1 UVOD KIBERNETIKA je nauka o upravljanju. Kibernetika je počela da se razvija posle drugog svetskog rata. Veoma brzo se razvila i danas pokazuje veliki uticaj na metode istraživanja i načine rešavanja praktičnih zadataka u najrazličitijim oblastima nauke i tehnike. U osnovi kibernetike leži ideja o mogućnosti opšteg prilaza u razmatranju procesa upravljanja u sistemima različite prirode. Rađanje kibernetike vezano je sa objavljivanjem knjige Norberta Vinera pod nazivom ''Kibernetika ili upravljanje i komunikacija kod živih bića i mašina'' (1948). U njoj su prvi put jasno pokazani putevi stavranja opšte teorije upravljanja. Takođe, su postavljene osnovne metode proučavanja problema upravljanja kao i veze za različite sisteme sa zajedničke tačke gledišta. Kibernetika ne proučava upravljanje sistemima u statičkom stanju, već u njihovom kretanju i razvoju, tj. pročava dinamčke sisteme. DINAMIČKI SISTEM je sistem koji u toku vremena menja svoje stanje. Promena stanja sistema u vremenu naziva se proces. Kada govorimo o upravljanju mislimo na upravljanje procesom ili, što je isto, na upravljanje dinamičkim sistemom. Kibernetika, kao nauka o upravljanju, izučava samo upravljane sisteme. Jedna od katrakterističnih osobina upravljanjog sistema je sposobnost da menja svoje kretanje, da prelazi u različita stanja pod uticajem raznih dejstava Na primer, automobil može da zauzme različite položaje u prostoru, može da se kreće u različitim pravcima i sa različitom brzinom, a u zavisnosti od toga kako se njme upravlja. Proces kretanja aviona od jednog aerodroma sdo drugog je proces kojim se uprtavlja.. Sistem upravljanja se sastoji od upravljajućeg sistema i upravljanog sistema. TEORIJA SISTEMA razvila se u više pravaca: - Opšta teirija sistema - Matematička teorija sistema - Složeni sistemi. Inžinjeri, ekonomisti i stručnjaci drugih profila nailaze na zadatke čije rešavanje zahteva sistemski prilaz. Teorija sistema se može interpretirati kao šitra oblast od teorije upravljanja. Međutim, u praksi analiza sistema je skoro uvek povezana sa problemima upravljanja. Po svojoj suštini teorija sistema je multidisciplinarnog karaktera (uključuje različite oblasti nauka). Ona je podjednako korisna inženjerima, ekonomistima i stručnjacima drugih profila.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
UVOD
KIBERNETIKA je nauka o upravljanju.
Kibernetika je počela da se razvija posle drugog svetskog rata. Veoma brzo se
razvila i danas pokazuje veliki uticaj na metode istraživanja i načine rešavanja praktičnih
zadataka u najrazličitijim oblastima nauke i tehnike. U osnovi kibernetike leži ideja o
mogućnosti opšteg prilaza u razmatranju procesa upravljanja u sistemima različite
prirode.
Rađanje kibernetike vezano je sa objavljivanjem knjige Norberta Vinera pod
nazivom ''Kibernetika ili upravljanje i komunikacija kod živih bića i mašina'' (1948).
U njoj su prvi put jasno pokazani putevi stavranja opšte teorije upravljanja.
Takođe, su postavljene osnovne metode proučavanja problema upravljanja kao i veze za
različite sisteme sa zajedničke tačke gledišta.
Kibernetika ne proučava upravljanje sistemima u statičkom stanju, već u
njihovom kretanju i razvoju, tj. pročava dinamčke sisteme.
DINAMIČKI SISTEM je sistem koji u toku vremena menja svoje stanje.
Promena stanja sistema u vremenu naziva se proces.
Kada govorimo o upravljanju mislimo na upravljanje procesom ili, što je isto, na
upravljanje dinamičkim sistemom.
Kibernetika, kao nauka o upravljanju, izučava samo upravljane sisteme. Jedna
od katrakterističnih osobina upravljanjog sistema je sposobnost da menja svoje kretanje,
da prelazi u različita stanja pod uticajem raznih dejstava
Na primer, automobil može da zauzme različite položaje u prostoru, može da se
kreće u različitim pravcima i sa različitom brzinom, a u zavisnosti od toga kako se njme
upravlja.
Proces kretanja aviona od jednog aerodroma sdo drugog je proces kojim se
uprtavlja..
Sistem upravljanja se sastoji od upravljajućeg sistema i upravljanog sistema.
TEORIJA SISTEMA razvila se u više pravaca:
- Opšta teirija sistema
- Matematička teorija sistema
- Složeni sistemi.
Inžinjeri, ekonomisti i stručnjaci drugih profila nailaze na zadatke čije rešavanje
zahteva sistemski prilaz.
Teorija sistema se može interpretirati kao šitra oblast od teorije upravljanja.
Međutim, u praksi analiza sistema je skoro uvek povezana sa problemima upravljanja.
Po svojoj suštini teorija sistema je multidisciplinarnog karaktera (uključuje
različite oblasti nauka). Ona je podjednako korisna inženjerima, ekonomistima i
stručnjacima drugih profila.
2
Teorija sistema ne može da zameni specijalizovana znanja neophodna u svakom
datom slučaju, ali je vrlo korisna kao platforma za integralno sagledavanje okvira u
koima se javljaju realni zadaci urravljanja.
