Цель, определение и связь с управлением



Ключевые слова: цель, управление, определение цели, система, определение управления, суперсистема, целенаправленный процесс

Определение цели и её связи с задачами управления, очень важны, поскольку достижение цели осуществляется именно в процессе управления. Тем не менее, вопрос определения цели и задач управления длительное время является объектом дискуссий и обсуждения.

Так, Норберт Винер в своей монографии «Кибернетика» писал: «…часто выражается взгляд, что все машины целенаправленны. Это несостоятельный взгляд. Некоторые машины, с другой стороны, внутренне целенаправленны. Возьмем, например, торпеду, снабженную механизмом поиска цели» [1, С. 287].

Специалисты в области системного анализа еще в 80 годах утверждали, что «понятие цели далеко не так просто, как часто, на первый взгляд, нам кажется. Мы склонны видеть наличие цели в ситуациях, где ее фактически нет» [2, C. 128].

При этом было отмечено, что «цель системы — это нечто лежащее вне ее самой, но определяющее ее действия в качестве «конечной причины»» [2, C. 135].

Исследования показывают, что современные представления о цели не отвечают на вопрос о том, как управление определяет действие системы по отношению к «конечной причине» [3].

Цель работы — определение цели и её взаимосвязи с управлением.

Для того чтобы обеспечивать жизнедеятельность, воспроизводство и развитие биологического организма (БО) необходимы вполне определенные внешние условия и наличие разнообразных продуктов (в том числе информационных).

Поэтому БО должен взаимодействовать с другими БО, адаптироваться к изменениям окружающей среды и обладать способностью к принятию решений. В свою очередь, возможность адаптации, в широком смысле этого слова, связана не только с изменением режима функционирования внутренних органов БО, а и со способностью хранения данных, их обработки, формирования базы знаний и изменения структуры аппарата связанного с принятием решений.

Способности высокоразвитого БО, связанные с обработкой данных, формированием и использованием базы знаний для принятия решения, определяют понятием «интеллект».

Именно благодаря высокоразвитому интеллекту человеческий организм получил возможность абстрактного мышления, формирования прогностических оценок и целевых образов.

Механизмы, которые участвуют в процессе формирования целевых образов, путем преобразования информации базы данных и базы знаний, определим понятием «суперсистема».

Если обобщить понятие «цель» до кибернетического уровня, то можно определить целевое представление суперсистемы как стремление к максимуму возможностей. В свою очередь, максимум возможностей обеспечивает биологическому телу суперсистемы максимальную степень свободы.

Такая целенаправленность свойственна суперсистемам исключительно ввиду ограниченного срока жизни БО и конкуренции за доступ к необходимым ресурсам.

В процессе продвижения к цели (увеличения степеней свободы), происходит изменение ценностей суперсистемы и способах достижения цели (какие степени свободы необходимо повышать).

При этом повышение степеней свободы без изменения системы ценностей приводит к деградации суперсистемы со всеми вытекающими последствиями для её БО.

Эксперименты этолога Дж. Кэлхуэна, связанные с исследованием колонии мышей лишенной необходимости бороться за обеспечение жизнедеятельности, показали, что отсутствие целевой мотивации без изменения системы ценностей, привело к вымиранию колонии уже в четвертом поколении [4, С. 330]. Следовательно, в основе жизнедеятельности высокоразвитых БО лежат некоторые общие кибернетические принципы. И эти принципы тесно связаны с необходимостью достижения глобальной кибернетической цели.

Таким образом, понятию «цель» не может быть дано определение вне его связи с природой БО.

Биологический организм, поставив себе цель как суперсистема, может использовать свои возможности и возможности внешней среды для достижения этой цели.

Так, биологический организм, который сам перемещает груз, — выполняет функции системы перемещения. Если биологический организм принимает участие в измельчении продукта, он выполняет функцию системы дробления и т. д.

Выбирая маршрут или темп перемещения, БО выполняет функции управления системы перемещения.

