Диалоги - [54]
ГИЛАС. Что еще за осцилляции?
ФИЛОНУС. Обратная связь отвечает реакцией на импульс не сразу, а всегда с некоторым запаздыванием. Импульс должен поступить в сеть, должно произойти переключение, должен быть послан корректирующий импульс (ответ) – все это требует времени. Поэтому возьмем, к примеру, автопилот и управляемый им самолет. На отклонение от курса, вызванное порывом ветра, пилот отвечает тем, что отводит руль в противоположную сторону, но не мгновенно, а чуть запаздывая. Оба отклонения (вызванное ветром и реакцией пилота) накладываются друг на друга – и курс остается прежним. То есть практически он не меняется, но в действительности можно наблюдать отклонение от прямой линии: сначала колебание, вызванное ветром, а потом второе, в противоположную сторону, произведенное рулем. Если бы ветер не дул постоянно, а налетал ритмическими ударами с периодом, равным времени задержки реакции пилота, тогда эти колебания то влево, то вправо происходили бы постоянно, и вся система начала бы ритмично осциллировать. Это стремление к осцилляции – ахиллесова пята самоуправляемых систем с отрицательной обратной связью. В общем, мы говорим, что если импульс действует не постоянно, а с определенной частотой и эта частота приближается к времени задержки данной системы, то система впадает в осцилляцию. Когда обратная связь, стремясь ликвидировать отклонение, вызванное импульсом, увеличивает корректирующее отклонение, результат становится (если импульс ритмичный) обратным намерению: амплитуда осцилляции растет, а не уменьшается, и может привести к тому, что система перейдет порог прочности и сломается. Осцилляции подвержена любая система с обратной связью, если ее задержка реакции накладывается (при ритмичном импульсе) на половину периода осцилляции.
ГИЛАС. Признаюсь, мне это непонятно.
ФИЛОНУС. Правда? Ну представь себе наш самолет, который порывы ветра смещают с курса за те же самые промежутки времени, каких требует реакция пилота. Результатом будет серия постоянно чередующихся отклонений то в одну, то в другую сторону, так что линия полета превратится в синусоиду. Разумеется, разные системы имеют разное время задержки. В электрической сети оно равно тысячным долям секунды, в нейронной – десятым долям. Механизм всего явления нагляднее всего представляет простой график.
Импульс ___________
Реакция _ _ _ _ _ _ _ _
В этом случае излишняя коррекция, то есть когда корректирующее отклонение больше отклонений, вызванных импульсом, приводит к возрастанию осцилляции. Когда отклонения импульса и реакции равны, амплитуда осцилляции будет постоянной. С положительной обратной связью зависимость между импульсом и реакцией обратная, поскольку отклонение происходит в ту же самую сторону, то есть оно совпадает со знаком действия импульса:
Импульс ___________
Реакция _ _ _ _ _ _ _ _
Несмотря на то что при отрицательной обратной связи отклонения колебаний направлены в противоположную сторону от отклонений импульса, а при положительной – в ту же самую, как в том, так и в другом случае в результате произойдет сохранение осцилляции, а не ее уменьшение. Отрицательная обратная связь подавляет все импульсы за исключением тех, которые действуют в промежутках времени, равных его собственному времени задержки (или кратных ему), в свою очередь, положительная обратная связь импульсов не подавляет.
ГИЛАС. Кажется, теперь я уже более или менее понимаю, о чем идет речь, вот только не понимаю, почему ты так подробно анализируешь явление осцилляции, возникающей в системах с обратной связью?
ФИЛОНУС. Потому что подобная осцилляция лежит в основе очень многих общественных явлений, значение которых трудно переоценить. Возьмем хотя бы осцилляцию экономической конъюнктуры в капиталистической системе, то есть попеременные периоды ее роста и спада периодического характера.
ГИЛАС. А какие виды связей действуют в этой системе – отрицательные или положительные?
ФИЛОНУС. И те и другие. Если для упрощения выделить определенный ряд явлений, то мы получим такую картину: производитель создает товар, который находит покупателей и приносит ему прибыль. Стремясь к увеличению прибыли, производитель производит больше товара. Рынок его снова поглощает. Налицо положительная связь спроса с предложением, приводящая к росту продукции. Однако в игру вступает, среди прочего, запаздывание реакции, то есть запаздывание, с каким появляется и начинает влиять на рыночную ситуацию растущее предложение товарной массы. Когда предложение превысит спрос, начинается перепроизводство. Рынок не потребляет товары, производитель получает все меньше прибыли, сворачивает производство, увольняет сотрудников. После фазы роста конъюнктуры наступает фаза ее снижения. Если снижение резкое, то оно вызывает кризис. Кризисы – это проявления разрушения существующей общественной структуры под влиянием бурно растущей экономической осцилляции. Если в фазе самой глубокой депрессии наступит изменение существующей системы (например, посредством социальной революции), то исчезнут структурные причины, вызвавшие описанную осцилляцию. Если такая перемена не произойдет, то система через какое-то время возвращается к относительному равновесию, и все разыгрывается по новой. Однако, кроме положительных обратных связей, в обществе действуют и отрицательные (корректирующие) – это усилия людей, направленные на снижение осцилляции, по крайней мере на уменьшение колебаний благодаря соответствующей регулирующей деятельности организованного характера. Мы поговорим о ней подробно потом. Но сначала займемся общей характеристикой социальной системы.
