является отличительной чертой кибернетического подхода.
Основные группы функций системы управления:
- ? принятие решений или функция преобразования содержания информации - является главной в системе управления и выражается в преобразовании содержания информации о состоянии объекта управления и внешней среды в управляющую информацию;
- ? рутинные функции обработки информации - не изменяют смысла информации, а отхватывают лишь учет, контроль, хранение, поиск, отображение, тиражирование, преобразование ее формы;
- ? обмен информацией - связан с доведением выработанных решений до объекта управления и обменом информации между лицами, принимающими решение (сбор, передача информации текстовой, графической, табличной, электронной и др. но телефону, факсу, локальным или глобальным сетям передачи данных и т.д.).
Кибернетика рассматривает поведение систем во взаимодействии с другими системами и окружающей средой на основе существования ряда принципов, присущих системам живой и неживой природы. К таким основным принципам относятся:
Саморегулирование;
Изоморфизм;
Обратная связь;
Иерархичность управления;
Деление целого на подсистемы;
Динамическая локализация.
Рассмотрим сущность и содержание основных принципов, присущих системам живой и неживой природы.
Саморегулирование. Живые организмы, технические устройства, социально-экономические процессы отличаются способностью к саморегулированию. Например, птицы и млекопитающие автоматически, регулируют внутреннюю температуру своего тела, поддерживая ее на определенном уровне независимо от температуры окружающей среды. В биологии такое явление называется гомеостазом. В своей книге «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» Норберт Винер показал, что принципы действия саморегулирования как в живых организмах, так и в технических устройствах одни и те же, а принцип саморегулирования вполне возможен в управлении общественными и экономическими процессами. К середине XX века стало ясно, что в живом организме существует целая система регуляции, которая учитывает поступающие извне сигналы и на их основе формирует программу уравновешивания организма со средой в виде регуляции внутренней среды организма и внешнего поведения. Однако по-прежнему оставались без ответов вопросы о том, как все это реально происходит. Поэтому организм человека и его психику стали называть «черным ящиком», а, в отличие от живых организмов, технический объект очень часто, по выражению создателя кибернетической науки Н. Винера, называют «белым ящиком». С развитием электронно-вычислительной техники, созданием сложных технических систем, построенных на законах кибернетики, стало ясно, что существует очень много общего между принципами организации регуляции живых организмов и кибернетических систем. Исходя из этого, были предприняты попытки создания концепций и теорий регуляции биологических организмов по аналогии с кибернетическими системами. Попытка выяснить, представляют ли графический и аналитический (символически-операторный) способы задания функции какие-либо частные формы изоморфизма как общего принципа организации информационных процессов предпринята Л. М. Веккером, представителем санкт-петербургской психологической школы, на основе иерархической шкалы уровней пространственно-временной упорядоченности сигнала информации по отношению к его источнику (рисунок 5.6).
Рисунок 5.6 – Шкала уровней пространственно-временного изоморфизма источника и носителя информации
С точки зрения кибернетики, изоморфизм – это принцип взаимной упорядоченности двух множеств состояний. Линейная же последовательность символов представляет собой типичную общекодовую форму сигнала информации, т.е. форму взаимной упорядоченности сигнала и источника, которая отвечает общим условиям пространственно-временного изоморфизма, сохраняющего инвариантным именно линейную последовательность элементов обоих изоморфных множеств.
Если мы имеем дело с решением задачи, выраженным формой оперирования символами, и в записи аналитического задания функции воплощен общекодовый уровень хранения информации об отношениях, то решение соответствующих задач на уровне элементарных информационных процессов, т.е. на таком символически-операторном уровне, представляет общекодовый уровень извлечения информации об отношениях.
Структуры естественного языка, также как и знаковые системы математического языка, относятся к общекодовому уровню организации сигналов и фигурируют в современной литературе под именем языковых кодов. Это типичные одномерные ряды, упорядоченность которых отвечает общим условиям пространственно-временного изоморфизма. Таким образом, оперирование символами на уровне элементарных информационных процессов, в общем случае имеющих непсихическую форму, в которой осуществляется межиндивидуальная передача информации и ее преобразование в информационных технических устройствах (искусственный интеллект), относится к общекодовому уровню организации сигналов, упорядоченному по отношению к источнику информации в соответствии с самыми общими условиями изоморфизма.
