3. История управления

Первый этап

С вероятностного этапа началось управление на Земле. (В данном случае обсуждается история развития управления на Земле. Это вовсе не исключает других путей развития, которые возможны в других условиях на других планетных или звездных системах.) Заключается в случайном образовании простейших более или менее организованных систем в виде молекул различных элементарных белков и аминокислот. Такие молекулы случайно образовывались под действием электрических разрядов в атмосфере Земли, которая в то время состояла из водяных паров (Н₂О) метана (СН₄), аммиака (NH₃) и водорода (Н₂).

Эти вещества, случайно взаимодействуя друг с другом, образовывали более сложные структуры. Если и оказывались устойчивыми, то некоторое время существовали и взаимодействовали с другими аналогичными структурами. Неустойчивые же быстро распадались, чтобы немедленно создать новые, также случайные комбинации.

В результате случайного перебора различных комбинаций структур на дальнейшую ступень "развития" поступали самые устойчивые структуры, причем наиболее активные из них участвовали в дальнейшей "игре", а пассивные выбывали. Необходимым условием для протекания такого рода процесса являлось энергичное перемещение.

В бурлящей и клокочущей атмосфере первобытной Земли этот процесс протекал хорошо. С. Миллер провел следующий довольно простой, интересный и очень поучительный опыт, сделал смесь, которая, как считается, была первоначальной атмосферой Земли, и стал пропускать через эту смесь электрические разряды, имитирующие молнии. Через неделю был произведен тщательный химический анализ смеси. Каково же было его удивление, когда в колбе обнаружилась смесь аминокислот! А аминокислоты - это кирпичи, из которых состоит белок - основа жизни. В частности, абсолютно точно было установлено присутствие наиболее часто встречающихся в белках аминокислот - глицина и аланина, структура которых очень сложна.

Как и образовались?

Единственным разумным ответом может служить случайность. Именно благодаря многообразию случайных комбинаций и соотношений, которые могут образоваться между молекулами воды, аммиака, метана и водорода, в сочетании с действием высоких температур от искровых разрядов могли случайно образоваться молекулы более сложных соединений. Времени на это было достаточно.

Много миллионов лет бушевали атмосфера и гидросфера Земли, пока не образовался питательный бульон жизни - раствор молекул различных аминокислот. Роль случайности в этом процессе была определяющей.

Дальнейшая судьба бульона складывалась уже под действием второго начала термодинамики. В соответствии с этим законом большие молекулы не могут быть равномерно распределены в воде.

Подобно тому как пересыщенный водяной пар конденсируется в туман - мельчайшие капельки воды, большие молекулы в растворе под действием электростатических сил объединяются в отдельные рои. Рои, достигнув определенной плотности, выделяются из раствора в виде так называемых коацерватных капель, плавающих в растворе. Капли же отделены от среды хорошо выраженной поверхностью раздела.

Если сама тенденция к образованию капель не случайна, то комбинации молекул аминокислот в каждой капле были случайными - каждая капля имела сугубо индивидуальную конструкцию. С этого момента начинает работать своеобразный отбор, который был подмечен и описан академиком А. И. Опариным.

Действительно, если случайная структура капли неустойчива, капля разваливается под действием внешних факторов. Следовательно, сохранялись лишь устойчивые комбинации молекул в капле. А все неустойчивые как бы "вымирали", и из их осколков образовывались другие варианты случайных конструкций. Ясно, что по прошествии достаточного времени в результате этого процесса остаться должны только устойчивые капли, которые "умели" противостоять разрушительному действию среды.

Устойчивая капля, как и всякое тело, абсорбировала (осаждала) на своей поверхности различные молекулы из раствора и тем самым увеличивалась в объеме. Новые молекулы, "оседающие" на ее поверхности, располагались уже не случайно, а в соответствии с индивидуальной структурой поверхности капли. Капля как бы "растет", увеличивая свою массу. Увеличение размеров происходит не случайно, а в строгом соответствии с индивидуальностью каждой капли.

