者年记事

这里记录的是者年在走过时空后留下的思绪。

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控制(Control)

一,控制

控制(Control)一词有着诸多含义。具体可以看 wikipedia 上的列表。这在儿,我想讨论的是系统中的控制。

控制是控制系统的操作模式。这个控制系统包含两个客体,这两个客体也是系统,可以叫子系统。两个子系统,一个是作为控制器 C,一个是被控制器 S。

控制系统1

两个子系统 C 和 S 是相互作用的,在功能上是不同的。这在要说明的是,区分两个子系统是从功能上说的,但是,其主体有可能是指同一个系统,即这个系统具备作为控制器和被控制的能力。

控制器系统 C 在系统 S 上的行为和 系统 S 在控制器系统 C 上的行为是不同的。控制器系统 C 可以以任何方式改变系统 S 的状态,包含破坏系统 S 。系统 S 作用在控制器系统 C 的行为是,感知系统 S 的信息。

二, 感知

控制系统2

我们来看看什么是感知。 我们把 S 再划分,其一是代理人 Agent 对象,这个代理人对象负责控制器的行为;其二是被控制系统的表征 P。Agent 和 P 之间的关系被描述为信息流,Agent 的动作取决于这个信息流。因此,C 对 S 的行为是有限的,等效于 S 在 C 中的表征 P, 不包含 P 中没有描述的部分。 因此,可以看到,控制关系是不对称的。 C 控制 S,但是 S 不能控制 C。 S 对于 C 的行为是一种信息过滤,其对于 C 影响不大于 P 允许表示的状态。

从这可以看到 C 感知 S,表征为 P,从中看到,感知的信息是有限的,局部的,是不完全的。

当然,两个系统可以处于相互控制的状态,这是一个不同的,更为复杂的关系。仍可以把它们俩描述为两上不对称控制关系的组合。

三,反馈

控制系统3

很多情况下,被控制系统可以更详细地描述,把可描述变量分为可被观察变量 OV ,以及控制器可以作用影响变量 AV。 这两种变量的因果有关系,由 S 的内在关系决定。其中由于系统的特性,有些变量的变化是不可控的,会对 OV 造成干扰。

此外,在图3中,包含了一个可以影响 Agent 的对象:目标 G。 Agent 将当前的 P 和 G 进行比较,并采取趋向最小化它们之间的差异的行动。这被称为有目的的行为。控制系统不一定存在客观目标。但是这个目标可能会被嵌入到系统中。一个典型的控制系统会包含目标。

另外,即使控制关系是不对称的,但这不对称的关系是一个闭环。从 C 来看,循环从其动作开始,作用于 S,S状态改变,其后 C 对 S 的感知更新,形成一个闭环。描述 C 和 S 的这个闭环关系,称其为反馈。