Інформація та управління. Зворотній зв'язок

Управління - Це цілеспрямований вплив керуючого об'єкта на керований для організації його функціонування заданим чином. Виявляється, самі різноманітні процеси управління (у природі, суспільстві, технічних пристроях) відбуваються схожим чином, засновані на одних і тих самих прінціпах20.

Будь-яке керуючий вплив, в якій би формі воно проводилося, можна розглядати як інформацію, передану у формі команд. Наприклад, при натисканні кнопки на пульті управління телевізором ми передаємо команду "переключити канал ". Як сказано у визначенні, команди віддаються не випадково, а цілеспрямовано. Іноді мета досягається після виконання однієї команди, частіше доводиться користуватися послідовністю команд. Ви вже знаєте, що така послідовність називається алгоритмом.

Досить Чи односторонньої передачі інформації (лише від керуючого до керованого об'єкта)? Іноді, так. Але частіше бажано (а нерідко, і необхідно) мати можливість реагувати на зміни реальної ситуації, тобто керуючий об'єкт повинен отримувати інформацію від об'єкта управління і, залежно від його стану, так чи інакше міняти керуючий вплив. Для передачі інформації про стан керованого об'єкта служить зворотній зв'язок. Системи управління, що містять гілку зворотного зв'язку, називаються замкненими, а не мають її - розімкнутими.

При відсутності зворотного зв'язку алгоритм керування може містити тільки однозначну лінійну послідовність команд. Саме такими алгоритмами ми і займалися до цих пір. Коли зворотній зв'язок існує, алгоритм може мати набагато більше складну структуру, і відповідно, бути набагато "інтелектуальнішим".

Щоб автоматична система могла отримати інформацію про стан керованого об'єкта і зовнішнього середовища, необхідні спеціальні пристрої - датчики (Наприклад, датчик температури, датчик вібрації, датчик освітленості і т.д.). У ЛогоМірах теж є датчики - функції, що передають комп'ютера значення, в залежності від стану системи або своїх аргументів. Наприклад, датчик "відповідь". Його значення залежить від того, що набрав людина у відповідь на останнє питання комп'ютера. Існують датчики, значення яких залежить від стану черепашки. Наприклад, "цвет_поля" (ЦП, colorunder) видає код кольору, на якому в даний момент знаходиться черепашка.

Використовуючи вже вивчені команди, ми можемо змінювати характеристики того чи іншого дії, але не можемо скасувати його або замінити на інше. На практиці ж нерідко потрібна саме така реакція на зміну стану системи.

Погляньте на програму "рівняння" з попередньої глави. Вона буде нормально працювати, якщо людина поставить коректні вихідні дані. Але що станеться, якщо в якості коефіцієнта а буде введений нуль? Програма аварійно завершиться з повідомленням "не можу розділити на нуль". Краще зробити так, щоб комп'ютер і не намагався виконувати таку дію. Для цього ми можемо записати фрагмент програми ось так:

...

якщо не: a = 0

[

нехай "X 0 -: b /: a

повідом перед [Корінь рівняння x =]: x

]

...

Тепер при помилковому значенні змінної "а" програма буде завершуватися нормально. Правда, при цьому людина не отримає ніякого повідомлення. Це, знову ж таки, не дуже добре. Бажано, щоб користувач отримував повідомлення про помилку. Доведеться ще трохи ускладнити програму.

...

еслі_іначе : a = 0

[

повідом [При а = 0 рівняння не має рішень!]

]

[

нехай "X 0 -: b /: a

повідом перед [Корінь рівняння x =]: x

]

...

Ми використовували умовні команди, за допомогою яких реалізували алгоритмічну структуру "розгалуження" (інша назва - альтернатіва21). Галуження - Вибір однієї з двох послідовностей команд в залежності від виконання деякого умови. Галуження буває неповним (як у першому прикладі -- вибиралося, робити щось або не робити нічого) і повним (коли вибирається варіант дії). Їм відповідають коротка і повна форми умовної команди.

якщо  if

[] []

еслі_іначе  ifelse

[] []

[] []

Умова - Це деякий вираз, про який можна сказати, що воно істинно або хибно. При його записи можна використовувати знаки порівняння (, =), а також логічні операції: і (and), або (or), ні (not).

В короткою умовної команді дії виконуються тільки в тому випадку, коли умова правдиве. У повній - коли умова Поправді, виконується перший список дій, а коли помилково - друге. Потім починає виконуватися команда, наступна за умовною.

Умовні команди, як і цикли, можуть бути вкладеними. Це корисно, наприклад, якщо потрібно вибрати один варіант дій не з двох, а з трьох, чотирьох або більше.

Примітки

Кибернетика (від грец. Kybernetike - мистецтво управління) - наука, що вивчає ці принципи, народилася після виходу книги американського математика Норберта Вінера "Кібернетика, або управління та зв'язок у тваринному і машині" (1948 р.)

Alternative (фр. від лат. Alter) - один з двох

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://macedu.narod.ru