Джозеф МакДермотт - Искусство системного мышления. Необходимые знания о системах и творческом подходе к решению проблем

А теперь попробуйте в подробностях представить себе, как разговариваете с кем-либо. Вы думаете, что сказать, и произносите это. Ваш собеседник слышит ваши слова, они вызывают у него какие-то мысли, и он отвечает. Вы подаете следующую реплику. Ваша реакция выражается с помощью слов, жестов и телодвижений, а вызывают ее слова и жесты собеседника; воспринимаете же вы все это через зрение и слух. Сказанное вами вызывает у него отклик, и он отвечает, а вы воспринимаете его слова... так и идет разговор. Вы слушаете собеседника, а потому отвечаете, так сказать, впопад. Если человек не слушает другого и наслаждается исключительно звуком собственного голоса, он скучен как собеседник, и скоро никто не будет его слушать.

Обратная связь настолько важна для нас, что даже в тех случаях, когда мы не получаем ее сигнала непосредственно, мы его домысливаем. Если вы обещаете позвонить мне и не звоните, я могу воспринять это как сигнал обратной связи, что вы относитесь ко мне небрежно и что наши отношения неважны для вас. Мы не можем не общаться, потому что даже отсутствие общения истолковывается как обратная связь. К ней мы приучены всем своим жизненным опытом.

Еще один пример системы с обратной связью: предположим, вы едете на велосипеде. Во-первых, необходимо крутить педали: если остановитесь — упадете. Когда вы находитесь в движении, глаза и чувство равновесия обеспечивают вас обратной связью, и приходится постоянно перемещать центр тяжести, чтобы сохранять равновесие и двигаться дальше. Опытный велосипедист едет по прямой, а начинающий — виляет из стороны в сторону, потому что еще не умеет точно корректировать отклонения от равновесия. Набираясь опыта, он перестает вилять, потому что быстрее и точнее реагирует на сигналы обратной связи. Входной сигнал в контур обратной связи дают наши глаза и вестибулярный аппарат, а выход обеспечивают мышцы рук, ног и туловища. Этот выход (движения мышц) изменяет состояние системы (человек плюс велосипед) и дает на вход новую информацию о равновесии и направлении.

Принцип обратной связи настолько прост и широко распространен, что мы буквально живем и дышим в петлях обратной связи, принимая их как нечто само собой разумеющееся. А между тем их значение трудно переоценить.

Петля обратной связи действует и в машинах, которые мы создаем. Наличие ее позволяет агрегату работать без прямого участия человека. Машины, оборудованные устройствами обратной связи, более производительны, надежны и не нуждаются в постоянном присмотре. Паровой двигатель, например, кардинально преобразовал существовавшие технологии, дал толчок развитию промышленной революции и изменил нашу жизнь в быту и на работе. Сегодня электронные устройства, использующие принцип обратной связи, стали двигателем информационной революции, мозгом компьютеров и всех устройств, использующих микрочипы, — от стиральных машин до ракет.

Чтобы ознакомиться с работой простого механического устройства обратной связи, достаточно заглянуть в собственную ванную. Поплавковый клапан поддерживает постоянный уровень воды в сливном бачке туалета. Принцип очень простой. Большой полый шар, соединенный рычагами с клапаном, перекрывающим входную трубу, плавает на поверхности воды. Нажатием на спусковой рычаг вы открываете выпускной клапан, уровень воды в бачке понижается, а с ним опускается вниз и поплавок. Тем самым он открывает входной клапан, и в бачок начинает поступать вода. Ее уровень постепенно повышается, поэтому всплывает и поплавок. По мере этого процесса щель входного клапана сужается, а когда поплавок займет первоначальное положение, приток воды прекратится. Очень похожая система действует в автомобиле, где она контролирует поступление бензина через карбюратор. Нажимая на газ, нога водителя управляет клапаном, но это можно делать и автоматически с помощью системы оптимального регулирования скорости — более сложного устройства обратной связи.

Система домашнего отопления — еще один классический пример механизма обратной связи. Вы устанавливаете нужный уровень температуры. Это «цель» системы. Если температура воздуха в доме упала ниже заданной величины, контактный термометр замыкает электрическую цепь и включает обогреватель. Температура воздуха постепенно повышается. Как только она достигнет целевого значения, контакт в термометре разомкнется, и нагреватель перестанет работать. Вы лишь устанавливаете требуемое значение температуры, а система делает все остальное. Но она не годится в жаркую погоду, когда температура воздуха поднимается выше желаемого уровня. В этой ситуации нужна другая система терморегулирования, которая включает кондиционер, если в доме становится слишком жарко.