1.3.2. Принцип необходимого разнообразия Эшби

Принцип необходимого разнообразия Эшби

1.3.2. Принцип необходимого разнообразия Эшби

Предыдущая12345678910Следующая

Рассмотрим управляемую систему, в которой ОУ находится в состоянии Y, а СУ в состоянии Х. Тогда:

I(Х, Y) = H(Х) – H(Х/Y),

где H(Х) – энтропия системы управления, а H(Х/Y) – энтропия СУ после управляющего воздействия на объект управления, находящийся в состоянии Y. В силу симметричности информации предыдущего можно переписать в виде:

I(Х, Y) = I (Y, Х) = H(Y) – H(Y/Х)

при наличии идеальных каналов связи. Тогда:

H(Х) – H(Х/Y) = H(Y) – H(Y/Х)

Поэтому:

H(Y/Х) = H(Y) – H(Х) + H(Х/Y)

Энтропия ОУ при получении им управляющего воздействия Х со стороны СУ должна стремиться к нулю H(Y/Х)→0 и энтропия СУ тоже должна стремиться к нулю H(Х/Y)→0.

Отсюда вытекает, что энтропии СУ и ОУ должны в идеальном случае совпадать! Таким образом, разнообразие ОУ и его соответствующего СУ должны находиться в определенном соотношении. Эта связь была обнаружена кибернетиком У.

Россом Эшби и формулируется так: «Разнообразие управляющей системы должно быть не меньше разнообразия управляемого объекта».

Управление — функция организованных систем различной природы (биологической, технической, социальной), обеспечивающая сохранение определенной их структуры, поддержание режима деятельности, реализацию их программ и достижение их целей.

Термин «управление» можно толковать несколько шире. Мы можем говорить об управлении не только системами, но и процессами, с целью придания им желаемых свойств. Говорят об управлении качеством, управлении безопасностью и т.д..

конечно, в каждом конкретном случае необходимо раскрывать смысл этого управления. Однако, общим является то, что имеется ввиду целенаправленное воздействие на процесс и/или организация этого целенаправленного воздействия.

Цель должна присутствовать обязательно. Без цели нет управления.

При изучении свойств управляемых систем нужно обратить внимание на следующее обстоятельство – для управления необходимо в той или иной мере знать состояние ОУ.

Это знание реализуется путем получения информации о состоянии ОУ.

При изучении свойств управляемых систем нужно обратить внимание на следующее обстоятельство – для управления необходимо в той или иной мере знать состояние ОУ.

Это знание реализуется путем получения информации о состоянии ОУ.

«связь» – отношение взаимной зависимости, обусловленности ,общности между чем-нибудь. В нашем случае это связь ОУ и СУ.

В теории связи устанавливается, что информация сообщается каждый раз, когда приемник испытывает возбуждение под действием некоторого сигнала – материального носителя информации: электрические колебания, колебания воздуха, сообщение на бумаге и т.д.

Под «каналом связи» будем понимать «средство связи» или механизм, реализующий связь.

Основной проблемой связи считается «точное или приблизительное воспроизведение в одной точке сообщения, переданного из другой точки».

Если полагать, что управление есть навязывание обусловленного поведения, то, очевидно, что источник информации управляет состоянием приемника информации и модель Шеннона иллюстрирует разомкнутый контур управления.

36. Модель объекта управления: уравнение “вход- выход”. Модель устройства управления. Воздействие окружающей среды.

ОУ, адекватно описывающей поведение ОУ при воздействии со стороны ОС и реакции на УВ, то возможно управление при наличии модели. Структурная схема управляемой системы в этом случае примет вид:

Подобный принцип управления характерен для ряда непрерывных производств (химических, и т.д.) или для управления социосистемами, где в качестве модели выделяется группа лиц и только их состояние отслеживается для организации управления (например, система рейтингов на телевидении, социологические опросы населения).

В соответствии с причинно–следственной связью: f – причина, y – следствие. Это уравнение принято назавать уравнением “Вход – Выход”. Назовем множитель передаточной функцией системы, которую будем определять как величину выхода (y) к величине входа (f).