Достигнув определенных размеров, капля, не будучи прочной разваливалась на две-три части под действием внешних механических сил, наподобие дробления капель эмульсии при ее встряхивании. Образовавшиеся капли по структуре совпадали с первоначальной. и как бы "унаследовали" от исходной капли ее индивидуальные особенности и начинали "расти", дробились и т. д.

Но это еще не жизнь; это так называемая предбиологическая структура. Она обладает почти всеми свойствами жизни, но в очень карикатурной форме. Действительно, капля похожа на клетку. Оседание молекул раствора на поверхности капли можно рассматривать как некое подобие питания, а ее дробление в результате механического воздействия при желании легко представить как деление. Такое "деление" даже обладает элементами наследственности.

Все как в жизни!

Но до жизни пока очень далеко. Пройдет еще много миллионов лет, прежде чем эти капли в результате естественного отбора превратятся в живые клетки. Но главное уже есть. Дело только за временем.

А времени у природы было предостаточно.

Каких-нибудь один-полтора миллиарда лет, и появились многоклеточные организмы. Жизнь из плесневой и слизистой формы становится активной жизнью привычных нам существ.

Таким образом, вероятностный этап истории управления характеризуется прежде всего обилием случайностей, которые и позволили создать жизнь на Земле.

Поэтому можно смело утверждать, что случай лежит в основе процесса появления жизни на Земле!

Сам по себе акт возникновения жизни в питательном бульоне является случайным процессом. Но, с другой стороны, процесс возникновения жизни был в таких условиях и неизбежным. Ведь в результате указанного случайного перебора возможных комбинаций структур различных органических молекул в течение миллиарда лет с неизбежностью должна быть найдена хотя бы одна удачная комбинация, которая обладала бы свойствами живой клетки.

С этого момента начинается история жизни. И на этом, по-видимому, заканчивается вероятностный этап управления, отличающийся тем, что здесь процесс локального понижения энтропии происходил случайно, как результат проявления статистических закономерностей.

С появлением жизни появились и новые способы управления.

Второй этап

Стихийный этап истории управления связан с развитием и усовершенствованием живых организмов. Здесь основным алгоритмом управления был открытый Ч. Дарвином алгоритм естественного отбора.

В соответствии с этим алгоритмом с большей вероятностью даст потомство тот индивид, который более приспособлен к окружающей среде. Менее приспособленный погибнет и не сохранит свою неприспособленность в потомстве. В результате функционирования алгоритма естественного отбора появилось огромное число различных алгоритмов управления. Так возникли алгоритмы, управляющие механическим поведением живых существ: плавание, ползание, летание, ходьба. Алгоритмы, управляющие психическими функциями: агрессивность, уклонение, избегание, замирание и т. д. Алгоритмы, управляющие функционированием нервной системы, и т. д.

Так или иначе, но во время стихийного этапа управления синтез всякого нового алгоритма контролировался и подчинялся закону естественного отбора. "Выжили" и сохранились лишь те алгоритмы самоуправления живых организмов, которые делали этот организм более эффективным с точки зрения требований окружающей среды.

Не обошлось без курьезов. Так, известно, что страус в некоторых чрезвычайно опасных ситуациях зарывает голову в песок. Эта "страусова политика" вошла в поговорку как образец глупости. Почему же образовался такой с первого взгляда бессмысленный алгоритм поведения в минуты опасности? Не лучше ли уж бежать или нападать? Не промахнулась ли природа?

При внимательном рассмотрении оказывается, что такой алгоритм поступков для страуса, не имеющего ни зубов, ни рогов, ни копыт, является оптимальным именно в тех ситуациях, когда убежать невозможно.

Зарыв голову в песок, страус не видит опасности и не движется, что, как ни странно, часто помогает ему спастись от когтей зверя. Дело в том, что большинство хищников питается мясом только что убитых ими животных (в этом есть также своя приспособительная логика, особенно в теплых странах). Неподвижный страус не вызывает аппетита, и хищник скорее бросится вдогонку за антилопой, бегущей у горизонта, чем на неподвижную гору перьев в двух шагах! Это и спасает страуса.