Изоморфизм, с точки зрения кибернетики, присущ структуре и функциям управления в живых организмах, машинах и других системах, т.е. если рассматривать организмы живой природы с точки зрения управления и связей, то они существенно не отличаются от других сложных динамических систем. Например, структура нервных волокон человека построена на одних тех же принципах, что и структура автоматических линий, накопление и переработка информации у них имеет дискретный характер.
Кроме того, живые, и неживые системы имеют контур обратной связи, поэтому некоторые существенные особенности систем можно с помощью метода статистических испытаний имитировать.
Обратная связь. Для систем любой природы необходимым условием их эффективного функционирования является наличие обратной связи, сигнализирующей о достигнутых результатах. На основании полученной информации о результатах функционирования системы идет процесс корректировки управляющего воздействия. Система обратной связи в упрощенном виде приведена на рисунке 5.7.
| Обратная связь |
| Вход |
| Выход |
| Х |
| R |
| Y |
Рисунок 5.7 – Схема системы с обратной связью
Входная величина R воздействует на управляемый объект (процесс) и превращается в выходную величину Y . Величина Y с помощью канала обратной связи подается на вход, регулирует входную величину R и в виде управляющего сигнала X воздействует уже по-новому на управляемый объект (процесс).
В результате возникает связь, образующая замкнутый контур. Различают две формы связи: отрицательную и положительную. Отрицательная обратная связь уменьшает отклонение выходной величины от заданного значения, то есть стремится установить и поддерживать некоторое устойчивое равновесие.
Обратная связь, с точки зрения кибернетики, является информационным процессом, так как связана с переработкой информации, поступившей на вход R . Понятие обратной связи универсально. Оно используется в различных областях науки и техники. В биологических науках термин «обратная связь» часто фигурирует под названием «обратная афферентация».
Рассмотрим иерархичность управления. Под иерархичностью управления понимается многоступенчатое управление, характерное для живых организмов, технических, социально-экономических и других систем. При иерархическом построении систем нижние уровни управления отличаются большой скоростью реакции и быстротой переработки поступающих сигналов. Чем менее разнообразны сигналы, тем быстрее реакция – ответ на информацию. По мере повышения уровня иерархии действия становятся более медленными, но отличаются большим разнообразием. Они, как правило, идут не в темпе воздействия, а могут включать в себя размышление, сопоставление и т. п. Такие принципы широко используются при построении производственных организаций.
На рисунке 5.8 приведена схема иерархического построения производственной организации, состоящей из трех уровней.
Рисунок 5.8 – Схема иерархического построения производственной организации
Верхний уровень управления представлен административно-управленческим аппаратом организации (генеральный директор, технический директор, директор по экономике и финансам и др.), который выдает управленческие решения и команды на средний уровень – уровень отделов (цехов и т. д.) На среднем уровне управленческая информации перерабатывается и поступает на нижний уровень иерархии управления – участки. Результаты переработки информации на нижнем уровне по каналам обратной связи передаются на верхний уровень управления. В случае отклонения хода процесса производства от заранее запланированных величин объемов реализуемой продукции, производительности труда и т. п. с помощью действий на верхнем уровне иерархии управления осуществляется регулирование хода процесса производства продукции.
В общем случае управление с иерархической структурой основано на том, что каждая из подсистем решает некоторую частную задачу в условиях относительной самостоятельности. Управленческие решения, в частности, прогнозные и оперативные планы, разработанные на верхнем уровне управления, постоянно координируются этим уровнем. При итеративном (обозначающем повторяющееся действие) характере выработки управленческих решений подсистем надлежащего уровня, их последующая координация верхним уровнем осуществляется во времени многократно.
В вычислительных машинах принцип иерархичности управления наиболее полно реализуется при микропрограммном управлении. В таком случае из центрального устройства на блоки местного устройства поступает обобщенный сигнал– код операции. Например, «сложить», «умножить». Местное устройство управления разбивает всю операцию на простые микрооперации или микрокоманды, выполняемые затем в необходимой последовательности.
