CC BY
61
«ИДЕАЛЬНАЯ» СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КАК СЛЕДСТВИЕ ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СИСТЕМ
УДК 334.012.23
Денис Евгеньевич Сахаров
Аспирант кафедры экономической теории, ГОУ ВПО "Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)" Эл. почта: [email protected]: [email protected]: Тел.: 8(903)765-0620)
Исходя из принципа Эшби, самоорганизация - это «процесс упорядочения в системе за счёт внутренних факторов, без внешнего специфического воздействия», можно считать систему управления, основанную на экспертных системах, способной к самоорганизации, стремящейся к самосовершенствованию, то есть к увеличению степени идеальности.
Ключевые слова: системы управления, Альтшуллер, самоорганизация, гомеостаз, теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).
Denis Sakharov
Chair of the economic theory, The Moscow
State Institute of Radio Engineering, Electronics
and Automatics
Tel.: 8 (903) 765-0620)
E-mail: [email protected]:
IDEAL MANAGEMENT SYSTEM AS CONSEQUENCE OF LAWS OF DEVELOPM ENT OF ARTIFICIAL SYSTE MS
Proceeding from a principle of Eshbi, self-organizing is «streamlining process in system at the expense of internal factors, without exterior specific influence», it is possible to consider the management system based on expert systems, capable to the self-organizing aspiring to self-improvement, that is to magnification of a level of ideality.
Keywords: management systems, Altshuller, self-organizing, a homeostasis, Theories of the decision of inventive tasks (TRIZ).
1. Введение
Искусственные системы - это системы, созданные человеком в процессе научно-технического прогресса и управляемые при помощи человека. Они предназначены для повышения эффективности труда, его механизации, автоматизации и кибернетизации[1].
Изначально в качестве искусственных систем рассматривались только технические системы. В середине XX века советский ученый Г.С. Альтшуллер изучал развитие искусственных систем для разработки методов решения технических задач. Ученый пришел к выводу, что развитие искусственных технических систем не зависит от воли человека и происходит по объективным законам[2].
Изучая технические системы в динамике, Альтшуллер сформулировал Законы развития технических систем[3], которые впоследствии легли в основу Теории Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ). Применимы ли законы данной теории к системам управления в контексте самоорганизации?
2. Общие закономерности развития искусственных систем
В ТРИЗ решение проблем осуществляется на основе общих законов эволюции, общих принципов разрешения противоречий и методов использования этих общих положений при решении конкретных задач.
В соответствии с законами развития технических систем их развитие происходит:
-в направлении увеличения степени их идеальности, то есть каждая последующая версия объекта имеет улучшенные основные параметры пользовательских функций;
-неравномерно (переход количества в качество);
-через разрешение противоречий[4].
В соответствии с ТРИЗ изменение технической системы выглядит так: в соответствии с потребностью, возникшей у человека, создается материальный объект, способный удовлетворить эту потребность, чем и выполняется его основная функция. Для того, чтобы создать такой объект, необходимо задать ему принцип действия, основанный на знаниях определенных законов природы, которые должны обеспечить выполнение основной функции. В результате возникает искусственная техническая система, удовлетворяющая потребность человека на определенном этапе. Но, в процессе развития человечества к существующему объекту предъявляются новые требования, которые он уже удовлетворить не в состоянии. Возникает противоречие между потребностями человека и возможностями существующей системы. Это противоречие разрешается за счет изменения принципа действия. Последующая модификация объекта создается с использованием новых знаний, воплощенных в новую конструкцию. Затем у человека возникают новые потребности, и все повторяется сначала.
Основным законом развития технических систем является закон стремления системы к идеальности. Под «идеальной машиной» в рамках ТРИЗ понимается предел развития технической системы. Заключается он в том, что сама техническая система исчезает, а функция ее выполняется. Закон стремления технической системы к идеальности Г.С. Альтшуллер описал следующим образом: «Развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности. Идеальная техническая система - это система, вес, объем и площадь которой стремятся к нулю, хотя ее способность выполнять работу при этом не уменьшается. Иначе говоря, идеальная система - это когда системы нет, а функция ее сохраняется и выполняется» [5].