Для чего же зарывать голову в песок? Не лучше ли просто стоять неподвижно? А это для того, чтобы не подкачали нервы: не так страшно реализовать выбранный алгоритм поведения.

Этим же приемом, но уже осмысленно, не зарывая голову в песок, пользуется человек при встрече с медведем. Во всяком случае, так рассказывается в назидательных книжках.

Как видно, этот этап развития управления целиком определяется стихийным характером отбора эффективных алгоритмов управления в живых организмах.

Третий этап

Следующий этап синтеза алгоритмов управления связан уже с человеческой деятельностью. Человек, выйдя на орбиту истории, сразу заявил о своей способности создавать алгоритмы управления не стихийно, а вполне осмысленно. Этим и отличается от всех других животных.

Точнее, этап осмысленного синтеза алгоритмов управления начинается не с появления человека, а с его разумной деятельности. Этот этап отличается от предыдущих тем, что алгоритмы управления теперь создаются человеком.

Развитие ремесел и наук составляет основу управляющей деятельности человека. Человечество начинает упорядочивать окружающий его мир, изобретая многочисленные алгоритмы управления и целесообразного изменения природы. Каждый из этих алгоритмов отличался строгой индивидуальностью ввиду того, что применялись и к различным объектам природы. Например, ремесло гончара отличалось от ремесла кузнеца, потому что отличались объекты обработки: с одной стороны, была сырая глина, а с другой - раскаленный металл. Поэтому отличались и алгоритмы управления формоизменением этих объектов.

Создавать алгоритмы изменения окружающего мира невозможно без хорошего его понимания и знания, без развития науки - системы упорядоченных знаний о природе. Эти знания получаются в результате осмысливания происходящих явлений, понимания их сути, выяснения их природы.

Но что такое осмысливание, понимание, выяснение природы? Что такое познание? Нельзя ли эти туманные понятия выразить в четкой и определенной форме, поддающейся количественной оценке?

Можно! Для этого достаточно уметь предсказывать ход и поведение интересующего нас явления природы. Возможность предсказания в значительной мере определяет уровень осведомленности об объекте исследования. Если вы хорошо разбираетесь в процессе, то вам удастся довольно точно предсказать его течение в различных ситуациях. Отклонение хода реального процесса от его предсказанного поведения и характеризует эффективность предсказания и одновременно определяет величину вашего невежества. Чем меньше это отклонение, тем более вы осведомлены об этом процессе, тем, очевидно, выше следует оценивать ваше понимание природы исследуемого процесса.

Нельзя, конечно, утверждать, что всегда умение что-либо точно предсказать эквивалентно глубокому знанию. Но безусловно, что эти понятия связаны друг с другом, и возможность предсказания поведения какого-либо процесса, как правило, опирается на глубокое понимание природы этого процесса.

В связи с этим очень удобно познание определить как умение предвидеть, предсказывать. Систему суждений и заключений, позволяющих определенным образом предсказывать поведение анализируемого явления, будем называть моделью этого явления.

Например, рассмотрим явление падения камня. Бросая камень с различных высот и замеряя время его падения, можно установить связь между этими величинами и сформулировать закон свободного падения. Этот закон и является моделью, позволяющей предвидеть поведение камня при падении с различных высот.

Другой пример. Скрещивая два сорта гороха с красными и белыми цветками, Г. Мендель установил законы наследственности. Он показал, что в процесс наследования свойств родителей существуют определенные единицы наследственности, которые не могут измельчаться. Подобно тому как энергия передается квантами - строго определенными наименьшими неделимыми порциями, - наследственность так же квантуется. Квантами наследственности являются гены - материальные носители неделимых свойств. Так, в опытах Г. Менделя с горошком при скрещивании появлялись только красные или только белые цветы; промежуточных - розовых - не было. Это означает, что цвет цветка определяется одним из двух генов: геном красного цветка и геном белого. Других генов не существует.