Деление целого на подсистемы. Множество элементов, составляющих систему, объединяются в нее по определенному признаку или правилу. При введении некоторых дополнительных признаков и правил все множество элементов системы можно разделить на подмножества, выделяя тем самым из системы ее составные части – подсистемы.
Таким образом, любая система, состоящая из целого, в то же время состоит из множества подсистем, каждую из которых можно рассматривать как самостоятельную обособленную систему. И наоборот, любая система, представляющая собой нечто целое, в то же время является частью, подсистемой более масштабной системы.
Динамическая локализация. В кибернетических системах благодаря наличию связей между элементами реализуется принцип динамического размещения, то есть локализации информации, при которой сообщения передаются во временной последовательности по каналам связи. Следовательно, основным свойством динамической системы является организация структуры памяти в виде временной последовательности.
Тем не менее это не исключает статического размещения информации в элементах системы в течение определенного времени. Однако, последовательная во времени пересылка сообщений между элементами является главной предпосылкой организации функционирования такого множества элементов, как система. В общем случае из-за свойств дискретности процессов передачи информации представление о динамической локализации является обобщением понятия статической локализации и лежит в основе процессов ее сохранения в системе, которая может рассматриваться как структура памяти.
Любая система может быть рассмотрена как система памяти, организованная в соответствии с принципом динамической локализации. Одним из частных свойств системы в целом и отдельных ее элементов является свойство устойчивости к влиянию входных воздействий – свойство самовыравнивания. Свойство самовыравнивания определяется способностью элемента перейти под влиянием скачкообразно нанесенного входного воздействия в новое установившееся состояние без помощи регулятора.
В результате кибернетические системы рассматриваются как системы управления, а процессы управления как процессы переработки информации.
Кибернетический подход является одним из наиболее развитых подходов к реализации процессов принятия управленческих решений в сложных организационных, организационно-технических системах, к которым относятся и информационные системы. При кибернетическом подходе всякое целенаправленное поведение рассматривается как управление. 1
Для кибернетической системы принято допущение о том, что количество информации в системе конечно, причем всякое поступление информации в систему (информационный вход) и поступление информации из системы в среду (информационный выход), контролируемы и наблюдаемы. Материальные и энергетические потоки рассматриваются в качестве носителей информации.
При отклонении объекта управления от заданной программы информация по каналам обратной связи поступает от объекта в орган управления. Поступившая информация разрабатывается и сопоставляется с информацией, характеризующей программу (план) достижения целей, определяется рассогласование соответствующих параметров. В управляющем органе вырабатывается и принимается управленческое решение по устранению рассогласований, которое в виде управляющих воздействий подается на объект управления (через специальные исполнительные устройства). Наличие всех необходимых признаков кибернетической системы обеспечивает устойчивость ее функционирования.
В общем случае управление объектом в кибернетической системе объектом осуществляется по входам, выходам, по структуре и целям, параметрам внешней среды, если эти источники снабжены специальными средствами сбора, передачи и преобразования информации и каналами обратной и прямой связи с объектом управления.
Входы и выходы связаны с объектом и представляют собой материальные потоки, перерабатываемые объектом. Каждый компонент материального потока характеризуется совокупностью параметров и переменных, образующих множества информационных признаков, составляющих информационные потоки.
Информационные потоки формируются из документов, содержащих значения параметров, полученных по результатам их измерений в процессе контроля за состоянием входов, выходов и объекта в некоторые моменты времени. Эти потоки являются выходными для объекта и входными для органа управления, поступающими по каналам обратной связи. В результате переработки этой информации в подразделениях управляющего органа принимается решение, которое в виде директивных документов, образующих потоки, передается по каналам прямой связи на объект и реализуется в виде управляющих воздействий.
Системы, которые изучает кибернетика – это множество подсистем и элементов, соединенных между собой цепью причинно-следственных взаимозависимостей. Каждая машина или живой организм являются примером систем взаимосвязанных подсистем и элементов. Работа одних подсистем и элементов является причиной действия других подсистем и элементов.
Такая ситуация наблюдается в химических, биологических, машинных, социально-экономических процессах. Именно это дало возможность создать такую науку, как кибернетика. Кибернетика как наука занимается изучением систем произвольной природы, способных воспринимать, хранить и обрабатывать информацию, используя ее для управления и регулирования происходящих процессов. Как наука кибернетика сама по себе существовать не может. Она подпитывается за счет других наук и имеет тенденцию к саморазвитию.
