От рубил до нанороботов. Мир на пути к эпохе самоуправляемых систем (История технологий и описание их будущего).

Характеристики и классификация самоуправляемых систем. Итак, самоуправляемая система – это система, главная задача которой не просто поддерживать определенные параметры для сохранения способности работать, но выбирать параметры для решения задач. При этом осуществляется выбор среди целого ряда параметров, согласно их иерархии и состоянию окружающей среды, и принимается решение. Способность принимать решения, выбирая из целого спектра возможных, является важнейшей характеристикой самоуправляемых систем. Другими характеристиками могут быть: способность к самообучению; наличие не жестких, а гибких программ, которые сами способны изменяться под воздействием изменения среды или задач. Вероятно, степень свободы и величина спектра выбора возможных действий в процессе принятия решения, а также степень самообучаемости и модификации программ будут определять уровень сложности самоуправляемых систем. Самоуправляемые технические и биотехнические системы, подобно биологическим, имеют управляющую подсистему (своего рода мозг), периферийные подсистемы разного назначения (своего рода органы чувств и подсистемы, осуществляющие необходимые перемещения и движения в сложном пространстве) и систему прямых и обратных связей между ними.

С технической точки зрения самоуправляемые системы отличаются от систем с элементами управляемости и самоуправляемости, а именно: а) сложностью управляющей подсистемы; б) количеством и чувствительностью прямых и обратных связей между управляющей подсистемой и периферийными органами; в) способностью к разнообразным движениям. То есть имеется разница как между высшим биологическим организмом, имеющим мозг и полный набор органов чувств, и низшим, имеющим только примитивную нервную систему. Сложность управления и связей резко увеличивает число комбинаций, в которых может оказаться система, и адекватность ответа на изменяющиеся условия. В настоящее время ведется огромная работа по усовершенствованию систем (в частности, роботов) в их ориентации в пространстве, выборе правильного ответа при различных препятствиях и изменениях среды, способности к выбору решения и т. п.

Ниже мы приводим нашу классификацию, которая, конечно, далека от совершенства, но все же позволяет понять, чем отличаются более сложные самоуправляемые системы от более простых.

Классификация самоуправляемых систем:

1. «Умные» системы с элементами или ограниченной программой саморегуляции и самоуправления (здесь, в свою очередь, имеется ряд уровней сложности).

2. Автоматические сложные системы с предустановленной программой и органом самостоятельного управления, но неспособные выходить за рамки вложенной программы и не предназначенные для этого. (Соответственно мало коммуницирующие