Свое наблюдение Г. Мендель сформулировал в виде закона наследственности: родительские признаки не усредняются, а передаются в виде отдельных свойств (нос папы, глаза мамы, а характер бабушки). Этот закон является моделью, позволяющей предвидеть характер наследования родительских признаков.

Таким образом, познание окружающего нас мира является не чем иным, как созданием его моделей. Они позволяют предвидеть последствия нашего взаимодействия с объектами этого мира. Так, не зная закона свободного падения, нельзя использовать баллистическую ракету, потому что точка ее приземления определяется (предвидится) с его помощью.

Очевидно, что создание (синтез) моделей также является процессом повышения организации мышления человека. Эта психическая организация материализуется в виде целенаправленных действий, которые совершает человек на основе имеющихся у него моделей.

Скажем, зверолов в процессе обучения (по книгам, рассказам и показам) и самообучения (на собственном опыте) узнает особенности поведения различных животных. Это означает, что в его мозгу создаются модели поведения, которые и использует при организации охоты. Здесь нематериальная - психическая - модель поведения дала возможность эффективно управлять отловом, получая при этом вполне материальные выгоды.

Итак, объяснение механизма явлений природы считается управлением, ибо при этом создаются модели этих явлений. Процесс познания, то есть синтез моделей, есть процесс целенаправленного упорядочения, процесс понижения энтропии. В этом случае целенаправленность определяет такой способ действия, при котором синтезируемая модель в своем проявлении должна наименьшим образом отличаться от анализируемого (моделируемого) объекта, и чем меньше отличие, тем лучше модель. Так, например, известные законы Ньютона являются приближенными, но вполне удовлетворительными моделями медленного механического движения в нашем мире. Более удачлив тот зверолов, чьи модели поведения животных лучше, то есть тот, кто лучше предвидит их поведение в той или иной ситуации.

Система таких моделей, синтезированных человеком для эффективного управления окружающим его миром, и образует науку.

Как видно, на этапе осмысленного синтеза алгоритмов управления деятельность человека носит двоякий характер. С одной стороны, изменяет окружающий его мир, материально управляя природой, а с другой - объясняет мир, то есть создает модели, необходимые для изменения этого мира. Эти две функции человека неразрывно связаны друг с другом. Действительно, чтобы осмысленно изменять мир и приспосабливать его к своим потребностям, нужно знать, к каким последствиям приведет тот или иной шаг. Нетрудно представить себе, к какому ералашу привели бы действия, результат которых не предвиделся хотя бы приближенно.

Но предвидеть можно только на основе моделей. Следовательно, никакая разумная деятельность невозможна без моделей, на которых предварительно "разыгрывается" эта деятельность. Нельзя сделать разумный поступок, не прикинув, к чему сможет привести.

Так, желая запустить ракету на Луну, нужно создать модель полета ракеты: уметь рассчитывать ее положение в зависимости от времени и других факторов. В противном случае это занятие будет пустой забавой.

Нельзя целенаправленно изменять мир без создания моделей.

Очевидно, что способы решения этих задач различны. Человечество создало огромное число алгоритмов для объяснения и изменения природы. Каждый из этих алгоритмов носил строго локальный, частный, специализированный характер.

Так, для создания модели поведения животного у капкана или на водопое существует много различных рецептов. Каждый зверолов выбирает свой индивидуальный способ (алгоритм) изучения повадок. Аналогично можно по-разному воспользоваться своими знаниями для достижения целей. Так, в случае со звероловом расположение капкана выбирается в зависимости от имеющихся моделей поведения животных и собственного опыта.