Исследование систем произвольной природы и происходящих при этом процессов требует привлечения самых различных наук. Кибернетику можно представить в виде двух составляющих: общая (теоретическая) и прикладная. Общая (теоретическая) кибернетика включает в себя в основном теории информации, программирования и систем управления. В прикладную входят техническая, биологическая, военная, экономическая кибернетики. Одним из важных разделов прикладной кибернетики является экономическая кибернетика, изучающая процессы, происходящие в системах народного хозяйства. При исследовании систем управления общими применяемыми методами как в общей, так и в прикладной кибернетике, являются «системный анализ», «исследование операций» и др.
Представление кибернетики как системы наук показано на рисунке 5.6.
| Другие |
Рисунок 5.9– Кибернетика как совокупность наук
Список литературы
1. Система // Большой Российский энциклопедический словарь. – М.: БРЭ. – 2003, с. 1437 .
2. Берталанфи Л. фон. Общая теория систем – критический обзор //Исследования по общей теории систем: Сборник переводов / Общ. ред. и вст. ст. В. Н. Садовского и Э. Г. Юдина. – М.: Прогресс, 1969. С. 23–82.
3. Берталанфи Л. фон. История и статус общей теории систем // Системные исследования. – М.: Наука, 1973.
4. Волкова В. Н., Денисов А. А. Теория систем: учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2006. – 511 с.
5. Кориков А.М., Павлов С.Н. Теория систем и системный анализ: учеб. пособие. – 2. – Томск: Томс. гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 2008. – 264 с.
6. Месарович М., Такахара И. Общая теория систем: математические основы. – М.: Мир, 1978. – 311 с.
7. Перегудов Ф. И., Тарасенко Ф. П. Введение в системный анализ. – М.: Высшая школа, 1989.–367 С.
8. Уёмов А. И. Системный подход и общая теория систем. – М.: Мысль, 1978. – 272 с.
9. Черняк Ю. И. Системный анализ в управлении экономикой. – М.: Экономика, 1975. - 191 с.
10. Эшби У. Р. Введение в кибернетику. – 2. – М.: КомКнига, 2005. – 432 с.
11. ГОСТ Р ИСО МЭК 15288-2005 Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем
12. В. К. Батоврин. Толковый словарь по системной и программной инженерии. – М.:ДМК Пресс. – 2012 г. – 280 с.
13. Алгазинов, Э. К. Анализ и компьютерное моделирование информационных процессов и систем: учебное пособие/ [Э. К.Алгазинов, А. А. Сирота]; Под общ. ред. д. т. н. А. А. Сироты. – М.: Диалог-МИФИ, 2009. – 416 с. Гриф: Реком. УМО.
14. Качала В.В. Основы теории систем и системного анализа. Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия-Телеком, 2007. – 216 с.: ил.
15. Белякова Н.Б. Основы теории систем и системного анализа. Курс лекций. Санкт-Петербург. – 2013.– 120 с.
16. Советов, Б. Я. Теория информационных процессов и систем: учебник/ [Б. Я. Советов, В. А. Дубенецкий, В.В. Цехановский и др.]; под ред. Б. Я. Советова. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 432 с. Гриф: Доп. УМО.
17. Информационные системы и технологии в экономике и управлении: учебник / [Трофимов В. В и др.] ; под ред. В. В. Трофимова; Санкт-Петербург. гос. ун-т экономики и финансов. - М. : Юрайт, 2011. - 478 с. : ил., табл. - (Основы наук). - Гриф: Доп. УМО.
18. - Информационные системы в экономике: учеб. пособие / под ред. Чистова Д. В. - М. : Инфра-М, 2011. – 234 с.
19. - Золотов, С. И. Интеллектуальные информационные системы: учеб. пособие / С.И. Золотов. - Воронеж: Научная книга, 2007. - 140 с.
20. Избачков, Ю. С. Информационные системы: [учебник] / Ю. С. Избачков, В. Н. Петров. - 2-е изд. - СПб. : Питер, 2008. – 656 с.
