Поговорим об управлении в «дробях»
Необходимость обращения к управлению чем-либо или кем-либо есть давняя потребность человека. Содержательное понятие «управление» следует употреблять применительно к рассматриваемой системе и более того - к ее «перемещению» по своим состояниям. Интерес же к анализу управления значительно возрос во времена, когда стали широко заниматься автоматизацией технологических процессов и обработки информации. Это и привело к необходимости дифференцирования рассматриваемых систем по видам и способам используемого в них управления и, разумеется, к созданию теории и практики управления исполнением их функций, в том числе для многих важных систем, начиная от оборонного и производственного назначения, кончая организационными, например государственными.
Итак, суть большинства систем заключается в том, что они несут нагрузку, которая реализуется исполнением данной системой определенных функций. Например, весьма популярные сегодня услуги или сервисы ИС есть не что иное, как функции таких систем. В реальности их удобно рассматривать как функции перехода рассматриваемой системы из состояния в состояние, которые фигурируют в ее модельном представлении. Тогда под управлением «движением» системы целесообразно понимать функциональную оценку качества «движения» по ее состояниям в соответствии с заданными правилами или в зависимости от того, в каком состоянии система реально оказалась. Часто под количественной оценкой выполнения функции понимают метрику, определяющую отклонение от состояния, обозначающего достижение цели «движения» системы. Таким образом, знание меры отклонения позволяет персоналу системы или ее управляющей автоматизированной подсистеме принимать то или иное решение, которое влияет на функцию перехода из состояния в состояние, меняя траекторию «движения». Траектория «движения» и его параметры почти всегда являются функциями времени, следовательно, перемены в «движении» или управляющие воздействия на него также зависят от времени. И чем ближе вид этой зависимости к непрерывной функции, тем ближе к реальному времени возможность принятия управляющего воздействия, что делает его наиболее эффективным или оптимальным.
Остановимся подробнее на понимании оптимального управления «движением» системы. Прежде всего следует иметь в виду модель рассматриваемой системы, насколько возможно приближенную к той общей модели системы. Это позволит конкретно оценить и совокупность состояний системы, и функции перехода из состояния в состояние, то есть иметь реальное представление о траектории «движения» системы и его параметрах, а также о целях функционирования системы. Рассмотрение слишком грубых моделей системы в части представления о совокупности траекторий ее «движения» или его параметрах приводит к результатам весьма далеким от оптимального управления. Особого недоверия заслуживают утверждения о возможности оптимального управления системой заказчика, в которой используется то или иное решение, оптимизированное на основе такой грубой модели, потому что, как правило, не приводятся оценки отличия результатов, которые можно получить на сколько-нибудь общих моделях. Например, обычное дело при рыночных представлениях систем, когда демонстрация «оптимальности» проводится по стоимости или по срокам внедрения, что совершенно непонятным образом характеризует эффективность управления системой. Не меньшие сомнения должна вызывать оптимизация рассматриваемой системы лишь по финансовым показателям ее функционирования.
Итак, чтобы представить реальные системы по наличию у них управления, заметим, что изначально они обычно делятся на две основные группы. Первую составляют автономные системы, которые двигаются по своим траекториям к намеченным целям в результате всего лишь начального усилия, своеобразного «божественного толчка». А вторую - неавтономные, то есть те, которые нуждаются в оказании на них различного вида воздействия или управления, помогающих достигать в конечном итоге намеченной цели. Обычно рассматриваемые системы обеих групп функционируют в результате имеющихся у них возможностей и ресурсов, что по существу и определяет то, как они «двигаются» по своим траекториям к целям, определяемым их необходимостью. Это может быть, например, физическая, технологическая или социальная необходимость.
В формализованной модели рассматриваемой системы управление обычно выступает как функционал (функция от функции), зависящий от различных функций (представляющих систему в ее модели) и тех ограничений на их переменные (или параметры), которые определяются возможностями и ресурсами, присущими и предоставленными извне для работы системы. И естественно, что качество управления удобно измерять экстремальными значениями такого функционала. Таким образом, оптимальное управление определяется как экстремальное значение функционала, построенного для принятой модели рассматриваемой системы, и таковым остается для любых выводов о качестве управления, строго говоря, лишь в рамках данной модели системы.
Автор: Геля Рузайкин
Источник: IT News №6 (апрель 2012)
Опубликовано 27.03.2012