Інформація та управління

Людина з давніх часів хотів використовувати сили природи і її об'єкти в своїх цілях, управляти ними. Так, в середині $ XX $ століття вчені зрозуміли, що управління силами природи і навколишнім світом нерозривно пов'язане з інформаційними процесами в суспільстві. В $ 1948 $ році з'явилася книга американського математика Норберта Вінера «Кібернетика, або Управління і зв'язок в тварині і машині», з якої почався розвиток нової науки - кібернетики.

Інформація та управління

Малюнок 1. Норберт Вінер

Кібернетика (в перекладі з грецького - керманич, рульовий) - це наука, що вивчає загальні закономірності процесів управління і передачі інформації в машинах, живих організмах і суспільстві.

Основна ідея, викладена в книзі Вінера полягала в тому, що управління в будь-яких системах - біологічних, технічних, суспільних - визначається одними і тими ж інформаційними законами і тісно пов'язане з обміном інформацією.

Система (в перекладі з греческого- складений) - це група об'єктів і зв'язків між ними, виділених із середовища і розглядаються як одне ціле.

Інформація та управління

Малюнок 2. Система

Системний підхід полягає в тому, що об'єкт дослідження розглядається як система з урахуванням всіх взаємозв'язків між її частинами.

  • природні (природні);
  • штучні (створені людьми).

Будь-яка штучна система створюється з певною метою. Об'єкти системи називаються компонентами. Зв'язки між частинами зраджують системі особливі властивості, яких немає ні у одного окремого компонента системи. Властивості системи не можна визначити сумою властивостей її компонентів. Якщо в компоненті системи виділяються окремі частини і існують зв'язки між ними, то цей компонент називається підсистемою (системою більш низького рівня). Часто кожна система має надсістему (систему більш високого рівня).

Інформація та управління

Малюнок 3. Приклад систем

Система $ S $ складається з двох підсистем $ S_1 $ і $ S_2 $, а також елементів Г і Д.

Системи бувають замкнуті і розімкнуті.

Розірвані системи прості у використанні, в них потік інформації йде тільки в одну сторону. Прикладом може служити світлофор або табло. Недоліком розімкнутих систем є те, що регулятор повинен знати точну модель самого об'єкта, що на практиці найчастіше невідомо, і що такі системи схильні до зовнішніх впливів про яких у нього немає ніякої інформації. Проблема вирішується додаванням каналу зворотного зв'язку. Системи зі зворотним зв'язком називають замкнутими системами або системами з циклової подачею інформації.

Вирішуємо контрольні з усіх предметів. 10 років досвід! Ціна від 100 руб. термін від 1 дня!

Системи зі зворотним зв'язком широко використовуються в техніці. Прикладами служать автопілот на судах і літаках, регулятори частот обертання турбін або двигунів, роботи з датчиками зворотного зв'язку (камери, різні температурні датчики ...).

Зворотній зв'язок може бути позитивною і негативною. Позитивна зв'язок, коли регулятор сам прагне збільшити різницю між заданим значенням і сигналом зворотного зв'язку. Найчастіше в цьому випадку система переходить в коливальний режим, що використовується в генераторах коливань. Іншим прикладом позитивного зворотного зв'язку служать ланцюгові хімічні або фізичні реакції (горіння, вибухи, ядерна реакція).

Зворотній зв'язок, при якій регулятор зменшує або прагнути зменшити різницю між фактичним станом самого об'єкта і заданої метою, називається негативною.

Вирішуємо контрольні з усіх предметів. 10 років досвід! Ціна від 100 руб. термін від 1 дня!