mns2012 (mns2012) wrote in biosemiotics,
mns2012
mns2012
biosemiotics

Categories:

Пассивное и активное управление в организмах

В теории управления не принято разделять управление на пассивное и активное [хотя я видел публикацию, где говорилось о том, что пассивное управление есть управление посредством организации начальных/граничных условий, например, управление потоком жидкости в форсунке лишь за счёт формы форсунки -- mns2012]. Там, где есть обратная связь, считается, что управление есть.

В теории систем не принято, например, рассматривать конструкцию из упругих элементов (скажем, автомобильный мост), находящуюся в равновесии под действием внешних и внутренних сил, как управляемую. Ее механическое поведение исчерпывающе описывается как результат действия принципа минимума полной потенциальной энергии. Поэтому рассматривать ее как управляемую смысла нет. С введением обратных связей ситуация кардинально меняется.

В биологии принята иная классификация (вследствие того, что именно так легче систематизировать наблюдения). Пассивная регуляция в организмах традиционно относится к системам управления, поскольку она представляет собой нижний уровень иерархии управления, неотделимый от активных механизмов верхних уровней. Пассивное управление по определению не требует метаболических затрат организма, хотя может содержать обратные связи. Активное, напротив, требует. Многие черты гомеостатического поведения биосистем получают простое объяснение, если система представляется в виде элемента, охваченного пассивной связью, которая затем дублируется активными обратными связями. Для физиологических систем, например, взаимодействие пассивной и активной регуляции приводит к характерной зависимости переменных внутренней среды от окружающих условий - так наз. регуляционной или гомеостатической кривой.

Активное управление требует от системы метаболических затрат, поскольку управление осуществляется механизмами, обособленными от управляемой ими системы. В этом смысле активное управление является внешним, а пассивное внутренним.

Внешние управляющие механизмы накладываются на внутренние, образуя единую систему замкнутых контуров управления, комплекс прямых и обратных связей. Внешние механизмы управления организованы так, что любое возмущение v на систему, изменяющее ее состояние, обнаруживается (либо непосредственно, либо по своим эффектам) при помощи чувствительных элементов (датчиков). Сигнал с датчиков поступает на внешние элементы контура, где он обрабатывается. В результате этого вырабатывается ответный управляющий сигнал, противодействующий влиянию возмущения на систему [в случае отрицательной обратной связи или усиливающий ее в случае положительной обратной связи, интересно привести примеры усиления сигнала -- mns2012].



По материалам:

Tags: активное управление, гомеостаз, пассивное управление, теория систем, управление
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 0 comments