История и методология науки и производства в области автоматизации. Втюрин В.А. - 53 стр.

UptoLike

Составители: 

53
ловых взаимодействий), существенное значение приобретает информаци-
онная компонента, связанная с заданием координат начального состояния.
Тогда фазовые траектории можно изменять с помощью маломощных сиг-
налов путем создания управляющей части, которая следит за текущей тра-
екторией и направляет ее в нужную нам сторону с помощью информаци-
онных сигналов управления.
Используя понятие энтропии, можно дать следующую интерпрета-
цию концепции порядок–беспорядок, которая образует своего рода мост
между микроскопическим и макроскопическим подходами при описании
сложных систем. Из статистической механики известно, что энтропия си-
стемы равна логарифму доступного ей объема фазового пространства, ме-
рой которого является число N возможных микросостояний системы:
S KhN
, где K постоянная Больцмана. Отсюда следует, что беспорядок,
вносимый в макросистему, пропорционален увеличению числа ее микро-
состояний:
dN
dS K
N
.
Согласно этому выражению, относительный рост (уменьшение) чис-
ла возможных состояний системы пропорционален увеличению (уменьше-
нию) беспорядка этой системы. Отсюда вытекает очевидный смысл соот-
ношения
dN
N
, непосредственно связанного с идеей сжатия фазового объема
управляемых систем. Если под действием управления число N ее возмож-
ных состояний уменьшается, то есть сжимается ее фазовый объем, то в
этой системе увеличивается порядок. В пределе, когда в системе возможно
лишь одно состояние (N=1), ее энтропия обращается в нуль. Такие свой-
ства присущи управляемым системам любой природы.
Очевидно, что для управления сложными системами, обладающими
бифуркационными и хаотическими свойствами, необходимо иметь досто-
верную информацию о структуре их фазового портрета. В диссипативных
системах фазовый портрет разделяется на области притяжения к соответ-
ствующим аттракторам. Поэтому для перевода ИТ системы от одного ат-
трактора к другому необходимо «перебросить» эту точку в соответствую-
щую область притяжения. Для такого перевода важное значение приобре-
тает не столько величина энергетического (силового) воздействия, а в су-
щественно большей мере информационная характеристика сложной си-
стемы. В этом случае системе необходимо передать определенное количе-
ство информации S, где ΔV будет уже представлять собой объем притяже-
ния второго аттрактора и т.д. Само собой разумеется, что для реального
«переброса» ИТ с одного аттрактора на другой потребуется определенное
количество энергии, но это количество будет минимальным для решения
задачи управления.