Н Моисеев - Люди и кибернетика

Для этого нам понадобятся модели роста растений (они сегодня существуют), и, проведя с их помощью расчеты, можно установить, сколько и в какие сроки надо подавать воды на поля, то есть можно построить своеобразную программную траекторию. Но можно ли ег принять в качестве основы управления? Ведь при управлении ракетой мы принимали программную траекторию, зная, что все неконтролируемые факторы будут относительно малыми и наш космический аппарат при автоматической коррекции будет стремиться идти вдоль этой траектории и достигнет цели. А при том уровне неопределенности, который имеет место в сельскохозяйственном производстве, может ли вообще существовать такая программная траектория? Имеет ли смысл стараться строить систему коррекции так, чтобы придерживаться той траектории, которая определена нашей программой? Может быть, лучше, исходя из реальной погодной ситуации и состояния посевов, заново составить план перераспределения водных и других ресурсов, находящихся в распоряжении управляющего? То есть составить новый сценарий, используя новый прогноз погоды, более точный, более реалистичный, чем первоначальный?

Таким образом, мы приходим к новой схеме управления - новому варианту процедур Программного метода. Сначала, по первоначальному прогнозу погоды строится первая программа использования воды так, будто погодные условия до конца сезона будут такими, какими мы их заложили в расчет, но следуем этой программе лишь в течение небольшого отрезка времени - недели или декады. Затем на основании новой информации составляется новый прогноз погоды и строится новая программа и т. д. Таким образом, все управление строится по одному типу и сводится к последовательному расчету оптимальной программы, систематическому сбору новой информации, построению нового прогноза и составлению нового сценария, новой программы.

Эта процедура позволяет по-иному организовать управление на основе принципа обратной связи. Здесь обратная связь реализуется с помощью многократного повторения расчета программной траектории на основе новой информации о погодных условиях и состоянии посевов.

Подобный метод управления (организации обратной связи) часто называют "методом водохранилища", поскольку он впервые описан именно для систем водопользования в сельском хозяйстве. Но нашел он широкое применение и в экономике, где получил название "метода скользящего плана". Однако гораздо раньше ирригаторов он применялся навигаторами парусных судов, в распоряжении которых были только компас для определения стран света, секстант для определения своей широты и хронометр для определения долготы. Предположим, корабль покидает Гибралтар, с тем чтобы пересечь океан и достигнуть какого-либо порта в Америке, например Гаваны. Капитан (или штурман), зная вероятностный характер ветров и течений, прокладывает курс - по нашей терминологии, он рассчитывает программную траекторию - и следует ему.

Но течения и ветры оказались несколько отличными от расчетных, и корабль сносит в сторону от намеченного курса. Утром штурман снова определяет положение своего корабля и, учитывая новую информацию о ветрах и течениях, прокладывает новый курс (строит новую программу), а не возвращается на старый маршрут.

По существу, это та же схема "метода скользящего плана", но здесь есть одна особенность, на которую хотелось бы обратить внимание. В такой системе управления имеется еще один важный элемент - рулевой.

Помимо течений и ветра, на корабль действуют волны, также сбивая корабль с курса. Рулевой, которому задан курс, все время "организует" обратную связь, удерживая корабль на заданном курсе (в последние десятилетия на судах устанавливается авторулевой - аналог самолетного автопилота, - выполняющий функцию рулевого).

Изложенный способ управления можно было бы назвать методом последовательных целей -(или методом последовательного прицеливания). В самом деле, штурман каждое утро определяет свое местоположение и, прокладывая курс, нацеливает корабль на порт прибытия. А в промежутке это делает рулевой (авторулевой), выдерживая направление.

И еще одно замечание. Изложенный вариант Программного метода управления кораблем использует две петли обратной связи. "Верхняя" реализуется изменением программ, программной траектории, в которой компенсируются медленно изменяющиеся "длительные" помехи. Выбор новой цели, новой программы производится штурманом. "Нижняя" петля обратной связи компенсирует постоянно возникающие "мелкие", или короткопериодические, помехи; за это дело ответствен рулевой (авторулевой).