Поплавковая камера карбюратора Служит для регулировки уровнем бензина в карбюраторе. Целью является поддержания фиксированного уровня бензина. Впервые подобная идея управления уровнем жидкости была реализована более 2 тысяч лет назад в устройстве водяных часов.

Принцип работы системы достаточно прозрачен: 1) при уменьшении уровня бензина, поплавок, плавающий в бензине, понижается и воздействует на запорную иглу, которая открывает отверстие подачи бензина из бензобака, что и приводит к повышению уровня бензина; 2) при увеличении уровня бензина поплавок поднимается и запорная игла закрывает отверстие подачи из бензобака, что и приводит к уменьшению уровня бензина. Такое поведение поплавка приводит в целом к стабилизации уровня бензина в поплавковой камере. Уровень бензина в поплавковой камере определяет равномерность подачи бензина в камеру сгорания двигателя. Если бы регулятора уровня бензина не было, то мы бы почувствовали ощутимые рывки и толчки при поездке на автомобиле. Устройством управления служит поплавок + запорная игла, средством «измерения» уровня — поплавок, исполнительным устройством — запорная игла.

37. Модель связи Клода Шеннона. otvety_16-44.pdf

Источник информации

Кодировщик

Канал связи

Декодировщик

Приемник

информации

источник помех – «шума»

передаваемое сообщение

передаваемый сигнал

принимаемый сигнал

принимаемое сообщение

При изучении свойств управляемых систем нужно обратить внимание на следующее обстоятельство – для управления необходимо в той или иной мере знать состояние ОУ.

Это знание реализуется путем получения информации о состоянии ОУ.

Сам процесс получения информации тесно связан с понятием «связь»: отношением взаимной зависимости, обусловленности ,общности между чем-нибудь. В нашем случае это связь ОУ и СУ.

Ниже под связью будем также понимать взаимодействие между элементами системы: изменение состояния элементов при изменении состояния элементов, находящихся с ними в связи. Нас будет интересовать связь по информации. Для этого напомним простую и ясную модель К.Шеннона для системы связи, предложенной им в 1948 году. Эта модель иллюстрируется следующей схемой:

В теории связи устанавливается, что информация сообщается каждый раз, когда приемник испытывает возбуждение под действием некоторого сигнала – материального носителя информации: электрические колебания, колебания воздуха, сообщение на бумаге и т.д.

Под «каналом связи» будем понимать «средство связи» или механизм, реализующий связь.

Основной проблемой связи считается «точное или приблизительное воспроизведение в одной точке сообщения, переданного из другой точки».

Если полагать, что управление есть навязывание обусловленного поведения, то, очевидно, что источник информации управляет состоянием приемника информации и модель Шеннона иллюстрирует разомкнутый контур управления. Не случайно поэтому монография Н.Винера называется «Кибернетика, или управление и связь в животном, человеке и машине».

Проблемы связи изучаются в теории информации, теории кодирования, теории управления. В теории управления изучаются вопросы фильтрации сигналов – выделения полученного сигнала из сигнала, подверженного воздействию помехи в канале связи. На этом техническом, хотя и

38. Ограничения на управляющие воздействия. Оптимальное и допустимое управление на примере задачи об управлении материальной точкой. otvety_16-44.pdf

Предыдущая12345678910Следующая .

Источник: https://mylektsii.ru/5-84381.html

Аксиомы теории управления, Закон необходимого разнообразия Эшби

1.3.2. Принцип необходимого разнообразия Эшби

Введение

Глава 1. Аксиомы теории управления

Глава 2. Закон необходимого разнообразия Эшби

2.1 Закон необходимого разнообразия Эшби

2.2 Основы управления системой

2.3 Возражение собеседника

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В настоящее время процесс управление все большей степени несет системный характер, управление любой организации осуществляется как воздействие на единое целое. Менеджеры должны четко осознавать взаимосвязь всех систем своей компании. Таким образом, Современный руководитель должен обладать системным мышлением, так как:

  • менеджер должен воспринимать, перерабатывать и систематизировать огромный объём информации и знаний, которые необходимы для принятия управленческих решений;
  • руководителю необходима системная методология, с помощью которой он мог бы соотносить одно направления деятельности своей организации с другим;
  • менеджер должен видеть за деревьями лес, за частным – общее, подняться над повседневностью и осознавать, какое место его организация занимает во внешней среде, как она взаимодействует с другой, большей системой, частью которой является;

системный подход в управлении позволяет руководителю более продуктивно реализовывать свои основные функции: прогнозирование, планирование, организацию, руководство, контроль.

