Гомеостат
Гомеоста́т (от др.-греч. ὁμοιος: ‘одинаковый’, ‘подобный’ и στάσις: ‘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[1] в виде устройства из четырёх стандартных блоков управления бомбами[2] и подробно описал его в своей книге[3]. 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[4]. 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[3].
См. также[править | править код]
- Адаптивное управление
- Интеллектуальное управление
- Открытая система (теория систем)
- Закон необходимого разнообразия
Примечания[править | править код]
- ↑ The W. Ross Ashby Digital Archive, Journals, vol. 11, p. 2435. Дата обращения: 22 июля 2023. Архивировано 4 июня 2023 года.
- ↑ Homeostat description and circuit diagram on pages 2431-2 of Ashby's journal Архивная копия от 14 мая 2023 на Wayback Machine, The W. Ross Ashby Digital Archive.
- ↑ 1 2 Эшби, У. Росс Конструкция мозга, М., ИЛ., 1962, Глава 8. Гомеостат
- ↑ Cariani Peter A.. "The Homeostat as embodiment of adaptive control".
{{cite journal}}: Cite journal требует|journal=(справка)
Литература[править | править код]
- Гомеостат // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б. В. Петровский. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1977. — Т. 6 : Гипотиреоз — Дегенерация. — 632 с. : ил.
- Гомеостат // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
- Гомеостат // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- Эшби, У. Росс Введение в кибернетику. М., ил., 1959.
- Эшби, У. Росс Конструкция мозга. М., ил., 1962.
 | Это заготовка статьи по кибернетике. Помогите Википедии, дополнив её. |
 | В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |