2.3.1.Адаптивное управление

Стратегия адаптивного управления определяется редукцией выражения (1) к виду

, (2.17)

в котором игнорируется (полагается нулевым) фактор собственного изменения свойств элементов и инфокоммуникационной системы в целом.

Адаптивная добавка достаточно точно может быть определена, например, методом Ньютона, который в обобщенном виде представляется рекуррентным выражением, связывающим состояние системы с периодом или шагом изменения системных характеристик, в частности, с временем изменения k–го свойства i–го элемента системы:

, (2.18)

где R^k_ij– матрица связейi–го элемента системы при обработкеkго входного потока наj–м шаге функционирования,_m– константа, определяющая гистерезис (а также скорость сходимости) алгоритма управления. При этом в рамках первого приближения для случая адаптивного управления элементы синтезированной системы (ПАСОИБ или ИВ) могут рассматриваться как одновходовый нерекурсивный (трансверсальный) фильтр с варьируемыми параметрами связей.

При таком подходе выражение (2.18) путем несложных математических преобразований можно для рассматриваемого случая привести к окончательному виду

. (2.19)

Выражение (2.19) отражает наиболее общие закономерности и особенности адаптивного управления элементов синтезированной системы в режиме информационного конфликта. При этом широкий диапазон вариабельности корректируемых параметров, а также различие в интенсивности связей различных элементов и возможностях их реализации (изменение качества канала во времени, появление помех на сигнальном уровне и другие), требует конкретизации общего выражения по отношению к каждой конкретной системе. При этом компонент выработки управляющих воздействий (рис.2.5), используемый в обобщенной схеме (рис.2.4) строится по принципу взвешенной обработки потоков S_Diбез предсказания возможного состояния системы после выполнения сформированного сигнала управления.

Рис. 2.5. Компонент выработки управляющих воздействий: адаптивное управление

2.3.2.Ситуационное управление

Для случая ситуативного управления выражение (2.16) принимает вид

, (2.20)

отражающий игнорируемый (нулевой) фактор собственного изменения свойств инфокоммуникационной системы и вероятностный характер управляющих воздействий со стороны ПАСОИБ или ИВ на объект управления.

Метод ситуационного управления, как известно, базируется на гипотезе, заключающейся в том, что мощность множества всех возможных состояний объекта управления значительно превышает мощность множества принимаемых управленческих решений, известной как постулат о конечности числа различных дискретных одношаговых управлений. Это при рассмотрении конфликта элементов в синтезированной инфокоммуникационной системе означает, что с каждым допустимым конфликтным управлением можно связать некоторую обобщенную конфликтную ситуацию, которая бы ему соответствовала. При этом для реальных информационных конфликтов язык описания обобщенных ситуаций может не совпадать с языком описания текущих ситуаций. Для реализации ситуационного управления актуальной становится задача преобразования текущей ситуации таким образом, чтобы результат преобразования оказывался сопоставимым с некоторой обобщенной ситуацией. Это, в свою очередь, может быть идентифицировано как задача классификации, разрешимая в каждом конкретном случае с некоторой вероятностью P_D,j(S_D,j–m)<1.

Решение задачи такой классификации выполняется, как правило, методами обобщения текущих ситуаций, а для построения многошагового управления из множества одношаговых может применяться метод экстраполяции ситуаций, реализующий разрешение конфликтного множества решений.

В этом случае на языке ситуационного управления задаются описания конфликтных ситуаций S₁,S₂,…,S_Rиз множества S и определяется множество S* как фрагмент S_rпри ограниченииr=1,2,…,R. Если известно, что ситуации S_rсоответствует управление U, то имеет право на существование гипотеза, что фрагменту S* (обобщенной ситуации S*) соответствует управление U. Если, на основании анализа «положительных» примеров из множества S, фрагмент S* обнаруживается и в других конфликтных ситуациях, то достоверность гипотезы растет. Она растет особенно быстро, если этот фрагмент отсутствует в «отрицательных» примерах (соответствующих управлению, отличному от U). При этом тот фрагмент S**S({1,2,…,R}), для которого соответствующая гипотеза U’ подтверждается на некотором множестве ситуаций S’, и будет обобщенной ситуацией, соответствующей управлению U’ для множества S’.