Четвертый этап

С появлением кибернетики, науки об управлении в живых организмах и машинах, начался следующий и, по-видимому, последний период - период синтеза универсальных алгоритмов управления. Их можно применять к любым объектам, независимо от их физической природы. Кибернетика рассматривает процессы управления вообще, а не применительно к конкретной ситуации. Она имеет дело лишь с моделью объекта, которая отражает не физическую, а информационную суть явлений, происходящих в объекте во время управления им.

Одна и та же модель может описывать процессы управления в объектах различной физической природы. Так, колебательное звено является математической моделью таких различных объектов, как колебания механического маятника, процессов в электрическом контуре и изменения количества хищников. Процесс управления этими объектами будет одним и тем же.

Рассмотрим этот пример подробнее.

Сказка про Девочку на качелях, злого Волка и Электрический контур

Жили-были Девочка - она любила качаться на качелях, злой Волк - любил есть зайцев, и Электрический контур. Девочка и Волк обычные, сказочные. Девочка хорошая и умная, а Волк злой и разбойник. А вот Электрический контур пришел из учебника радиотехники.

Он очень гордился этим обстоятельством, задирал нос и важничал. Дело в том, что процессы, которые происходят в контуре, имеют электромагнитный характер и поэтому часто бывают доступны не всем. Именно потому Электрический контур и был преисполнен чувства собственной загадочности и мудрености.

Собрались они однажды вместе. Девочка, как всегда, качалась на качелях, Волк лениво щелкал зубами, был голоден и зол, а Электрический контур важничал.

- Перестань болтаться, - прорычал Волк. Он был невоспитанный, и это была его самая вежливая фраза.

- она не болтается, а совершает механические колебания относительно точки равновесия, - важно сказал Электрический контур.

- Ну и зануда ты, Контур! Какие такие колебания, если всем видно, что девчонка болтается без дела!

- Перестаньте ссориться! Вечно вы ругаетесь. Контур прав, эти механические колебания мне очень нравятся, - вмешалась Девочка.

- Как могут нравиться механические колебания? - возмутился Электрический контур. - Нет ничего лучше электромагнитных колебаний! - И углубился в себя. Глядя на Контур, нельзя сказать, работает или бездельничает, ведь электромагнитные колебания можно заметить только при помощи специального прибора.

У Волка было свое мнение относительно того, что лучше всего. Но его не высказал и, вспомнив о зайце, только щелкнул зубами.

- И почему только мир так скверно устроен? - задумчиво спросил Волк. - В прошлом году полон лес был зайцев! А в этом хоть шаром покати. Каждому паршивому зайцу приходится в ноги кланяться и со своим братом волком грызться!

- А в позапрошлом? - спросила Девочка.

- В позапрошлом с зайцами было тоже туго.

- А еще годом раньше?

- Опять полно. Постой! - встрепенулся Волк. - Неужто год пусто, а год густо? А ведь верно! Ишь косые как неровно плодятся!

- Это тоже колебания - колебания численности популяции, - заметил Контур.

- Чего, чего? Ты мне мозги не вкручивай. Никаких твоих колебаниев и популяциев я и знать не хочу. Мне бы только брюхо набить! - Волк был еще и циник. - Что же это получается? У тебя колебания, у девчонки колебания и у зайцев тоже колебания! Может, и у меня найдутся какие-нибудь колебания? - саркастически заметил Волк.

- Конечно! Число волков обратно пропорционально количеству зайцев. Чем больше волков, тем меньше зайцев, и наоборот, с уменьшением числа волков, количество зайцев увеличивается. Вот и получаются колебания.

- Постой, давай начнем с девчонки, это проще, - после изрядной паузы рыкнул Волк...

Не будем далее подслушивать их разговор. Давайте сами выясним, что общего в колебаниях качелей, в процессах в электрических контурах и количества волков в лесу. На первый взгляд общего очень мало, но, присмотревшись внимательнее, можно заметить, что все три явления имеют колебательный характер поведения.

Убедимся в этом.