Таким образом, БО может выполнять функции, как суперсистемы, так и исполнительной системы (ИС) [5]. В рамках исполнительной системы, БО может выполнять как технологические функции, так и функции управления.

В процессе развития базы знаний к суперсистемам пришло осознание того, что многие технологические функции ИС могут осуществляться с использованием механизмов небиологического происхождения. Это привело к автоматизации большого числа технологических процессов.

Развитие электроники и вычислительной техники открыло возможности к автоматизации процессов управления.

Таким образом, к функциям суперсистемы можно отнести формирование целевого образа или целевых представлений, управление процессом создания или выбора ИС, а также перераспределение доступных ресурсов между собственными ИС.

Возможность полной автоматизации технологических процессов и процессов управления показало, что функции человека как суперсистемы и как ИС во многих случаях могут быть разделены.

Однако, для того чтобы результаты процессуальной деятельности ИС были согласованы с целью суперсистемы, необходимо чтобы технологические процессы ИС были максимально эффективны, а процессы управления удаленной ИС могли быть полностью формализованы.

То есть, ИС может функционировать независимо от суперсистемы и обеспечивать ей получение максимума возможностей только в том случае, если цель суперсистемы и преобразовательные процессы ИС максимально согласованы.

Это, в свою очередь, означает, что в структуру управления ИС должен быть встроен механизм, который способен так идентифицировать системные операции, чтобы обеспечить принятие обоснованного наилучшего управленческого решения.

Такой механизм определен понятием «критерий оптимизации» или «критерий управления», а управление, при котором значение критерия оптимизации достигает максимума — оптимальным управлением.

Предположим, ИС может генерировать операционные процессы, построенные на операциях класса А или на операциях класса В (рис. 1).

Рис. 1 Операция класса А и операция класса В:

RE_A, RE_В — экспертная оценка входных продуктов операций А и В;

PE_A — экспертная оценка выходных продуктов операций А и В;

k_A, k_В — коэффициент добавленной ценности операций А и В,

k_А=PE_A/RE_A, k_В=PE_В/RE_В; TO_A, TO_В — время операций А и В

Так поскольку экспертная (стоимостная) оценка (RE) входных продуктов у операций А и В одинаковая, а время (ТО) операции А равно удвоенному времени операции В, суперсистема понимает, что операционный процесс построенный на операциях класса В выгодней. Это связано с тем, что за время ТО_А ИС совершит две операции класса В (рис. 2).

Рис. 2. К соотношению результатов операции А и результатов операционного процесса в виде операций класса В

Кроме того, добавленную ценность первой операции суперсистема может использовать на интервале [T₂, T₃] для проведения дополнительной операции класса B (рис. 3).

Рис. 3. Операционный процесс на операциях класса с учетом эффективного использования ресурсов

Если определить класс операций B, как операций имеющих продолжительность ТО_А/2 с коэффициентом добавленной ценности k_В, то к моменту завершения операции класса А результат операционного процесса на операциях класса В будет составлять 4.5 ед.

Таким образом, ИС, которая может осуществлять операции как класса А так и класса Б должна иметь возможность принятия решения. И результаты такого выбора должны быть согласованы с представлением суперсистемы о выборе лучшего варианта развития событий.

Если в качестве критерия оптимизации воспользоваться оценочным показателем ESL [6], который прошел верификацию на непротиворечивость [7, 8] как критерий эффективности [9], получим, что

,

.

Здесь Т₁ — время определения потенциального эффекта операции (Т₁=1).

С другой стороны, если операция класса А будет иметь параметры (RE=2, TO=4, PE=4.6), то процесс на операциях класса А будет выгодней, для суперсистемы, чем процесс на операциях класса B.

Показатель ESL при этом покажет, что .

Таким образом, управление ИС должно решать задачу обеспечение такого информационного и продуктового обмена между ИС и внешней средой, при котором, в рамках ограничений на процесс управления, обеспечивается максимальная степень согласованности процессуальной деятельности ИС с целью суперсистемы — владельца. В таком случае ИС реализует принципы оптимального адаптивного управления.

