Введение в кибернетику - Эшби У.Р.
Скачать (прямая ссылка):
Именно в этом смысле следует понимать «усиление» регулирования. Закон необходимого разнообразия, как и закон сохранения энергии, абсолютно воспрещает какое бы то ни было непосредственное и простое увеличение, но он не воспрещает дополнения. 14/5. Рассмотрим некоторые примеры, в которых действительно обнаруживается такое усиление регулирования.
Предположим, что внешними воздействиями являются флюктуации напряжения сети, которые идут к аппарату, принадлежащему ?2, со скоростью сотен в секунду и угрожают испортить этот аппарат. Допустим, что разнообразие, обнаруживаемое этими воздействиями за секунду, значительно превосходит пропускную способность этого ?2 как канала связи и вследствие этого для него невозможно регулировать их непосредственным личным действием. Однако у него имеется каталог некоей фирмы, содержащий три артикула:
378 ГЛАВА 14. УСИЛЕНИЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ 14/5
1) телевизор,
2) стабилизатор напряжения,
3) преобразователь частоты.
Допустим, что пропускная способность данного ?1 позволяет ему осуществить подходящий выбор одного из трех; тогда, если он произведет этот выбор, конечным результатом будет то, что напряжение сети, поступающее на его аппарат, будет стабилизировано. Таким образом, три его первоначально возможных выбора могут быть приведены в соответствие с тремя исходами, один из которых — «стабилизация напряжения сети».
Регулирование, создаваемое этой стабилизацией (скажем, в течение года), включает значительно большее количество выбора, чем выбор одного исхода из трех. Следовательно, в ходе всего процесса имело место несомненное усиление.
В этом примере дополнение столь очевидно и его зависимость от проектирующей способности фирмы, производящей стабилизаторы, является столь кричащей, что у читателя может появиться желание отвергнуть это «усиление», как не заслуживающее серьезного рассмотрения. (Однако указанная зависимость является ничуть не более кричащей, чем зависимость машиниста подъемного крана от соответствующего источника энергии.) Впрочем, это лишь предельный — в некотором смысле — случай (выбранный для того, чтобы показать один конец шкалы). Другие случаи расположены дальше по шкале и представляют более общий интерес. Принцип, однако, остается неизменным.
Рассмотрим теперь случай, в котором ?2 требует, чтобы ванна возвращалась к определенной температуре; требуется 100 таких возвращений каждый день в течение целого года. Это означает, что в 36 500 случаев температура должна исправляться путем повышения или понижения, т. е., скажем, путем выбора в 1 бит. Все Большое Возмущение (§ 13/8) имеет, таким образом, разнообразие 236500 возможностей. Вероятно, ?2 мог бы передать за год все указанное разнообразие, но находит это неудобным* Если его ресурсы позволяют ему построить термостат за счет затраты, скажем, 1000 битов, то, с учетом повторе
14/5
РЕГУЛИРОВАНИЕ И ВЫБОР
379
ний в Большом Возмущении (§ 13/9), акт подходящего выбора из 1000 битов будет иметь следствием правильный выбор из 36 500 битов. Таким образом, будет иметь место усиление примерно в 36 раз (в логарифмическом масштабе).
Этот второй пример более привычен, чем первый. Тот факт, что этот метод широко применяется на практике, показывает, в какой степени считают его заслуживающим внимания практические люди.
Конечно, усиление необходимо далеко не во всех случаях, и практический человек, прежде чем строить машину для выполнения какой-то работы, всегда подведет хотя бы интуитивный баланс:
Сколько будет стоить (в каком-либо смысле) изготовление машины, выполняющей эту работу.
Сколько будет стоить сделать это самому.
В этой главе рассматриваются как раз те действительные количества, с которыми мы имеем дело, когда наш интерес сосредоточен на подсчете требуемой связи и выбора.
В заключение рассмотрим пример, в котором возможность усиления очевидна и дает практическую пользу. Предположим, что двадцать человек получили задание поддерживать в двух тысячах комнат постоянную температуру и влажность воздуха. Если в каждой комнате имеются свои особые средства управления, эти двадцать человек могут обнаружить, что задача им не по силам, так как этим людям придется компенсировать все атмосферные изменения, непосредственно оперируя с приборами управления. Однако могут оказаться в наличии и такие машины, что если наши двадцать человек станут механиками и будут действовать по отношению к этим машинам как регуляторы, то эти машины можно будет применять как автоматические установки для кондиционирования воздуха. И далее может случиться, что количество регулирования, которое механики могут осуществлять для машин, достаточно для того, чтобы машины эффективно контролировали две тысячи комнат. Таким образом, регулирование, неосуществимое за один этап,
380 ГЛАВА 14. УСИЛЕНИЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ 14/6
может при соответствующих условиях оказаться осуществимым за два этапа.
Количества связи (пропускные способности каналов), встречающиеся в этих процессах регулирования, могут быть измерены с любой желаемой точностью, и можно установить точную степень любого усиления. Таким образом, если усиление действительно происходило, то реальность этого факта может быть продемонстрирована в форме, не вызывающей сомнений.