21. Путькина, Л. В. Интеллектуальные информационные системы / Л. В. Путькина, Т. Г. Пискунова. - СПб. : Изд-во СПбГУП, 2008. – 223
Теория информационных процессов и систем
Кибернетический подходподразумевает наличие заранее определенной цели, к которой система стремится самостоятельно, самоорганизуется вокруг нее
Долгое время в философии господствовала точка зрения на самоорганизацию, как на явление, присущее только живым системам. Кибернетическое понимание «управления в животном и машине» как понимание централизованной иерархической структуры, где информация «снизу» поступает лишь как конечный результат по каналу обратной связи, а решения принимаются только «наверху», оказалось не способным отразить сложность функционирования реальных систем, а также создать хорошие объяснительные модели процессов самоорганизации, происходящие в сложных системах
Кибернетический подход подразумевает наличие заранее определенной цели, к которой система стремится самостоятельно, самоорганизуется вокруг нее.
Кибернетика занимается разработкой алгоритмов и методов, позволяющих управлять системой для того, чтобы та функционировала заранее заданным образом
Кибернетический аспект управления экономической системой предполагает переработку социально-экономической информации, принятие решений овоздействии на систему и реализацию этих решений. При данном подходе управление кибернетической системой включает два элемента: определение траектории состояния системы (формирование цели и указание путей ее достижения) и удержание системы на этой траектории путем регулирования с помощью обратных связей. Соответственно в подсистеме управления выделяются два блока: блок определения целей и блок регулирования. Существуют три основных вида управления: жесткое (задана жесткая программа);мягкое(регулирование с помощью обратных связей);самоуправлениеилисаморегулирование(самонастройка или самоорганизация).
В кибернетике понятие самоорганизующихся систем, как правило, связывают со способностью систем к адаптации в условиях постоянно изменяющихся внешних и внутренних факторов.
Само организующаяся система -- это кибернетическая адаптирующаяся система, в которой накопление опыта, запоминание и структуризация информации выражается в изменении структуры системы и уровня ее организации.
Адаптация системы происходит за счет различных факторов, которые могут действовать самостоятельно или сообща (кооперативно). Исходя из этого можно следующим образом классифицировать самоорганизующиеся системы:
- *Самонастраивающаяся система -- такая кибернетическая адаптирующаяся система, в которой накопление опыта (запоминание информации) выражается в изменении тех или иных ее параметров, существенных для цели системы. Например, предприятие расширяет выпуск продукции вслед за увеличением спроса: в соответствии с изменениями внешней среды изменяется способ функционирования системы.
- *Саморазвивающаяся система--такая кибернетическая адаптирующаяся система, которая самостоятельно вырабатывает цели своего развития и критерии их достижения, изменяет свои параметры, структуру и другие характеристики в заданном направлении.
- *Самообучающаяся система - такая кибернетическая адаптирующаяся система, которая в процессе развития проходит процесс обучения, накапливая опыт, обладает способностью самостоятельно искать критерии качества своего функционирования.
Как видим, одна и та же система может демонстрировать самоорганизацию в разных смыслах. Любой организационной системе, где элементы -- люди, свойственны самоорганизация и самообучение.
Такая система сама ищет пути содружества и соорганизации. Особенно эти эффекты заметны при гибкой системе управления.
Доказано, что чем меньше регламентирована программа и структура управляемой подсистемы, тем выше способность приспособления управляющей подсистемы к реальным условиям.
В ряде случаев самоорганизация эффективнее, чем формальная целенаправленная организация и управление. Процесс самоорганизации систем требует определенной свободы, определенного поля, выбора, «хаоса возможностей». Вся организационно-управленческая деятельность должна быть направлена на создание управляющих систем, способных самостоятельно, в ходе процесса управления строить собственный алгоритм в состояние системы результате адаптации и обучения. Такое управление, в отличие от управления по заранее заданному жесткому алгоритму, называют адаптивным управлением. Задача адаптивного управления состоит в поиске наилучшей стратегии по отношению к цели управления.
Кибернетическую схему адаптивного управления поведением системы можно представить в виде замкнутого контура связи (рис. 1.1).
Рис.1.1 Кибернетическая схема управления поведением системы.