Select Page

Новая кибернетика как фундаментальная наука

От регулятора к объекту информация передается в виде сигналов управления; в управляемом объекте под воздействием управляющих сигналов осуществляется преобразование больших количеств энергии (сравнительно с энергией сигналов) в работу. Цепь передачи информации замыкается сигналами обратной связи, представляющими собой информацию о действительном состоянии управляемого объекта, поступающую от объекта в регулятор.

Законы преобразования информации определяются принципами действия и конструкцией регулятора. Прямо мы не можем узнать, куда надо изменять управление, поскольку целевая функция не зависит явно от управления.

Это наиболее простой и наименее выгодный путь решения. Задача теории заключается в том, чтобы путем комбинации таких отдельных цепей обеспечить передачу заданного количества информации при помощи минимального количества физических элементов, потребных для построения схем. При этом необходимо добиться надежности и помехоустойчивости работы систем.

Это понятие об обратной связи. Фактически это основное понятие кибернетики. Что значит обратная связь? И в начале войны он начинает работать над задачей автоматического управления зенитными установками, задачей автонаведения. Он построил модель, которая позволяла, например, по двадцати отсчетам положения самолета предсказать еще десять будущих отсчетов, где этот самолет может находиться.

С точки зрения здравого смысла, в этом ничего необычного нет. Ну, действительно, предположим, вы хотите заработать побольше денег. Вы не знаете, как сделать, чтобы денег было больше, но вы можете посмотреть, как ваши те или иные действия отражаются на скорости зарабатывания денег. Так надо выбрать то направление движения, изменения управления, в котором вы быстрее зарабатываете. Здесь есть некоторая математика, надо ведь доказать, что это работает.

То есть это отрицательная обратная связь — тот процесс, который приводит к очень положительным результатам во многих областях, связанных с социологией или, например, с экономикой. Потому что он говорит о том, что существуют отношения между частями системы, которые позволяют ей стабилизироваться. То есть фактически мы можем настраивать систему с обратной связью и получать требуемые значения выхода. Если у нас есть какие-то отклонения, система будет их гасить. Здесь на первый план выходят те основные концептуальные идеи, которые являлись основой для решения практических задач и использовались Винером, в частности, для создания автонаводящихся систем casino x зеркало.

Он стал известен совсем недавно, около десяти лет назад. Это новая страница в кибернетике, теории управления и теории информации тоже. Если информация положительна, в скалярном случае А больше единицы по модулю, то энтропия растет, это означает, что система неустойчивая, а если А меньше единицы по модулю, то энтропия теряется, и в то же время мы знаем, что это устойчивая система. Мы должны стремиться к устойчивости, иначе не будет хорошего регулирования, чтобы робот двигался ровно по линии, мы должны обеспечить устойчивость этого движения. Вот как кибернетика связана с информацией.

И удивительно, что эта математика работает и в физике. Теперь я могу сформулировать очень важный результат, который связывает основные понятия теории управления и теории информации.

Но мы можем взять и вычислить скорость изменения нашей целевой функции в силу уравнения движения, а затем вычислить градиент этой скорости в силу уравнения системы и двигаться, менять управление в направлении, противоположном скоростному градиенту. Пропорционально скоростному градиенту – если хотим увеличивать целевую функцию, а в противоположную сторону – если хотим уменьшать.

Для обозначения этой единицы количества информация введено специальное название “бид” (от начальных букв термина “binary bigit”, что означает двоичная цифра). Можно представить такой характер решения этой задачи, когда для реализации каждой зависимости, то есть для передачи каждого возможного варианта информации, строится отдельная схема.

Назначение любого регулятора заключается в преобразовании информации, характеризующей действительное состояние объекта, в информацию управления, то есть информацию, которая должна определять будущее поведение объекта. Таким образом, регулятор представляет собой устройство преобразования информации.

С другой стороны, чем большие значения выхода у этого черного ящика мы будем каким-то образом вычитать из входа, мы будем ослаблять входной сигнал. Таким образом, мы будем ослаблять и выходной сигнал.