Сигнал о некоторых понятиях кибернетики - Полетаев И.А.
Скачать (прямая ссылка):
Каждое вычислительное устройство типа модели-аналога приспособлено для решения только одной задачи. Изменение задачи влечет за собой изменение конструкции модели, что практически выполнить нелегко, особенно в механических моделях. Точность получаемых в результате решения величин обычно невелика, ошибка составляет не менее 0,1%,в лучших случаях. Все узлы и детали машины должны выполняться с высокой точностью и потому они дороги и трудно выполнимы.
Удобством в работе с аналогами является то, что входные данные на них можно подавать прямо с измерительных устройств, согласовав масштабы, без сложных промежуточных преобразований, а выходные — непосредственно использовать для управления объектами (например, орудиями) в качестве входного сигнала силовой передачи. Поэтому чаще всего вычислительные устройства непрерывного действия применяются в системах автоматического управления, где приходится решать на данной модели только одну задачу,
167
6)
Рп
Рис. 7.3. Примеры функциональных узлов счетно-решающих устройств.
1 - суммирование механических перемещений; 2—дифференциал (суммирование углов поворота); 3—суммирование электрических напряжений на сопротивлениях; 4—сум» мнроваиие электрических напряжений в ламповой схеме; 5—множительный меха* низм; 5—перемножение с помощью потенциометров; 7— эксцентриковый механизм (задание функции от одного аргумента); 8—функциональный потенциометр;
9—дифференцирующая ячейка; /0—интегрирующая ячейка.
168
Функциональная схема модели не определяется однозначно системой уравнений задачи. Одну и ту же задачу можно решать различными - путями на конструктивно различных моделях, построенных по различным функциональным схемам. Машины с различными структурами могут, таким образом, выполнять одинаковую функцию. Обратное для машин-аналогов неверно: определенная схема может решать только одну математическую задачу, т. е. выполнять только одну функцию.
Во время решения задачи машина-модель непрерывно отображает текущее состояние процесса, относительно ко-того сформулирована задача. Внутри модели как бы воспроизводятся в виде сигналов все существенные для решения задачи стороны процесса, вся полезная для решения информация. При этом физическая структура и состояние модели могут не иметь ничего общего с отображаемым процессом (кроме изоморфной связи события и сигнала). Если модель сконструирована и запущена правильно, то она даст правильный ответ в том смысле, что снаряд, 'выпущенный в соответствии с рассчитанными величинами установок орудия, точно или почти точно попадает в цель. На этом мы убеждаемся в правильности утверждения об изоморфизме сигналов и событий в данном случае.
Термины «правильность» и «точность» не равнозначны. Точность (или обратная ей величина—ошибка) характеризует допуск в определении искомой величины (вместе с вероятностью этого допуска). Правильность состоит в том, что истинная (реальная) величина и величина, полученная с преобразованиями сигнала, совпадут в пределах допуска.
Дискретный счет
Физическая величина может быть сопоставлена не только с другой физической величиной, но и выражена числом, записанным в определенной системе счисления в виде ряда условных символов. Для этого измеряемая величина сравнивается с некоторой единицей измерения и в результате сравнения получается число, умноженное на единицу, имеющую размерность физической величины. Число записывается в виде ряда символов—цифр, расположенных на определенных местах—позициях. Каждая позиция соответствует разряду и придает стоящей в этом разряде цифре определенный вес. В повсеместно приме-
169
няемой десятичной системе счисления числа, выражаемые цифрами, стоящими в соседних разрядах, отличаются по величине в 10 раз.
Так число 325 равно 3 * 102 + 2 • 10* + 5 • 10°. Число десять является основанием десятичной системы счисления. В этой системе в каждом разряде может стоять один из десяти возможных символов 1,2,3,4,5,6,7,8,9 и 0. При
1 о
I 0 0
3 ООО
4 О О О О
о о
ООО
о о о о
5
15
00 п
7 --------------- 11
ООО
д ¦¦¦¦ . ¦ 18
ООО
о о о о
9 о о о о $ ————
Рис. 7.4. Изображение чисел у племени Майя.
перечислении последовательно возрастающих чисел символы меняются в указанном порядке, и по завершении цикла, при переходе от 9 к 0, меняется символ в соседнем слева разряде.
Эти общеизвестные правила мы напомнили для того, чтобы воспользоваться ими для других систем счисления, отличающихся тем, что в качестве основания в них используется не 10, а другое число: 2, 3, 12, 20 и т. д. Некоторые из таких систем счисления получили за последнее время большое распространение. Все эти системы одинаково пригодны для практического использования, и применение
