1.3. Внешняя обратная связь

Особый интерес представляют автоматы с внешней обратной связью. Это должны быть автоматы многоразового действия. Присущая им внешняя обратная связь проявляется в том, что вызываемые их эффекторами изменения внешней среды воспринимаются их рецепторами и влияют на дальнейшие действия эффекторов. Внешней обратной связью могут обладать автоматы, влияющие на те свойства среды, которые воспринимаются их чувствительными органами.

Однако не нужно думать, что параметр внешней среды, воспринимаемый рецептором, должен быть тем же самым, что и параметр, изменяемый эффектором.

Простейшим примером автомата с внешней обратной связью является поплавковый регулятор уровня жидкости. Он представляет собой рычаг, имеющий в некоторой средней точке шарнир (опору), на одном конце - поплавок, на другом - привод клапана, закрывающего трубу, подающую жидкость при всплывании поплавка, и открывающего ее, если поплавок опускается вниз. Схема поплавкового регулятора приведена на рис. 1.1. Если уровень жидкости падает, поплавок опускается вниз и шире открывает клапан. Это увеличивает приток жидкости. Повышение ее уровня воспринимается автоматом и вызывает постепенное закрывание клапана. Таким образом, регулятор поддерживает уровень жидкости, почти неизменный при определенной интенсивности ее расхода. Чувствительным органом является поплавок, эффектором - клапан.

Рис. 1.1. Схема поплавкового регулятора уровня жидкости

Уже в этом простом примере рецептором воспринимается уровень жидкости, а эффектор действует на величину потока, поступающего в резервуар. Уровень жидкости и величина потока не являются одним и тем же параметром, но, как мы видим, обратная связь возникает. Дело в том, что между этими двумя параметрами существует зависимость.

Конечно, возможен и такой случай, в котором эффектор действует на тот же самый параметр, который воспринимается рецептором. В следующем параграфе мы разберем пример именно такого автомата с внешней обратной связью.

Сразу нужно подчеркнуть, что внешняя обратная связь возникает при существовании особого соответствия между автоматом и внешней средой. Это соответствие называется их конформностью по отношению друг к другу. Известны автоматы многоразового (вернее, длящегося) действия, не конформные своей среде. Например, таким будет фрезерный станок с контурным управлением для дублирования дверных ключей. Если в станок вставить болванку и ключ, подлежащий дублированию, и включить станок, то он будет своим рецептором (специальным рычагом) скользить по ключу, "ощупывая" его, а своим эффектором (фрезой) вырезать дубликат ключа из болванки. Ключ и болванка составляют внешнюю среду. Однако, если механизм станка слегка разрегулируется, то станок будет изготовлять негодный дубликат, не реагируя на это.

О конформности среды и автомата мы подробнее будем говорить в гл. 9, а пока что предположим, что во всех рассматриваемых случаях она существует.

Заметим еще, что автомат с внешней обратной связью может быть (при конструировании еще более сложного автомата) таким образом включен в его состав, что другие части более сложного автомата окажутся для него внешней средой. При этом внешняя обратная связь более простого автомата по отношению к более сложному автомату будет внутренней обратной связью. Внутренними обратными связями сложного автомата называются внешние обратные связи более простых автоматов, входящих в его состав, по отношению к которым внешней средой являются другие элементы сложного автомата.