книги из ГПНТБ / Большие системы и управление

10

системы и тем самым синтезировать оптимальную структуру систе­ мы управления. Однако такой путь весьма громоздок. Поэтому был проведен предварительный анализ системы уравнений при упрощен­ ных предположениях, чтобы изучить характер процессов, более точно подойти к решению проблемы синтеза и указать конкретную формулировку частного критерия оптимальности для каждой под­ системы (информационного узла).

Сложность системы управления зависит от объема и интенсив­ ности КР. Объем и интенсивность КР в первую очередь зависят от объема и интенсивности финансирования. На каждую единицу вре­ мени выделяется определенное количество финансовых средств. Эти средства распределяются по определенному закону на управ­ ление, научные изыскания, инженерно-технические разработки, производство и эксплуатацию. При этом главным выходным пара­ метром, определяющим достижение цели, является производство и эксплуатация.

Следовательно, основным общим критерием для всей системы управления КР в целом является обеспечение требуемого управле­ ния КР при минимальных экономических затратах на управление. Это требование приводит к тому, что каждый узел должен иметь минимально допустимое количество элементов, обеспечивающее надежное функционирование рассматриваемого узла. Поэтому необ­ ходимо рассмотреть работу каждого отдельного узла с этой точки зрения. При этом, если окажется, что количество элементов узла равно нулю, узел вообще не нужен.

Для встречающихся на практике информационных узлов спра­

II

Формула (I) позволяет определить оптимальную мощность узла для заданных значений б и условия максимума выходной инфор­ мации. На рис.1 изображены кривые изменения ивых в зависимости

Uбод const, Ы-0,1

25

20

15

10

5

_____ 1

необходимость соблюдения оптимальных размеров каждого информа­ ционного узла. Помимо этого, из указанной формулы следует эф­ фект, сущность которого состоит в том, что чем больше устрой­ ство, тем больше времени оно затрачивает на непроизводительную работу. На этот эффект также указывают специалисты, проектирую­ щие ЭВМ большой мощности.

Такой же эффект часто имеет место в больших государствен­ ных учрезвдениях буржуазных государств. При этом стандартной точкой зрения является такая, согласно которой вся неразбериха происходит от безграмотности и бездарности соответствующих на­ чальников (закон Паркинсона). Однако из установленного закона следует, что главная причина - неоптимальность размеров узлов, которые не согласованы с ограниченными пропускными способно­ стями элементов. При этом происходит либо излишняя централиза­

12

ция процессов управления, либо излишняя децентрализация, что в обоих случаях приводит к потере управления системой вообще.

Из изложенного следует, что формула (I) устанавливает до­ статочно общую закономерность, которую в дальнейшем будем назы­ вать законом информационного взаимодействия. Этот закон наклады­ вает ограничения сверху на мощность информационных узлов, указы­ вая предельно допустимые величины мощностей.

Ясно, что для достаточно точного применения этого закона необходимо провести дополнительные исследования по анализу про­ пускной способности различных информационных элементов и по определению значения коэффициента согласования.

Для того чтобы провести оптимизацию организационной струк­ туры КР необходимо учитывать следующие положения:

1. Наличие органической связи научных исследований, инженер­ ных разработок, производства и применения.

2. При разработке конкретной структуры необходимо исполь­ зовать принцип "обратной" связи, формируя прямой канал, как подсистему органов, ведущих конкретные научные исследования и разработки, а обратную связь необходимо формировать в виде под­ системы органов, ведущих научные исследования в области практи­ ческого применения и занимающихся практическим применением.

3 . Для определения оптимального состава отдельных звеньев и всей структуры в целом необходимо использовать закон информа­ ционного взаимодействия, исходя из общего объема экономических возможностей.

13

Доктор технических наук* профессор В.И. ЧЕРНЕЦКИЙ,

кандидат технических наук, ст.научный сотрудник

Д.В. БАКУРАДЗЕ

МОДЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННОЙ ДИНАМИКИ СЛОЖНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ С ИЕРАРХИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ

Определение рациональной структуры системы управления - одна из основных проблем в сложных системах.

При комплексных разработках и проектировании, производст­ ве и эксплуатации таких систем принимают участие большие кол­ лективы руководителей, ученых, инженеров, техников и рабочих. Чтобы обеспечить целенаправленные действия этих коллективов, организуется процесс управления. Решающую роль в нем играют информационные процессы, связанные с передачей, сбором и обра­ боткой большого объема информации.

Более того, если предположить известным алгоритм оптималь­ ного управления, то основной задачей управления можно считать сбор информации о функционировании системы, ее обработку и до-/ ведение управляющей информации до исполнителей. Поэтому в дан­ ной работе синтез структуры системы управления основывается на анализе модели информационной динамики системы.

Основным элементом указанной модели является модель инфор­ мационного узла. Под информационным узлом понимается совокуп­ ность из целенаправленно функционирующих информационных элемен­ тов. Информационными элементами могут быть люди, цифровые вы­

торая характеризует возможности элемента по обработке (выработ­

14

ке) информации. Однако чтобы элемент обладал такой производи­ тельности , на его вход необходимо подавать определенный поток информации. Действительно, если у элемента, функционирование которого заключается в принятии определенного решения, отсут­

ограниченности естественных возможностей элемента по произво­

теризующий затраты входной информации на единицу выходной. Та­ кой характер связи ^ и подтверждается данными работы [2].

Кроме того, каждый из информационных элементов характери­ зуется пропускной способностью уЛЛ7 по приему информации и про­

вырабатываемого потока информации с пропускной способностью $пд передается на другие информационные узлы. Следовательно, при

Выражение (3) позволяет указать и предельное количество элементов

информационного узла, при котором его выходной информационный поток равен нулю. При этом узел становится столь сложным, что все его функционирование сводится к внутренним работам по со­ гласованию и организации. Однако такие работы являются неиз­ бежной необходимостью существования информационного узла как единое целое.

Рис.З. Зависимость выходного Информационного потока узла от числа его элементов

19

Из анализа кривых следует сравнительно высокая информацион­ ная устойчивость узла. Действительно, незначительное изменение числа информационных элементов узла (что равносильно, например,