Так как понятие идеальности дает представление только о направлении развития технической системы, но не дает осознание того, какими путями повышают свою идеальность технические системы, для представления состояния предельного развития технических систем, не связанного с ограничениями по ресурсам, были предложены модели предельного развития (МПР) систем.
Основные положения, использованные при этом:
-технические системы не представляют из себя общую массу, развивающуюся в едином направлении, а могут быть сгруппированы в ряд классов, отличающихся направленностью своего развития;
-предел развития технических систем может быть выявлен через изучение, исследование предельных характеристик объекта ее обработки и требований к
Экономика, Статистика и Информатика
№6, 2010
выполняемой операции;
- предел развития технической системы может быть конструктивно описан не через одну интегральную характеристику, а с помощью комплекса частных характеристик.
Модели предельного развития - это представление предела развития класса технических систем, объединенных общностью типов обрабатываемых объектов и функцией их обработки, выраженное через совокупность пределов развития основных параметров, характеризующих эти технические сис-темы[6].
Таким образом, развитие технических систем может быть представлено в виде изменения наиболее важных для потребителя параметров. Динамика изменений этих параметров зависит как от потребностей объектов, для которых были созданы технические системы, так и от возможностей определенного момента развития. Тенденцией развития каждого параметра может быть как стремление к нулю, так и к некоему пределу, определяемому исходя из потребностей определенного объекта.
3. Основные критерии создания (идеальной) системы управления
Но искусственные системы - это не только технические системы. К искусственным системам относятся все объекты, которые сами по себе в природе не существуют, а возникают в результате целенаправленной деятельности человека, и имеют определенную основную функцию. К таким объектам можно отнести, например, научные знания, произведения искусства, социально - экономические и организационные структуры и так далее. Исследование изменений подобных искусственных систем показало[7], что эти изменения происходят также в направлении повышения степени их идеальности с точки зрения потребительских характеристик, что соответствует объективным законам развития технических систем, открытым Г.С. Альтшуллером. А так как технические системы являются одним из элементов искусственных систем, следовательно, законы развития технических систем можно применить для исследования развития всех искусственных систем.
Так как социально-экономическая организация, коей является предприятие, также является искусственной системой, созданной и управляемой при помощи людей, законы ее развития подчиняются общим законам развития ис-
кусственных систем, вследствие чего и систему управления этим предприятием можно считать искусственной системой, развивающейся по общим законам развития технических систем.
Основными факторами, влияющими на принятие верного управленческого решения, являются люди, технические средства и информация. Применительно к системам управления, идеальная система та, в которой при принятии верного управленческого решения влияние как человеческого фактора, так и технического фактора должно стремится к бесконечному минимуму, а само решение должно приниматься на основе базы знаний (заложенной в самой системе), стремящейся к бесконечному максимуму. Таким образом, сама система исчезает, а ее функция остается. Модель предельного развития такой системы должна быть основана на экспертных системах (на нечеткой логике).
Но какие именно черты должны быть присущи «идеальной» системе управления? Так как самоорганизующаяся система - это система, в которой регулятор находится внутри управляемой системы, то основным принципом создания идеальной системы управления является принцип самоорганизации.
Основная цель самоорганизующейся системы - это бесконечное преодоление разрушительных факторов окружающей среды.
Закон необходимого разнообразия, сформулированный психологом Уильямом Росс Эшби, являющийся первым началом кибернетики, звучит следующим образом: «Чтобы управление системой было возможно, разнообразие управляющих действий должно быть не меньше разнообразия возмущений на входе в систему» [8]. В упрощенном виде его формулируют так: только многообразие способно поглотить многообразие. Это означает, что сложность можно победить только тем же, как минимум, уровнем сложности.
Одним из основных критериев сложности процесса управления и является разнообразие, то есть те возможные состояния, которые может принимать система.