Глава 1 . Аксиомы теории управления

Для управления необходимо выполнение ряда естественных условий, которые сформулируем в виде аксиом.

Аксиома 1. Наличие наблюдаемости объекта управления. В теории управления ОУ считается наблюдаемым в состоянии z(t) на множестве моментов времени Т при входном воздействии ХО) и отсутствии возмущений, если уравнение наблюдения динами ческой системы, представленное в виде

y*(t) = g [t, x(t), z*(t)],

где у *(t) – некоторая реализация выходного процесса, доступная для регистрации, имеет единственное решение

z*(t) = z(t) О Х

Если это утверждение справедливо для любого z(t) О Х, то объект считается полностью наблюдаемым.

Это выражение означает, что определение любого из состояний ОУ (т.е. его наблюдаемость) реализуется только в том слу чае, если по результатам измерения выходных переменных у*(t) при известных значениях входных переменных x(t) может быть получена оценка z*(t) любой из переменных состояния z(t).

Такая задача в теории систем известна как задача наблюдения. В организационно-технических системах управления эта задача реализуется функцией контроля текущего состояния ОУ и воз действий внешней среды. Без этой информации управление или невозможно, или неэффективно.

Аксиома 2. Наличие управляемости – способности ОУ переходить в пространстве состояний Z из текущего состояния в требуемое под воздействиями управляющей системы.

Под этим можно понимать перемещение в физическом пространстве, изменение скорости и направления движения в пространстве состояний, изменение структуры или свойств ОУ.

Если состояние ОУ не меняется, то понятие управления теряет смысл.

Аксиома З. Наличие цели управления. Под целью управления понимают набор значений количественных или качественных характеристик, определяющих требуемое состояние ОУ.

Если цель неизвестна, управление не имеет смысла, а изменение состояний превращается в бесцельное блуждание. Цель отображается точкой, в которую надо перевести систему из существующего состояния, или траекторией перевода ОУ в требуемое состояние в виде, например, аддитивной свертки

с ограничениями типа

, где

yi – i-я характеристика,

ai – важность (вес) i-й характеристики,

bi – расход ресурсов на поддержании i-й характеристики в требуемом состоянии,

c – общее количество ресурсов.

Аксиома 4. Свобода выбора – возможность выбора управляющих воздействий (решений) из некоторого множества допустимых альтернатив.

Чем меньше это множество, тем менее эффективно управление, так как в условиях ограничений оптимальные решения часто остаются за пределами области адекватности.

Если имеется единственная альтернатива, то управление не требуется. Если решения не влияют на изменение состояния СУ, то управления не существует.

Аксиома 5. Наличие критерия эффективности управления. Обобщенным критерием эффективности управления считается степень достижения цели функционирования системы.

Кроме степени достижения цели качество управления можно оценивать по частным критериям: степени соответствия управляющих воздействий требуемым состояниям ОУ, качеству принимаемых решений, точности управления. Для оценки систем управления военного назначения вводятся требования к управлению по показателям устойчивости, непрерывности (длительности цикла управления), оперативности и скрытности.

Аксиома 6. Наличие ресурсов (материальных, финансовых, трудовых и т.д.), обеспечивающих реализацию принятых решений. Отсутствие ресурсов равносильно отсутствию свободы выбора. Управление без ресурсов невозможно.

 Глава 2. Закон необходимого разнообразия Эшби

                2.1 Закон необходимого разнообразия Эшби

Требуемый уровень управления включен в закон необходимого разнообразия Эшби, который основан на математической теории связи Шеннона. Данный закон постулирует необходимость соответствия возможностей индивидуума или управляющего органа по обработке информации и той информации, которая предоставляется ему системой для вырабатывания управляющих воздействий.