Istorijski gledano teorija upravljanja je u velikoj meri generalizacija znatno
prostijeg problema projektovanja regulatora koji je danas rešen.
Opšta teorija upravljanja je mnogo šira. Postoji veliki broj upravljačkih problema
u industriji, ekonomici, poslovnim sistemima, transportu, javnim službama gde je cilj
upravljanja znatno složeniji nego kod regulacije. U svakom takvom slučaju treba rešiti
upravljački zadatak imajući u vidu postavljeni cilj. Zajednička crta upravljačkih zadataka
u raznim oblastima tehnike, ekonomije i raznim organizacijama nije isti cilj već
optimalno odlučivanje u odnosu na usvojeni kriterijum.
SISTEM je skup entiteta (npr. ljudi i mašina) između kojih postoje interaktivne
veze da bi se postigao jedan ili više ciljeva.
Vozilo, električni motor, avion, i dr su primeri sistema.
Sistem ima dva svojstva:
1. Međusobne veze između komponenti koje su sardžane unutar sistema.
2. Granice sistema koje dele komponente unutar sistema od komponenti
okruženja.
ZNAČAJ INFORMACIJE U PROCESU UPRAVLJANJA
Električni signal nosi informaciju. Kod dinamičkih sistema brzina selekcije
optimalne odluke treba da odgovara trenutku stanja objekta. Ako to nije slučaj dolazi do
greške.
Opis kompletnog upravljačkog zadatka zahteva poznavanje sledećih elemenata:
1. Objekat iupravljanja
2. Cilj upravljanja
3. Ograničenja
4. postupak za selekciju optimalne odlike
5. Usklađivanje dinamike odlučivanja sa dinamikom objekta.
Svi gore navedeni elementi su neophodni za formiranje praktičnog upravljačkog zadatka.
Ako bilo koji od njih nije odredjen, vrednost donete odluke može biti lišena svakog
smisla.
Kod dimnamičkih sistema brzina selekcije optimalne odluke mora da odgovara
trenutnom stanju objekta. Zakasnele odluke, donete na osnovu prevaziđenog stanja
sistema, najčešće donose više štete nego koristi. Stoga, problem optimalnog upravljanja
uvek podrazumeva realno vreme, odnosno, usklađivanje vremena selekcije optimalne
trajektorije i dinamike kretanja sistema.
3
Smisao optimalnog upravljanja je sledeći: upravljanje dinamičkom sistemom
znači prevođenje objekta iz nekog početnog u zadato stanje. Uvek postoji neki skup
kretanja iz koga se vrši izbor kretanja kome se daje prednost ako se govori o upravljanju
sistemom. Gde nema izbora tamo nema upravljanja. Međutim, ako su svi putevi
prevođejnja objekta iz početnog u krajnji položaj ekvivalentni, teško je govoriti o
upravljanju.
Postoje tri osnovne kategorije upravljanja sa stanovišta apriorne informacije o
objektu:
1. Najprostiji slučaj za formalnu teoriju predstavlja situacija kada je informacija o
dinamici objekta unapred data, poznata i nepromenljiva. Sve raspoložive analitičke
metode projektovanja upravljančkih sistema bave se uglavnom ovom vrstom problema.
2. U drugu kategoriju spadaju zadaci sa nedovoljnom apriornom informacijom.
Na početku upravljanja se ne raspolaže sa kompletnom informacijom o dinamici objekta
ili se ona menja tokom upravljanja. Kod ovih zadataka postavlja se pred upravljački
sistem dvostruki zadatak. Sa jedne strane treba odabrati optimalnu trajektoriju u realnom
vremenu, a sa druge strane mora se tokom upravljanja prikupljati dodatna informacija o
objektu i na osnovu toga menjati polazni model. U ovom slučaju govori se o adaptivnom
upravljanju.
3. Treća kategorija upravljačkih problema rešava se pod uslovima prekomerne
informacijwe o objektu. Radi se o složenim sistemima čije se kompletno stanje opisuje
velikim brojem koordinata. Ova vrsta zadataka predstavlja najteži slučaj za formalnu
teoriju upravljanja. Informaciona barijera koja sprečava upravljača da prati u realnom
vremenu dinamiku složenog sistema ne može da se savlada principom povretne sprege.
Stoga se upravljanje mora organizovati na više nivoa. Viši nivoi upravljanja primaju
samo selektivne podatke od nižih nivoa. Kod složenih sistema problem je još teži jer
podsistemi imaju sve osobine jedne celine, uključujući lokalne ciljeve. Tako se pored
višenivojskog upravljanja pojavljuje problem dekompozicije na podsisteme, problem
agregacije podsistema u složene celine i problem koordinacije.
UPRAVLJANJE sistemom znači sledeće:
1. Osmotriti stanje sistema;
2. Porediti realno stanje sistema sa željenim stanjem;
3. Na osnovu rezultata poređenja doneti odluku;
4. Delovati na sistem u pravcu smanjenja razlike između realnog i željenog stanja.
Na primer: Vozač automobila predstavlja upravljajući sistem, a njegov automobil
upravljani sistem, odnosno proces kretanja automobila duž puta.
U datom slučaju, vozač osmatra stanje automobila, odnosno brzinu kretanja i
pravac kretanja automobila, kao promenljive stanja, poredi realno stanje sa željenim,
donosi odluku i deluje na papučicu za gas, odnosno na kočnicu u cilju postizanja željene
brzine, i na volan u cilju postizanja pravca kretanja.
Isti proces upravljanja prisutan je i u drugim slučajevima, kao na primer kod