Применительно к управлению закон Эшби можно сформулировать так: «В системе управления должен быть заложен набор управляющих воздействий, перекрывающий все возможные состояния системы».
Иначе говоря, система должна об-
ладать возможностью изменять своё состояние в ответ на возможное возмущение; разнообразие возмущений требует соответствующего ему разнообразия возможных состояний. В противном случае такая система не сможет отвечать задачам управления, выдвигаемым внешней средой, и будет малоэффективной.
В социально-экономической системе, находящейся в управляемом состоянии, необходимо, чтобы на случай любого внешнего воздействия, способного вывести систему из допускаемого состояния, существовала такая ее реакция, которая бы возвращала систему в одно из допустимых состояний, то есть поддерживала ее гомеостаз.
Следуя вышеизложенному принципу Эшби, можно утверждать, что самоорганизующаяся система способна сохранять гомеостаз, если в ответ на каждое воздействие (возмущение) она способна генерировать управляющее воздействие, исходя из имеющейся в ее арсенале базы знаний.
В процессе самоорганизации происходит самопроизвольный поиск устойчивых структур. Под устойчивостью системы понимают ее способность сохранять свою структуру при наличии внешних воздействий на нее; при снятии воздействия такая система должна вернуться в исходное состояние.
Исходя из принципа Эшби, самоорганизация - это «процесс упорядочения в системе за счёт внутренних факторов, без внешнего специфического воздействия», можно считать систему управления, основанную на экспертных системах, способной к самоорганизации, стремящейся к самосовершенствованию, то есть к увеличению степени идеальности.
4. Заключение
Таким образом, самоорганизующаяся система управления есть разновидность искусственных систем, она развивается по тем же законам, ей присущи следующие свойства и признаки искусственных систем: адаптивность, сохранение динамического равновесия при внешнем воздействии (возмущении), саморегуляция, динамичность развития, стремление к «идеализации».
Литература
1. Кириллов Н. П. Признаки класса и определение понятия «технические системы» // Авиакосмическое приборостроение, № 8, 2009. С.32-38.
2. Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б. О
№6, 2010
118
психологии изобретательского творче-ства\\Вопр.психологии, 1956, №6.
3. Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач. — М.: Сов.радио, 1979.184 с.
4. Меерович М.И., Шрагина Л.И. Законы развития искусственных систем. Лаборатория "ТРИЗ-педагогика Украины", 2004-2006
5. Г.С. Альтшуллер, "Творчество как точная наука", 1979
6. Г.С. Альтшуллер, «Найти идею: Введение в ТРИЗ - теорию решения изобретательских задач», 3-е изд., доп., Петрозаводск: Скандинавия, 2003
7. М.И. Меерович, Шрагина Л.И.
«Идеальные» системы в контексте теории развития искусственных систем. МАТРИЗ, 2004
8. Эшби У Р. Введение в кибернетику. — М., 1959
References
1. Kirillov N.P. Signs of a class and concept definition «technical systems»// Aerospace instrument making, № 8, 2009. p.32-38.
2. Altshuller G. S, Shapiro of the River B. About psychology of inventive creativity \\Vopr.psihologii, 1956, №6,
3. Altshuller G. S. Creativity as the exact science. The theory of the decision of inventive problems. — М: Sov.radio,
1979.-184 p.
4. Meerovich M. I, Shragina L.I.law of development of artificial systems. Laboratory "TRIZ-pedagogics of Ukraine", 2004-2006
5. G.S. Altshuller, "Creativity as the exact science", 1979
6. G.S.Altshuller, «to Find idea: Introduction in TRIZ - the theory of the decision of inventive problems», 3 ed., add., Petrozavodsk: Scandinavia, 2003
7. M.I.Meerovich, Shragina L.I. "ideal" systems in a context of the theory of development of artificial systems. MATPH3, 2004
8. Ashby W.R. Introduction in cybernetics. —M,1959
9
Экономика, Статистика и Информатика Ш9 №6, 2010