Качели являются простым маятником (рис. 13 а). Положение маятника удобно характеризовать углом А между осью маятника и вертикалью, к которой стремится эта ось. Угол А будем считать положительным, если маятник отклонен вправо от вертикали, и отрицательным при его отклонении влево. Отклоним маятник на угол А - это будет его исходное состояние - и отпустим. Под действием силы тяжести маятник двинется к положению равновесия - к вертикальной оси, достигнет его и проскочит под действием набранной инерции. Потом сила тяжести снова вернет его в положение равновесия, и опять вследствие инерции маятник проскочит его и т. д. Размах колебаний будет уменьшаться, пока маятник не остановится.

Рис. 13

Если к маятнику прикрепить грифелек и протаскивать под ним лист бумаги поперек направления колебаний (рис. 13 б), то грифелек оставит след, форма которого показана рядом в виде графика. Это и есть типичный вид затухающих колебаний.

Отметим здесь два существенных фактора, благодаря которым совершаются колебания. Это прежде всего сила тяжести, за счет которой маятник всегда стремится к положению равновесия, и его инерция, благодаря которой маятник стремится сохранить свое движение. Эти две противоречивые тенденции, взаимодействуя, и приводят к колебательному движению маятника.

Будем первую тенденцию называть тенденцией к устойчивости, а вторую - динамической тенденцией (тенденцией к движению).

Теперь рассмотрим электрический контур. Он состоит из двух деталей: конденсатора и катушки (рис. 14), соединенных в электрическую цепь через включатель. Конденсатор обладает свойством хранить электрический заряд. Если поднести к нему батарейку, то зарядится, причем величина этого заряда будет тем больше, чем больше напряжение батарейки.

Рис. 14

Пусть начальный заряд конденсатора равен Е₀. Замкнем включатель. Заряженный конденсатор начнет немедленно разряжаться, через провод катушки пойдет электрический ток, и внутри катушки образуется так называемое электромагнитное поле. Это поле и является причиной намагничивания куска железа, если его вставить в катушку.

Возникшее электромагнитное поле сейчас же наводит (индуцирует) в катушке другой электрический ток, но обратного направления. Этот ток заряжает конденсатор, но зарядом обратного знака. Таким образом, все возвращается к исходному положению, только плюс и минус поменялись местами.

Дальнейшая работа контура проходит аналогично.

Как видно, поведение электрического заряда на конденсаторе в контуре имеет ярко выраженный колебательный характер, аналогичный поведению маятника. Здесь также четко проглядываются две тенденции, взаимодействие которых приводит к колебаниям. Это прежде всего стремление к разрядке конденсатора, то есть стремление к устойчивому состоянию, и индукция, благодаря которой электромагнитное поле вызывает обратный ток, что и не позволяет контуру зафиксироваться в положении равновесия (Е=0). Очевидно, что в разрядке проявляется тенденция процесса к устойчивости, а его динамическая тенденция связана с индукцией.

Теперь о взаимоотношениях волков и зайцев, или вообще о динамике контактирующих популяций.

Популяцией в биологии называют группу тесно связанных между собой организмов, принадлежащих к одному виду. Так, мы будем говорить о популяции волков и о популяции зайцев. Обе популяции взаимодействуют друг с другом, так как волки с удовольствием питаются зайцами. Рассмотрим следующую лесную ситуацию.

Пусть число зайцев и волков находится в равновесии, то есть на смену съеденному зайцу рождается новый, а гибель волка компенсируется рождением одного волчонка. Эту картину трудно назвать идиллией, но она возможна.

Пусть внезапно число зайцев увеличилось, например разбежался заячий питомник. Волки начнут получать более обильную пищу, что создаст благоприятные условия для их размножения. В результате число зайцев будет уменьшаться, а число волков расти. Когда зайцев станет совсем мало, настанут черные дни и у волков. Их стало много, и они начнут гибнуть от недоедания и болезней, пока волчья популяция значительно не сократится. Уменьшение числа волков приведет к сильному росту заячьей популяции и т. д.

