Особенности управления сложными системами.

Как уже было отмечено одна из особенностей принципа управления системами: состоит в том что, как технические, так и энергетические возможности измерительных систем ограничены, в системе управления. Эти ограничения в случае сложных систем дополняются еще одним фундаментальным ограничениемом неполноты в контуре управления сложной системой. В задаче управления сложными системами всегда существует априорная неполнота информации связанная с особенностями сложных систем (принцип неполноты информации в контуре управления). Чем объект сложнее, тем неполнота информации больше.

Так как ПТС, биосфера и экосистема представляют собой примеры сложных систем, то принцип неопределенной информации в экологии является основополагающим. Аналогичным образом происходит и при описании других типов сложных систем (в микрофизике, экономике, социологии). Здесь следует особо отметить, что задачи управления могут ставиться и для объектов управления содержащих социальные и экономические структуры (разумеется, с учетом того, что принцип неопределенности здесь присутствует в значительной мере). Ибо здесь эти задачи содержат субъективный человеческий компонент и называются организационными задачами корпоративной сферы управления (задачи организационно управленческого характера). Объектом корпоративного управления является вся организация. Данный специфический класс задач управления получил развитие в виде соответствующих разделов экономической науки (менеджмент) и теории исследования операций. Современная теория оптимального управления, сосредоточена, прежде всего на сложных технических системах, как объектах управления, однако многие алгоритмы и процедуры найденные в классической теории управления могут быть использованы и здесь. Это направление в настоящее время получило бурное развитие в виде технологий BI, BIG DATA и др. Эти алгоритмы и процедуры являются источником и теоретической основой многих инновационных процессов.

Методическое замечание

Еще одним отдельным направлением является теория автоматического регулирования, которая сосредоточена на более узком классе задач для технических следящих систем. Системы автоматического регулирования предназначены для автоматического поддержания состояний объекта управления на определенном уровне или их изменение в соответствии с заданным управляющим воздействием.

Таким образом, в настоящее время эволюция природно-технических систем (ПТС), энергетических систем, систем вооружений и навигации привела к появлению объектов свойства, которых близки к свойствам сложных систем. И возникает насущная необходимость модификации теории управления для таких сложных систем. Краткий обзор и анализ возможных модификаций теории управления возникающих на современном этапе ее развития и составляет содержание данной главы.

Еще раз отметим специфику управления сложными объектами (системами) связанную со свойствами сложных систем.

Свойства сложных систем:

1. непредсказуемость поведения;

2. уникальность каждой системы;

3. целенаправленность, наличие цели в динамическом развитии

Дадим развернутый список свойств сложных систем, представленных с точки зрения субъекта управления.

1. Трудности математического описания.

2. Стохастичность поведения сложных систем.

3. «Нетерпимость к управлению». Афористично можно сказать, что сложный объект «начинает» существовать и функционировать независимо от субъекта и его потребностей.

4. Нестационарность сложного объекта.

5. Невоспроизводимость эксперимента со сложными системами.

Сформулируем этапы управления сложными системами, в которых можно учесть их специфику с точки зрения инженера разработчика системы управления:

1. Формирование целей управления.

2. Определение объекта управления.

3. Структурный синтез модели объекта управления.

4. Идентификация параметров модели. Выбор тех параметров, которые определяют объект, существенны.

5. Планирование экспериментов.

6. Синтез алгоритмов управления.

7. Инженерная реализация управления.

Далее последовательно рассматриваются эти этапы и анализируются системные решения и средства, обеспечивающие возможности управления сложными системами.

4.6. Формирование целей управления и модели субъекта
для управления сложными системами