Закон необходимого разнообразия утверждает, что для управления системой управляющий орган должен быть способным к восприятию по крайней мере того же количества различных сигналов, какое может появиться на выходе управляемой им системы.

В любой ситуации, участниками которой являются управляющий орган и управляемая им система, индивидуум имеет в своей памяти набор возможных действий, ответных на действия, системы. Сложность системы может быть оценена по количеству j различных состояний, в которых она может находиться. О сложности можно судить по числу комбинаций переменных (или свойств), определяющих процесс.

Таким образом, если процесс зависит от значения единственной переменной, сложность определяется, лишь количеством значений, принимаемых этой переменной. По мере увеличения числа переменных – параметров системы – растет и сложность самой системы.

Управление в том смысле, в котором этот термин используется в данной главе, предполагает наличие возможности учесть все разнообразие состояний системы. Конечная цель при этом состоит в выборе подходящего набора параметров системы для ее количественного описания.

Управляющий орган должен подобрать надлежащую реакцию на каждый сигнал, получаемый им от системы.

Для достижения возможности полного управления системой управляющий орган должен обладать тремя качествами:

1. Иметь, по крайней мере, столько же различных возможных действий, как в управляемой системе (альтернативой является более высокое быстродействие органа по сравнению с управляемой системой).

2. Иметь абсолютно точный набор принятых возможных действий, являющийся подмножеством множества всех возможных ответов на действия системы (наилучший в каком-то смысле набор ответов).

3. Иметь возможность производить ответные действия (соответствующие им коды) со скоростью не ниже скорости работы управляемой системы.

2.2 Основы управления системой

Управление в системе – внутренняя функция системы, осуществляемая в системе независимо от того, каким образом, какими элементами системы она должна выполняться.

Управление системой – выполнение внешних функций управления, обеспечивающих необходимые условия функционирования системы.

Управление системой (в системе) используется для различных целей:

  1. увеличения скорости передачи сообщений;
  2. увеличения объема передаваемых сообщений;
  3. уменьшения времени обработки сообщений;
  4. увеличения степени сжатия сообщений;
  5. увеличения (модификации) связей системы;
  6. увеличения информации (информированности).

Рис. 1. Общая схема управления системой

Если число возможных состояний системы S равно N, то общее количество разнообразия системы (мера выбора в системе – см. ниже информационные меры) равно V(N) = log2(N).

Пусть управляемая система обладает разнообразием V(N1), а управляющая – V(N2). Цель управляющей системы – уменьшить значение V(N1) за счет изменения V(N2). В свою же очередь, изменение V(N1), как правило, влечет изменение и V(N2), а именно, управляющая система может эффективно выполнять присущие ей функции управления лишь при условии, если верно неравенство: V(N2) >= V(N1).

Это неравенство выражает принцип (Эшби) необходимого разнообразия управляемой системы: управляющая подсистема системы должна иметь более высокий уровень организации (или большее разнообразие, больший выбор), чем управляемая подсистема, т.е. многообразие может быть управляемо (разрушено) лишь многообразием.

Пример. Менеджер фирмы должен быть более подготовлен, более грамотен, организован, свободен в своих решениях, чем, например, продавец фирмы.

Малые, средние фирмы, ООО, АО – необходимый фактор разнообразия, успешного развития бизнеса, так как они более динамичны, гибки, адаптируемы к рынку.

В развитых рыночных системах они имеют больший вес, например, в США доля крупных корпорации не более 10%.

Функции и задачи управления системой:

  1. Организация системы – полное, качественное выделение подсистем, описание их взаимодействий и структуры системы (как линейной, так и иерархической, сетевой или матричной).
  2. Прогнозирование поведения системы т.е. исследование будущего системы.
  3. Планирование (координация во времени, в пространстве, по информации) ресурсов и элементов, подсистем и структуры системы, необходимых (достаточных, – в случае оптимального планирования) для достижения цели системы.
  4. Учет и контроль ресурсов, приводящих к тем или иным желаемым состояниям системы.
  5. Регулирование – адаптация и приспособление системы к изменениям внешней среды.
  6. Реализация тех или иных спланированных состояний, решений.

Функции и задачи управления системой взаимосвязаны, а также взаимозависимы.