Несмотря на общность кибернетики цели внешняя деятельность разных суперсистем в одних и тех же условиях различна. Однако это связано не с тем, что каждая суперсистема имеет свою цель, а с тем, что каждая суперсистема имеет собственную систему ценностей.

Определение. Цель — это прогностическое представление суперсистемы, в виде намерения реализации такого наилучшего варианта развития событий, при котором в результате максимально эффективного использования доступных ресурсов (оптимального управления) суперсистема и её биологический организм получают максимальную степень свободы в рамках ограниченного времени жизни.

Выводы.

1. Цель (целевое представление) — это предопределенное, мотивирующее деятельность, стремление суперсистемы к получению максимума возможностей путем преобразования ценностей окружающей среды в рамках ограниченных возможностей и ограниченного времени своей жизни.
2. Способ достижения цели суперсистемы связан с системой её ценностей.
3. Для достижения цели суперсистемы используют результаты процессуальной деятельности исполнительных систем.
4. Максимизация целевого результата суперсистемы обеспечивается при максимальной согласованности целевого представления суперсистемы с результатами процессуальной деятельности её исполнительных систем.
5. Согласование цели суперсистемы и результатов процессуальной деятельности ИС обеспечивается интегрированием в ИС механизма — навигатора, который определяется понятием «критерий оптимизации».
6. Для достижения максимальной согласованности цели суперсистемы в рамках ограниченного времени в качестве критерия оптимизации используется показатель эффективности использования ресурсов.
7. Одной из функций управления ИС является обеспечение согласования её собственных результатов процессуальной деятельности с целью суперсистемы.

Литература:

1. Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. — М.: Советское радио, 1968, 326 с.
2. Шрейдер Ю. А., Шаров А. А. Системы и модели. — М.: Радио и связь, 1982. — 152 с.
3. Доброхотов А. Л. Цель // Новая философская энциклопедия / Ин-т философии РАН; Нац. обществ.-науч. фонд; Предс. научно-ред. совета В. С. Стёпин, заместители предс.: А. А. Гусейнов, Г. Ю. Семигин, уч. секр. А. П. Огурцов. — 2-е изд., испр. и допол. — М.: Мысль, 2010. — ISBN 978–5-244–01115–9.
4. Хок, Роджер. 40 исследований, которые потрясли психологию. — Прайм-ЕВРОЗНАК, 2003. — 416 с. — ISBN 5–93878–096–9.
5. Lutsenko, I. Principles of cybernetic systems interaction, their definition and classification / I. Lutsenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. — 2016. — Vol. 5, Issue 2 (83). — P. 37–44. doi: 10.15587/1729–4061.2016.79356
6. Lutsenko, I. Identification of target system operations. Development of global efficiency criterion of target operations / I. Lutsenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. — 2015. — Vol. 2, Issue 2 (74). — P. 35–40. doi: 10.15587/1729–4061.2015.38963
7. Lutsenko, I. Formal signs determination of efficiency assessment indicators for the operation with the distributed parameters / I. Lutsenko, E. Fomovskaya, I. Oksanych, E. Vikhrova, О. Serdiuk // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. — 2017. — Vol. 1, Issue 4 (85). — P. 24–30. doi: 10.15587/1729–4061.2017.91025
8. Lutsenko, I. Development of the method for testing of efficiency criterion of models of simple target operations / I. Lutsenko, E. Vihrova, E. Fomovskaya, O. Serduik // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. — 2016. — Vol. 2, Issue 4 (80). — P. 42–50. doi: 10.15587/1729–4061.2016.66307
9. Lutsenko, I. Definition of efficiency indicator and study of its main function as an optimization criterion / I. Lutsenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. — 2016. — Vol. 6, Issue 2 (84). — P. 24–32. doi: 10.15587/1729–4061.2016.85453