О поиске компромисса

Современные технические системы представляют собой сложные комплексы, состоящие из десятков тысяч узлов и деталей. Их проектирование давно превратилось в отрасль знания, требующую системного мышления, анализа спектра целей, реализуемых системой, учета многочисленных ограничений, поиска компонент и материалов и, наконец, разработки адекватных систем управления. По мере усложнения создаваемых систем наука накопила и продолжает накапливать знания и методы работы, способы создания моделей и их анализа. За последние десятилетия была создана специфическая методология моделирования таких систем, так что автор не совсем прав, утверждая, что «общепризнанной методологии системного моделирования» не существует. Однако он абсолютно прав, говоря о том, что решение задачи о компромиссе между отдельными составляющими сложных технических систем, таких как космические аппараты, сегодня отсутствует.

Конечно, методы поиска компромисса между отдельными частями сложных технических (как, впрочем, и биологических, и социальных) систем существуют – взять хотя бы развитую область многокритериальных систем  [1] или работы по системам с прогнозированием [2], позволяющим предвидеть возникновение «узких мест» в процессе управления. Существует и теория синтеза координирующих систем управления, разработанная  Л.М. Бойчуком [3]. Однако статья А.Б. Бахура выгодно отличается тем, что в ней в явном виде сформулирован основной принцип проектирования сложных систем управления – необходимость адекватного разрешения противоречия между тем, что система может делать и тем, что она должна делать для достижения поставленной цели.  

Это достигается путем одновременного анализа поведения проектируемой системы в двух «пространствах координат» - внешних, характеризующих возможность и близость к достижению заданной цели, и внутренних, определяющих текущее состояние системы. Такой подход можно считать расширением классического подхода, в котором ограничения на поведение системы задаются в виде неравенств. В результате появляется возможность прямого разрешения конфликта между «внешними» характеристиками системы, необходимыми для достижения цели, и «внутренним» функциональным состоянием системы, поскольку жесткие ограничения теперь могут анализироваться более детально.

Такой подход, по всей видимости, восходит к биологическим системам, в которых управление осуществляется сложными и гибкими алгоритмами. В частности, контроль и слежение за состоянием тела человека осуществляется с участием особых проприоцептивных систем, выводящих в процессе достижения «двигательной» цели текущую информацию о состоянии различных мышц на уровень сознания [4]. Эти системы поставляют центральным управляющим механизмам в мозгу человека данные о положении тела, движении мышц и о силах, действующих в процессе достижения поставленной цели. Именно на основании проприоцептивных механизмов в организме создается единая «двигательная» модель тела, позволяющая человеку нормально жить и заниматься различными видами деятельности.

Можно поэтому ожидать, что развитие идей, высказанных в статье А.Б. Бахура, приведет к существенному продвижению в построении системных моделей движущихся объектов, позволяющих еще на этапе проектирования избегать «узких мест» в процессе функционирования сложных систем различной природы. Хотелось бы отметить, что среди сложных объектов, которым посвящена эта статья, наряду с космическими аппаратами находится и другая, не менее интересная, сложная и многочисленная группа объектов - движущиеся роботы самого различного назначения, от роботов-помощников до роботов военного назначения. В этом случае разработка «моделей с двумя системами координат», вероятно, окажется не менее актуальной, чем в рассмотренном в статье А.Б. Бахура космическом аппарате. По крайней мере, в робототехнике явная аналогия такой модели с проприоцептивной системой живых организмов оказывается более естественной и поэтому легче просматривается.

Список литературы

1. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений. 2-е изд.  М.: Логос.  2002. 
2. Цирель С. В. Предсказание и прогноз // История и Математика: Концептуальное пространство и направления поиска.  М.: УРСС.  2007.
3. Бойчук Л.М.Синтез координирующих систем автоматического управления. М.: Энергоатомиздат. 1991. 
4. Шмидт Р., Тевс Г.Соматовисцеральная сенсорная чувствительность // Физиология человека / Под ред. академика П.Г. Костюка.  М.: Мир.  2005.  Т. 1.