Пример. Нельзя, например, осуществлять полное планирование в экономической системе без прогнозирования, учета и контроля ресурсов, без анализа спроса и предложения – основных регуляторов рынка. Экономика любого государства – всегда управляемая система, хотя подсистемы управления могут быть организованы по-разному, иметь различные элементы, цели, структуру, отношения.

Выявление управляющих параметров и их использование для управления системой может также уменьшить сложность системы. В свою очередь, уменьшение сложности системы может сделать систему полностью управляемой.

Чем многообразнее входные сигналы (параметры) системы, число различных состояний системы, тем многообразнее обычно выходные сигналы, сложнее система, тем актуальнее проблема поиска инвариантов управления.

Заключение

Проделанная мною работа была в большей степени интересна мне тем, что полученные знания могут быть непосредственно применены в будущем. К тому же к использованию системного подхода при принятии решений проявляется все более широкий интерес со стороны специалистов по управлению и хозяйственных руководителей. Его все чаще называли новым типом управленческого мышления.

И в настоящее время практически в любой научной работе по экономическим, управленческим проблемам содержатся ссылки на использование системного подхода. Я считаю, что расширение применения системного подхода при принятии управленческих решений будет способствовать повышению эффективности функционирования экономической системы страны в целом и ее отдельных объектов.

Список используемой литературы

  1. Анфилатов В.С. Системный анализ в управлении: Финансы и статистика, 2006 год – 368 с.
  2. Антонов А.В. Системный анализ : Рекомендовано УМО вузов по университетскому политехническому образованию в качестве учебника для вузов. – 2 – изд., 2006 год. – 454 с.
  3. Бикмухаметова И.Х. Теори систем и системный анализ: Учебное пособие /УГАЭС. – Уфа, 2007 год. – 173 с.
  4. Вдовин В.М. Теория систем и системный анализ : Рекомендовано ГОВУ ВПО “ Государственный университет управление “ в качестве учебника . – :Дашков и К, 2010. – 640 с.
  5. Попов В.Н. Системный анализ в управлении организациями: Справочник: финасы и статистика, 2006 год – 848с.
  6. www.tssa.pisem.net. Курс лекций по дисциплине >.

Источник: https://www.stud24.ru/management/aksiomy-teorii-upravleniya-zakon-neobhodimogo/511335-2187812-page1.html

Законы Эшби: содержание, определение, особенности

1.3.2. Принцип необходимого разнообразия Эшби

В области теории организации идея “необходимого разнообразия” используется в качестве ключевого элемента в теоретической основе. В связи с миром бизнеса в целом кибернетический закон Эшби указывает, что степень релевантности компании должна соответствовать степени ее внутренней сложности для того, чтобы выжить на конкурентном рынке.

Кибернетика

В области кибернетики закон необходимого разнообразия Эшби сформулировал в 1956 году. Его можно объяснить так.

Пусть D1 и D2 – две системы, а V1 и V2 – их соответствующие многообразия. Слово “разновидность” будет использоваться для обозначения либо (i) числа отдельных элементов, включенных в одну систему, или (ii) число возможных состояний, которые она может принять.

Например, разнообразие простой электрической системы, которая может принимать состояния “вкл” или “выкл”, равна 2. Система D1 может полностью управляться D2 только при условии, что последняя разновидность (V2) равна или превосходит первую разновидность (V1).

Другими словами, число различных состояний, в которые может входить D2, должны быть по крайней мере равны состояниям системы D1 (D2≥D1).

Три идеи

В публикациях, которые ссылаются на закон разнообразия Эшби, очень часто упоминаются три следующие идеи:

  • Некоторые из состояний, которые система может предположить, нежелательны. Поэтому необходимо контролировать ее.
  • Только разнообразие может контролировать, уменьшить или поглотить само себя.
  • Для того чтобы контролировать систему, разнообразие которой находится в другой системе, оно должно быть эквивалентно V.

В структурно-функциональной школе социологии закон необходимого разнообразия У. Р. Эшби обозначает образец социального действия, направленного на достижение индивидуальных и коллективных целей. В более общем плане системный анализ определяет систему как все, что работает в направлении завершения в активной и эволюционирующей окружающей среде.

