История и методология науки и производства в области автоматизации. Втюрин В.А. - 52 стр.

UptoLike

Составители: 

52
процессы (энергетический и, следовательно, динамический и информаци-
онный) образуют неразрывное целое, приводящее к когерентному поведе-
нию огромного числа переменных нелинейной системы.
Итак, возникает новая актуальная проблема изучения нелинейных
процессов в сложных физических открытых системах, через которые про-
текают потоки энергии, вещества и информации (негэнтропии). В таких
системах могут возникать сложные диссипативные структуры и протекать
кооперативные процессы, то есть проявляется свойство самоорганизации.
В открытой системе со сложной внутренней структурой может произойти
разделение на две подсистемы: динамическую (силовую) и информацион-
ную (управляющую), которые тесно взаимодействуют друг с другом. Ука-
занное явление расслоения единой системы суть следствие существенной
сложности ее фазового портрета, когда параметры порядка, описывающие
поведение системы в неравновесной области, находятся в сложной нели-
нейной зависимости друг от друга. В этом случае траектории системы мо-
гут быть чрезвычайно чувствительны к малым флюктуациям, проходя по-
следовательно многие точки бифуркации. В результате изображающая
точка (ИТ) системы будет легко перебрасываться с одной траектории на
другую вследствие действия малых внешних возмущений или небольших
структурных изменений в системе.
Учитывая возможность указанного структурного разделения, в таких
системах целесообразно выделить в отдельную структуру управления те
блоки, которые оказывают сильное влияние на динамику систем с помо-
щью малых информационных сигналов. Отсюда следует, что сложные фи-
зические системы могут сами собой разделяться на два иерархических
уровня энергетический (динамический) и информационно-управляющий.
При этом в качестве второй управляющей подсистемы может выступать
весь внешний мир. Для нас же важно использовать эти базовые положения
современной нелинейной науки для развития синергетической концепции
управляемого динамического взаимодействия энергии, вещества и инфор-
мации, которая может быть положена в основу нового подхода для реше-
ния сложной современной проблемы синтеза объективных законов управ-
ления нелинейными объектами с учетом протекающих в них тонких физи-
ческих процессов.
Перейдем к рассмотрению некоторых положений этой концепции.
При задании переменных состояния сложной физической системы (напри-
мер, ее координат и импульсов) с некоторой точностью мы можем опреде-
лить количество информации:
V
Sh
V
, где V полный объем фазового
пространства, а ΔV доля фазового объема в начальном состоянии систе-
мы. Это означает, что в таких системах, помимо динамических (то есть си-