Детерминированные и недетерминированные системы

Математика помогает системотехнику давать советы специалистам, работая всякий раз в новой области. Она дает возможность вычленить общее из частного, создать математическую модель процесса и, проанализировав ее, давать рекомендации по реорганизации производства. Это удалось осуществить, разбив все существующие системы на два больших класса – детерминированные и недетерминированные системы.

Все существующие системы можно разбить на два больших класса – детерминированные и недетерминированные системы

Типичным примером детерминированной системы является автоматическая система связи. В каждом городе есть своя АТС – автоматическая телефонная станция. А в крупных городах таких АТС даже несколько – по одной на каждый городской район. Система типа АТС работает по жесткой, наперед заданной программе и работает безупречно, пока в ней что-то не сломается. Но поломка тоже невелика беда – придет наладчик и все исправит. И при этом наверняка можно сказать, что с непредвиденной ситуацией наладчик не столкнется. Детерминированная система потому так и называется, что все ее выкрутасы можно знать наперед и составить для обслуживающего персонала четкий перечень инструкций, как действовать в той или иной ситуации. Никакая поломка ведь не заставит АТС одного города вдруг перейти на обслуживание абонентов другого города или, того удивительней, заняться вдруг выпечкой французских булочек.

Иное дело недетерминированные системы. Здесь неопределенностей хоть отбавляй. Классическим примером может послужить система, управляющая воздушным движением в районе того или иного аэропорта. Такая система, состоящая не только из множества машин, но и из множества людей, перерабатывает информацию, поступающую из многих и многих источников: радиолокационных станций метеобюро, от самолетов, от наземных служб... И все идет более-менее гладко, когда вся эта информация поступает бесперебойно, погода хорошая и нигде не произошло никакой аварии. В этом случае с регулированием движения вполне может справиться и ЭВМ.

Но вот произошло ЧП! Случилась авария, нарушилась радиосвязь или просто испортилась погода... Причин для нарушения нормального режима множество, и, что самое печальное, их нельзя предугадать заранее, нельзя составить перечень возможных нарушений. В этом случае одна надежда на опыт и интуицию человека – оператора, управляющего системой.

Но как он себя поведет в этой непредвиденной ситуации? Сумеет ли быстро и, главное, правильно среагировать? На такие вопросы просто так не ответишь. А ответить надо. От этого во многом зависит надежность работы одного из главных элементов недетерминированной системы – человека. А значит, и надежность всей недетерминированной системы в целом.

До сих пор выход в данной ситуации был один: прежде чем посадить человека на место диспетчера, его испытывали по специальной программе, оценивали быстроту реакции, степень самообладания. Потом человека долго учили, тренировали... Мало того, особо ответственные операции поручают как минимум двум человекам, чтобы в случае нужды они могли прийти друг другу на помощь. Иначе беда...

Но так, ощупью, действовать больше нельзя. Сложность больших недетерминированных систем все повышается, а значит, нужны какие-то научно обоснованные критерии отбора операторов, нужна математическая модель, которая бы с достаточно большой долей вероятности предсказывала нам, как именно поступит тот или иной человек в какой-то аварийной ситуации.

Инструменты