2.2. Аксиоматика информатики

2.2.1. Первая аксиома информатики

В сложных системах управления управляющая подсистема имеет иерархическую структуру. Назовем наблюдателем главный, верхний элемент управляющей подсистемы. К каждому элементу управ­ляющей подсистемы от наблюдателя идет исходный информа­ционный поток I_исх.(бит), равный:

I_исх. =N*H, (2.1.)

где N— количество сигналов (команд, документов, данных, указаний и т. п.), исходящих от наблюдателя; Н— энтропия этих сигналов ( 0<= Н<=1). Это первая аксиома информатики.

2.2.2. Вторая аксиома информатики

Информационная напряженность каждого элемента управляющей подсистемы g_j, определяется инфор­мационным воздействием на него наблюдателя (исходным инфор­мационным потоком) с учетом энтропии данного элемента Н_j:

g_j = I_исх. /Н_j, j=1, m (2.2.)

В содержательном аспекте энтропия любого элемента управ­ляющей подсистемы Н_j является показателем его способности к творчеству, т.е. функционированию с учетом отрицательной об­ратной связи с объектом. Если Н_j =1, это означает, что рассматриваемый элемент управляющей подсистемы лишь воспринимает и ретранслирует команды наблюдателя и не вырабатывает собственной информации, т.е. не осуществляет корректирующих воздействий на объект управления с учетом конкретных условий. Если Н_j = 0 — управляющий элемент осуществляет управление объектом неза­висимо от наблюдателя, полностью самостоятельно. При 0<Н_j<1 управляющий элемент не только ретранслирует командную информацию, идущую от наблюдателя, но и вносит собственный творческий вклад в информационный потенциал управляющей подсистемы. Например, если Н_j = 0,5, то элемент в два раза усиливает направленный на него информационный поток.

2.2.3. Третья аксиома информатики

Информационная напряженность всей управляющей подсистемы равна сумме напряженности все ее элементов, включая и наблюдателя:

Q=∑ g_j, j=1, m, (2.3.)

где g_j – информационная напряженность конкретного j-го элемента; т — число элементов управляющей подсистемы.

2.2.4. Четвертая аксиома информатики

Четвертая аксиома информатики устанавливает соотношение между полным информационным потоком I_пол., воздействующим на объект управления за период его перехода в новое целевое состояние, информационной напряженностью Q и энергией объекта управления Е, затрачиваемой объектом управления на переход в новое состояние:

Е= Q -I_пол. (2.4.)

2.2.5. Пятая аксиома информатики

Работа управляющей подсистемы А (осуществление физической работы, затраты вещественно-энергетических ресурсов на осуществление информационной работы) состоит из двух частей:

А = а + b, (2.5.)

где а — внутренняя работа управляющей подсистемы, затраченная на компенсацию ее исходной энтропии; b — работа, направленная на объект, т.е. усилия управляющей подсистемы на ее информационную отдачу.