Теория организации является еще одной областью применения закона Эшби. Она объясняет, как социальные системы могут контролировать сложные задачи.

Организации

Закон необходимого разнообразия эффективного управления Эшби определяет организации как системы, которые должны иметь дело с конкретными непредвиденными обстоятельствами, формирующими их структуру, технологию и окружающую среду. Организация – это идентифицируемое социальное образование, преследующее несколько целей посредством скоординированной деятельности и отношений между ее членами. Такая система является открытой.

Межкультурные группы

Рабочие группы являются организационными подразделениями. Они состоят из двух или более членов. Это неповрежденные социальные системы с четкими границами.

Участники воспринимают себя как группу и признаются таковыми другими. Они выполняют одну или несколько измеримых задач, участвуют в нескольких взаимозависимых функциях.

Команды конкретных рабочих групп имеют высокую степень взаимозависимости членов.

Межкультурные группы состоят из членов с различным культурным происхождением. Культура относится к социализации внутри группы и часто сводится к этническому или национальному происхождению.

Также она может относиться к этому явлению в любой социальной группе: региональной, религиозной, профессиональной или основанной на социальном классе. Производительность команды оценивается в пределах организационного контекста.

Результат совместной работы не будет считаться удовлетворительным, если определение задачи не отвечает требованиям организации.

Метод Эшби

Эшби использовал системы определения состояния для описания интересующих его процессов – регуляции, адаптации, самоорганизации и др. Он хотел иметь дело с номинальными, порядковыми, интервальными и кардинальными переменными.

По законам Эшби: кибернетика рассматривает не вещи, а способы поведения. Она по существу функциональна и бихевиористична. Материальность не имеет значения. Истины кибернетики не обусловлены тем, что они получены из какой-то другой отрасли науки.

Кибернетика имеет свои собственные основы.

Эшби был особенно талантлив в создании примеров, иллюстрирующих его теоретические положения. Например, он иллюстрирует обучение как движение к равновесию, описывая, как котенок находит удобное положение у огня или учится ловить мышей. В качестве примера последовательности событий он вывесил на двери своего кабинета блок-схему с указанием шагов, включая “стук”, “вход” и т. д.

Эшби интересовали не простые явления или неорганизованная сложность (например, молекулы газа в контейнере), а организованная сложность, включающая мозг, организмы и общества. Его подход к изучению организованной сложности был необычным.

Вместо того чтобы строить более сложную структуру путем сборки компонентов, ученый решил искать ограничения или правила взаимодействия, которые сводят максимально возможное разнообразие к фактически наблюдаемому разнообразию.

Законы Эшби не являются примерами ограничений, которые уменьшают разнообразие от того, что можно себе представить, до того, что можно наблюдать.

Теория

Уровень теоретизирования законов Эшби был необычным. Его теории лежат на уровне абстракции между законами в таких дисциплинах, как биология, психология, экономика, философия и математика.

Они очень полезны для ученых, которые заинтересованы в том, чтобы знать, как знания в двух или более областях похожи. А также помогают переносу идей из одной области в другую.

Вот почему эти теории представляют большой интерес для системистов и кибернетиков. Они очень хороши тем, что кратки.

Законы Эшби объясняют большое количество явлений, используя несколько утверждений. Хотя они были подвергнуты критике за то, что тавтологичны. Примечательно, что ученый смог сформулировать законы, которые работают во многих областях. Общие законы Эшби становятся инструментом для разработки более конкретных, операционализируемых теорий в конкретных дисциплинах.

Эпистемология

Одна интересная особенность работы Эшби заключается в том, что она совместима с кибернетикой второго порядка. Чтобы понять его эпистемологию, важно знать термины и определения, которые он использовал.

То, что наблюдалось, Эшби называл “машиной”. Для него “система” – это внутренняя концепция “машины”. Это набор переменных, выбранных наблюдателем.

Эшби не обсуждает напрямую роль наблюдателя в науке или наблюдателя как участника социальной системы.

Регулирование

Как человек, заинтересованный в успешном функционировании мозга, Эшби интересовался общим феноменом регуляции. Он делил все возможные результаты на подмножество целей.

