Принцип внешнего дополнения

Принцип черного ящика

Закон необходимого разнообразия

Система в своем поведении может принимать различные состояния, значения ее параметров могут меняться. Однако, вследствие каких-либо условий, ограничений, внутренних свойств систем из всех теоретически мыслимых состояний практически реализуемыми оказывается меньшее число состояний. Такое уменьшение числа возможных состояний системы называется ограничением разнообразия. Всякий закон природы есть ограничение разнообразия, поскольку из всех мыслимых состояний объекта выделяет область реально возможных состояний.

Любая задача управления есть задача ограничения разнообразия, так как целью управления является приведение системы в некоторое заданное состояние. Эшби сформулировал закон необходимого разнообразия: ограничение разнообразия в поведении управляемого объекта достигается только за счет увеличения разнообразия органов управления.

Это закон имеет фундаментальное значение. Он устанавливает, что эффективное управление сложными системами не может осуществляться с помощью простых средств.

Черный ящик – это система, о внутренней организации которой нет сведений, но есть возможность воздействовать на ее входы и воспринимать реакции на ее выходах. В этом случае система изучается как нечто целое, взаимодействующее со средой на своих входах и выходах.

Метод черного ящика применим в следующих случаях.

1. Конструкция системы не интересует исследователя, важно знать только поведение системы (телевизор).

2. Процессы внутри системы недоступны для исследования (мозг).

3. Все элементы и связи известны, но многочисленны и сложны, поэтому их учет приводит к большим затратам времени (тестирование сложной системы).

Принцип внешнего дополнения сформулирован Биром. В силу теоремы Гёделя о неполноте дедуктивной системы любой язык управления в конечном счете недостаточен для выполнения поставленных перед ним задач, но этот недостаток может быть устранен путем включения в цепь управления черного ящика, назначение которого состоит в том, чтобы формулировать решения, выражаемые языком более высокого порядка.

Иначе говоря, в силу сложности объекта управления невозможно построить его адекватную моделью. Поэтому необходим содержательный контроль работы формализованной схемы управления, следствием которого будут неформально принимаемые решения о коррекции формально вырабатываемых управляющих воздействий.

Под внешним дополнением обычно понимают всю совокупность неформальных процедур корректировки формально полученного решения, а также задания экзогенных параметров в модели управления.