Как видно, возникнут колебания численности обеих популяций относительно положения равновесия (рис. 15). Эти колебания есть результат двух факторов. Один из них связан с волчьим аппетитом и заячьей плодовитостью: за счет него система зайцы - волки стремится к своему состоянию равновесия (на рис. 15 это состояние обозначено пунктиром).

Рис. 15

Другим фактором является отставание числа особей популяции от условий жизни. Если условия жизни изменяются, то популяция изменяется не сразу, а через некоторое время, связанное с рождаемостью. Это динамический фактор.

Таким образом, маятник, электрический контур и популяция зайцев являются системами с колебательным характером поведения. С точки зрения кибернетики и объединяются одним понятием - колебательным звеном.

Что же такое колебательное звено?

Под колебательным звеном понимается такой преобразователь входа X в выход У, при котором выход колебательным образом откликается на изменение входа (рис. 16). Это означает, что при скачкообразном изменении входа выход откликается так, как показано на верхнем графике. Нижний график этого рисунка показывает поведение выхода при импульсном (ударном) входе. Такое звено, как видно, ведет себя так же, как рассмотренные выше примеры. Но оно лишено физического содержания. Здесь остался лишь смысл - характер изменения выхода при определенном воздействии на входе.

Рис. 16

Для управления таким звеном этого вполне достаточно, так как управление имеет всеобщий, а не частный характер. Проиллюстрируем это на одном из рассмотренных выше примеров.

Девочка на качелях может раскачиваться с постоянным размахом только в том случае, если строго определенным образом будет прикладывать усилие. Например, ударяя ногой по стенке, стоящей перед ней. В терминах кибернетики это обозначает, что на вход колебательного звена периодически действуют импульсы, причем время между импульсами строго равно периоду колебаний звена. В этом случае на выходе будут вот такие незатухающие колебания (рис. 17).

Рис. 17

Ударять по стенке следует в строго определенные моменты времени - когда качели приблизились к ней. Источником периодических импульсов является девочка, которая, наблюдая за положением качелей, при приближении к стенке пинает ее. Значит, чтобы колебательное звено (качели) функционировало бы незатухающим образом, необходимо ввести регулятор (девочку), который, получая информацию о состоянии выхода, в определенные моменты сообщал бы импульс (пинок ногой по стенке) на вход колебательного звена. Эта схема показана на рисунке 18.

Рис. 18

Именно так устроен электрический генератор - источник периодических колебаний. Роль качелей в нем выполняет электрический контур, который, как показано выше, является колебательным звеном. Девочку в генераторе заменяет регулятор, который преобразует колебания выхода в последовательность импульсов, поступающих на его вход.

Итак, управление имеет универсальный характер и не зависит от физической природы управляемого объекта. Такой всеобщий подход к процессам управления в объектах различного физического содержания впервые сформулировал Норберт Винер, по праву названный "отцом кибернетики".

Так, до появления кибернетики процессы управления в электрическом генераторе рассматривались электротехникой, управление движением часового маятника (качелей) исследовалось в механике, а управление динамикой популяций - в биологии. Н. Винер впервые указал на универсальность управления и показал, что процесс упорядочения объекта (понижения его энтропии) можно производить стандартными приемами, то есть применять методы кибернетики независимо от физических особенностей объектов.

Такие универсальные методы управления находятся пока в самом начале своего развития. В настоящее время в науке происходит то, что называют кибернетизацией, то есть применение и использование универсальных методов управления. Методы эти разрабатываются кибернетикой и находят применение в различных областях науки и техники для целей познания и управления.

Последний этап истории управления открывает такие широкие перспективы для развития науки и техники, что Н. Винер по праву назвал его второй промышленной революцией.

Но вернемся к случаю-помехе и борьбе с ним. На этом пути человечество добилось больших успехов. Разработаны и широко применяются различные методы как борьбы с помехой, так и "сосуществования" с нею. В последнем случае принимаются меры к тому, чтобы это сосуществование было бы не столь тягостным.