Задача регулятора состоит в том, чтобы действовать при наличии возмущений так, чтобы все результаты лежали в пределах подмножества целей. Именно в этом состоит отличие его теории от теории Канемана.

Законы Эшби могут быть потенциально определены в организмах, организациях, нациях или любых других объектах интереса.

Существуют различные типы регуляторов. С контролем ошибок может быть очень простым, например термостат. Регулятор, управляемый причиной, требует модели того, как машина будет реагировать на возмущение.

Одним из следствий взгляда ученого на регулирование является теорема Конанта и Эшби: “каждый хороший регулятор системы должен быть моделью этой системы”.

Фон Ферстер однажды сказал, что Эшби подсказал ему эту идею, когда он начинал свои исследования в кибернетике.

Для Эшби обучение включало принятие модели поведения, совместной с выживанием. Ученый отличал его от генетических изменений. Гены напрямую определяют поведение, а генетически контролируемое поведение меняется медленно. Обучение, с другой стороны, является косвенным методом регулирования.

В организмах, способных к нему, гены не определяют поведение напрямую. Они просто создают универсальный мозг, который способен приобрести модель поведения в течение жизни организма.

В качестве примера Эшби отметил, что гены осы говорят ей, как поймать свою добычу, но котенок учится ловить мышей, преследуя их. Следовательно, в более развитых организмах гены делегируют часть своего контроля над организмом окружающей среде.

Автоматический самостратегизатор Эшби – это и слепой автомат, переходящий в устойчивое состояние, в котором он держится, и игрок, который учится у своего окружения, пока не победит его.

Адаптация

Будучи психиатром и директором психиатрической больницы, Эшби в первую очередь интересовался проблемой адаптации. В его теории для того, чтобы машина считалась адаптивной, необходимы две петли обратной связи. Первый цикл обратной связи работает часто и вносит небольшие коррективы.

Второй цикл работает нечасто и изменяет структуру системы, когда “существенные переменные” выходят за пределы, необходимые для выживания. В качестве примера Эшби предложил автопилот. Обычный автопилот просто поддерживает устойчивость самолета.

Но что, если механик неправильно настроит автопилот? Это может привести к крушению самолета.

С другой стороны, “сверхустойчивый” автопилот обнаружит, что основные переменные вышли за свои пределы, и начнет перестраиваться до тех пор, пока не вернется стабильность или самолет не потерпит крушение. В зависимости от того, что произойдет раньше.

Первая петля обратной связи позволяет организму или организации усвоить модель поведения, соответствующую конкретной среде. Вторая петля позволяет организму воспринимать, что окружающая среда изменилась и что требуется изучение новой модели поведения.

Значение

Эффективность законов Эшби иллюстрируется большим успехом методов повышения качества в области управления. Вероятно, ни один набор управленческих идей в последние годы не оказал большего влияния на относительный успех фирм и конкурентоспособность стран.

Об этом успехе свидетельствует международное признание стандарта ISO 9000 в качестве минимальной международной модели управления и создание премий по повышению качества в Японии, США, Европе и России для выявления лучших компаний для подражания.

Основная идея повышения качества заключается в том, что организацию можно рассматривать как совокупность процессов. Люди, которые работают в каждом процессе, также должны работать над ним, чтобы улучшить его.

Умственные способности

Эшби определил “интеллект” как соответствующий отбор. Он задал вопрос: “Может ли механический шахматист переиграть своего конструктора?” И ответил на него, сказав, что машина может превзойти своего создателя, если она сможет учиться у окружающей среды.

Кроме того, интеллект может быть усилен посредством иерархического расположения регуляторов. Регуляторы более низкого уровня выполняют специфические задачи много времени. Регуляторы более высокого уровня решают, какие правила должны использовать регуляторы более низкого уровня.

Бюрократия – это пример. Грегори Бейтсон сказал, что кибернетика – это замена занятий для маленьких мальчиков, поскольку в прежние времена им давали задание подбросить в огонь еще одно полено, перевернуть песочные часы и т. д.

Такие простые регуляторные задачи теперь обычно выполняются машинами, которые спроектированы с использованием идей кибернетики.