Таким образом, приведенное выше формальное описание определений стратегии управления можно выразить достаточно простым соотношением

, (2.21)

где S_r,j– такие описания конфликтных ситуаций, для которыхS_r,j* выступает фрагментомS_r,j; символомобозначена мощность множества; знаксоответствует объединению множеств, знак \ - разности множеств;J– текущий шаг конфликтного взаимодействия,R_k– мощность множества обобщенных конфликтных ситуаций;T_k– мощность множества заложенных конфликтных управлений.

Из соотношения (2.21) следует, что повысить вероятность конфликтного управления можно лишь посредством уменьшения мощности множеств S\S_rи U\U_rна каждом шаге конфликтного взаимодействия. Исходя из того, что множество обобщенных ситуаций и соответствующих им конфликтных управлений задается априорно, указанное требование может быть удовлетворено только двумя способами:

• за счет существенного увеличения мощности множества принимаемых управленческих решений U;

• посредством значительной детализации множества обобщенных ситуаций S.

Оба эти варианта для реальных инфокоммуникационных систем, как правило, неприемлемы по вполне понятным причинам, поэтому наибольший интерес представляют альтернативные пути повышения рассматриваемой вероятности.

В этом отношении перспективным представляется развитие конфликтного методов ситуационного управления на основе применения семиотических систем. Как известно, классическое ситуационное управление может быть описано упорядоченной четверкой (кортежем)

W=< T, R, A, P>, (2.22)

где T - множество основных символов; R - множество синтаксических правил; A - множество знаний о предметной области; P - множество правил вывода решений (прагматических правил), то семиотическая система описывается упорядоченной восьмеркой множеств:

W=< T, R, A, P, ,,,>, (2.23)

 - правила изменения множества T; - правила изменения множества R;- правила изменения множества A;- правила изменения множества P.

Если первые два множества порождают язык управляющей системы W, то иосуществляют его изменение, а правилаизменяют множество знаний о предметной области. Если считать знания аксиомами формальной системы (которую образуют первые четыре элемента из W), то правила, по существу, изменяют интерпретацию основных символов и, следовательно, правильно построенных формул языка семиотической системы W. Правилаизменяют прагматику системы, то есть вносят зависимость принимаемого решения от ситуации.

При этом среди стратегий управления в семиотических системах различают безвозвратные и пробные. Безвозвратные стратегии используют выбранное правило без возможности «отката»; пробные обеспечивают возможность возврата к исходной ситуации для испытания другого правила.

При таком подходе соотношение (2.21) преобразуется в более сложный вид

, (2.24)

где множества SиUзависят от дискретного времениjвзаимодействия;C(j) – количество откатов наj-м шаге конфликтного взаимодействия.

При таком подходе ПАСОИБ и ИВ с ситуационным управлением выступают как самообучающаяся система, способная самостоятельно корректировать априорные правила принятия решений на основе множества пройденных текущих ситуаций управления, а гистерезис mсистемы управления в этом случае может быть равен всему предшествующему этапу конфликтного взаимодействия (что соответствует в выражении (2.20) случаюm=j).

В общем виде соотношение (2.20) для случая ситуационного управления с использованием семиотической системы записывается в виде

. (2.25)

На основе этого выражения относительно несложно синтезировать формализованную структурно- функциональную схему компонента выработки управляющих воздействий (рис.2.6).

Рис. 2.6. Компонент выработки управляющих воздействий: ситуационное управления. Курсивом (и упрощенными стрелками) выделены аспекты, выходящие за рамки классического ситуационного управления и предполагающие применение семиотических систем