Новости    Библиотека    Байки    Ссылки    О сайте


предыдущая главасодержаниеследующая глава

2.1.2. Сигнал, элемент, система

Мы убедились, что запаздывание отдельных воздействий может привести к тому, что процесс регулирования не достигнет желаемого результата. Главная трудность заключается в том, что невооруженным глазом мы не можем определить, целесообразно или нет применять регулирование в данном случае. Нужный для этого математический аппарат еще несколько десятилетий назад был чрезвычайно сложны? и громоздким. Теперь же кибернетика ввела такие понятия и методы вычисления, которые помогли решить эту задачу с меньшими затратами труда.

Но прежде всего нам надо объяснить термин воздействие, который мы уже употребляли. При воздействии энергия передается от одного элемента к другому. Как мы видели на многочисленных примерах, формы энергии могут быть самыми различными. Но во всех этих процессах всегда есть нечто общее. Например, запаздывание, которое мы только что разбирали, вызывается в разных контурах регулирования разными физическими причинами. Но результат всюду один и тот же - задержка воздействия. Какая энергия передается - здесь несущественно; гораздо важнее информация о происшедших изменениях, которую каждый элемент передает следующему. В контурах регулирования и других схемах, приведенных в этой книге, информация показана стрелками, направление которых соответствует направлению воздействия.

Остановимся еще немного на понятии информации.

Мы должны помнить, что информация всегда связана с материальным носителем и не может существовать без него. Таким носителем являются, к примеру, колебания воздуха для звука, записанного на грампластинке или магнитной ленте. Да и человеческое мышление невозможно без своих материальных носителей: нервов и вещества мозга.

В технике материальные носители информации называются носителями сигналов. Носителем сигналов может быть, например, электрическое напряжение, характеристиками которого являются амплитуда, частота и фаза. Одну из этих характеристик можно изменять в соответствии с передаваемой информацией. Информация как бы накладывается на электрический носитель сигналов. В этом случае информация принимается в виде электромагнитных колебаний. Такого рода передача информации существует, например, в радиовещании. Применяются в технике и неэлектрические носители сигналов. Например, масло, находящееся в гидравлической системе: именно его давление передает информацию, управляющую гидравлическим мотором.

Итак, запомним: информация всегда связана с материальным носителем - какой-либо физической величиной. Информация как бы накладывается на эту величину: одна из характеристик последней изменяется в соответствии с передаваемой информацией. Изменение такой физической величины (или ее информационного параметра) во времени называется сигналом [например, u = u (t) ].

Конструктивные элементы (приборы, устройства и т. д.) должны преобразовывать одни физические величины (и соответствующие им сигналы) в другие. Этот процесс отражается в кибернетическом понятии элемента (звена).

Элемент или звено - это находящийся на линии управления объект, у которого входной сигнал определенным образом влияет на выходной.

Символическое изображение элемента на рис. 39, а поясняет понятия входного и выходного сигналов. Такое символическое изображение представляет отдельный элемент своего рода черным ящиком (ср. с. 36), поскольку мы полностью абстрагируемся от механизма передачи сигналов. На рис. 39, б показан элемент, в котором происходит сложение двух или нескольких сигналов (так называемая точка сложения). (Подробно этот процесс будет рассмотрен на рис. 45).

Рис. 39: а - элемент; б - точка сложения сигналов
Рис. 39: а - элемент; б - точка сложения сигналов

Первоочередная задача кибернетики - дать математическое уравнение, связывающее входной и выходной сигналы. Эти уравнения являются теоретическими моделями реальных процессов (ср. с. 43).

Функциональный блок (например, контур регулирования), состоящий из взаимосвязанных элементов, называется системой, точнее - кибернетической системой.

Система - это совокупность взаимосвязанных элементов.

При управлении такими кибернетическими системами важно сделать их относительно независимыми от нежелательного воздействия среды.

предыдущая главасодержаниеследующая глава






Выпущен открытый сервер навыков 0Mind для упрощения разработки ИИ

Создатель Всемирной паутины выступил против Facebook и Google

В Китае построят суперкомпьютер, способный выполнять квинтиллион вычислений в секунду

Использование нейронной сети для восстановления повреждённых изображений

В Китае робот сдал тест для поступления в университет

Россия будет защищена от внешнего отключения Рунета к 2021 году

О конференции Strata AI: будущее искусственного интеллекта

Китайский самообучающийся процессор сможет имитировать работу нервных клеток человека

Илон Маск работает над интерфейсом для подключения мозга к компьютеру

Загадка QWERTY: почему буквы на клавиатуре расположены не в алфавитном порядке

Нейронную сеть научили практически идеально копировать человеческий голос





© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://informaticslib.ru/ "InformaticsLib.ru: Информатика"