Гомеостат
Гомеоста́т (от Шаблон:Lang-grc: ‘одинаковый’, ‘подобный’ и Шаблон:Lang-grc2: ‘состояние’, ‘неподвижность’) — самоорганизующаяся система, моделирующая способность живых организмов поддерживать некоторые величины, например температуру тела, в физиологически допустимых границах (см. Гомеостаз).
Английский учёный У. Р. Эшби сконструировал первый гомеостат в 1948 году<ref>Шаблон:Cite web</ref> в виде устройства из четырёх стандартных блоков управления бомбами<ref>Homeostat description and circuit diagram on pages 2431-2 of Ashby's journal Шаблон:Wayback, The W. Ross Ashby Digital Archive.</ref> и подробно описал его в своей книге<ref name="Ashby">Эшби, У. Росс Конструкция мозга, М., ИЛ., 1962, Глава 8. Гомеостат</ref>. Каждый блок имеет один магнит и выдаёт ток на выходе, пропорциональный отклонению магнита от среднего положения. Выходной ток каждого блока передаётся на три других блока. Входные токи блока проходят в обмотки магнита через переключатель, определяющий направление тока в обмотке, и через потенциометр, определяющий, какая часть тока будет действовать на магнит блока таким образом, чтобы вращающий момент магнита был пропорционален алгебраической сумме токов от трёх блоков. Также есть другая возможность: передавать входной ток блока на обмотки магнита (при помощи другого переключателя) не через переключатель и потенциометр, а через аналогичные компоненты, размещённые на шаговом переключателе с 25 возможными позициями переключения. Каждый шаговый переключатель приходит в движение, когда магнит блока отдаляется от крайнего положения. С математической точки зрения, вся система состоит из четырёх главных переменных (отклонений магнитов) и четырёх ступенчатых функций (положений шаговых переключателей). При неустойчивом состоянии системы магниты перемещаются и включают шаговые переключатели, случайно изменяя схему соединений гомеостата и отыскивая новое положение, при котором либо достигается состояние устойчивого равновесия, либо магниты доходят до упоров.
Гомеостат как система демонстрирует ультраустойчивое поведение, избегая ступенчатых функций, ведущих к критическому состоянию и демонстрирует закон необходимого разнообразия, сформулированный Эшби<ref>Шаблон:Cite journal</ref>. Он обладает способностью к самоорганизации, то есть может в известной степени «обучаться», приспосабливая формы своего поведения к устойчивому равновесию с окружающей средой при некоторой случайности во внутреннем строении — например, при изменении параметров или связей с окружающей средой, а также при частичном отказе<ref name="Ashby"/>.
См. также
- Адаптивное управление
- Интеллектуальное управление
- Открытая система (теория систем)
- Закон необходимого разнообразия
Примечания
Литература
Шаблон:Родственный проект{{#if:||}}{{#if: || {{#ifeq: Гомеостат | гомеостат | | }} }}
- Шаблон:БМЭ3
- Шаблон:БРЭ
- Шаблон:БСЭ3
- Эшби, У. Росс Введение в кибернетику. М., ил., 1959.
- Эшби, У. Росс Конструкция мозга. М., ил., 1962.