Источник: https://FB.ru/article/476662/zakonyi-eshbi-soderjanie-opredelenie-osobennosti

4.1.2. Принцип необходимого разнообразия эшби

1.3.2. Принцип необходимого разнообразия Эшби

Из аксиом управленияследует, что управление заключается вограничении разнообразия состоянийуправляемого объекта. Это означает, чтоэнтропия объекта управления должнабыть равна нулю Н(Y)= 0.

Иными словами, неопределенностьотносительно состояний объекта управленияв управляющей системе должна полностьюотсутствовать и объект управлениядолжен находиться в строго определенномсостоянии с вероятностью, равной единице.

Если управляемыйобъект характеризуется одним показателемкачества и может находиться в и состояниях свероятностями ,то сообщение Y о том,в каком из состояний находится объектв системе с полной информацией, будетсодержать количество информации, равноеего энтропии

Для оценки состоянийобъекта, характеризуемого т показателямикачества ,требуется провести суммирование и поj, j=l,2,…,m.

Энтропия H(Y)является мерой первоначальнойнеопределенности состояния объектауправления. Чем больше число различныхсостояний объекта и чем меньше отличаютсядруг от друга их вероятности, тем большеэнтропия объекта управления. При nравновероятных состояниях pi= 1/n значение энтропиимаксимально: .

С получениемсведений об объекте управлениянеопределенность его состояния дляуправляющей системы уменьшается.Количество взаимной информации всообщениях, предназначенных для уточнениясостояния (уменьшения энтропии) объектауправления, определяют как разность:

I(Y, Y') = H(Y) – H(Y/Y'),

где H(Y/Y')– условная энтропия объекта послеполучения сообщения Y'.

Если полученноесообщение полностью характеризуетсостояние объекта, то оно полностьюснимает неопределенность (H(Y/Y')= 0) и несет количество информации,равное H(Y).

Из теории информациитакже известно, что количество информацииобладает двумя важными свойствами:положительностью и симметричностью.Первое свойство свидетельствует о том,что количество информациивсегда больше или равно нулю ().

Согласно второму свойству количествовзаимной информации I(А,B),которое содержитпринятое сообщение о посланном, равноколичеству взаимной информации I(В,А), которое содержитпосланное сообщение о принятом I(А,В) = 1(В, А).

Указанныехарактеристики информации позволяютпровести анализ управляющих воздействийотносительно их соответствия состояниямуправляемого объекта. Иначе, определитьпределы управления.

Пусть существуетсистема с управлением, в которой решаетсязадача стабилизации – поддержаниезаданного состояния при случайныхвоздействиях внешней среды. Системаописывается множеством возможныхсостояний объекта управления Y= {уi}, i= 1, 2, …, п, и множеством возможныхуправляющих воздействий Х= {Xj},j= 1, 2,… , m.

Для определенияпределов управления рассмотрим тривозможных варианта:

  • Отсутствие управления.

  • Идеальное управление (управление с полной информацией).

  • Реальное управление (управление с неполной информацией).

1. Отсутствиеуправления. Если управление отсутствует,то управляемый объект может приниматьлюбое из состояний Yи характеризуется максимальнойэнтропией

2. Идеальноеуправление. Если управление идеальное,управляемый объект будет все времянаходиться в заданном состоянии свероятностью, равной единице, и поэтомуэнтропия управляемого объекта равнанулю.

Проиллюстрируемэто утверждение. Пусть для заданнойсистемы при условии воздействий Xвероятность первого состояния p(yl)= 1, а вероятности остальных состояний .Следовательно,

3. Реальноеуправление. При управлении в реальныхусловиях имеют место отклонения состоянияуправляемого объекта относительнозаданного.

Это определяется тем, чтоуправляющая система в общем случаеподвержена внешним воздействиям, необладает полной информацией о состояниисреды N и объектауправления Y(N'N и Y'Y).

Этоприводит к тому, что управляющиевоздействия не полностью соответствуюттребуемым воздействиям. В этом случаеможно сделать вывод, что энтропия объектауправления в реальных условиях можетизменяться в пределах 0

Источник: https://studfile.net/preview/7517813/page:47/

Book for ucheba
Добавить комментарий