Тема урока «Автономное управление». И что же мы узнаем сегодня? Что такое автономное управление, что такое АСУ и причём тут вообще программирование и, в целом, беспроводная связь.

Но что же такое управление?

Управление — это воздействие на объект или процесс с целью достижения результата.

В общем случае это цикл:

  • планирование
  • контроль
  • учёт
  • анализ

Изображение выглядит как текст, Шрифт, диаграмма, белый Содержимое, созданное искусственным интеллектом, может быть неверным.

 

Тогда, автоматизация — это частичное или полное замещение человека в различных процессах путём применения технических средств, экономико-математических методов и систем управления.

Автоматизировать можно разные сферы жизни и работы, например, как раньше книги печатали. Кто-то её в первом чтении написал, дальше нам нужно книгу распространять (тиражировать), вручную перепечатывать или переписывать очень долго и дорого. Поняв это, придумали устройства, куда вставляли буквы в нужном порядке для определённого листа (разворота) и с помощью краски отпечатывали на странице текст, делая некоторый оттиск. Сейчас же у нас есть принтер, на него мы можем послать задание, он нам все напечатает, конечно же при наличии краски и бумаги в нем.

Мы с вами уже затрагивали тему промышленного программированием и то, что у нас не всегда есть момент, что мы можем вмешаться и поправить что-то в ходе работы.

Если, допустим, спутник улетел до Марса, как мы можем вмешаться в его программу. Это очень трудоёмкий процесс отправить человека вслед за ним, чтобы он его перепрошил, такой себе вариант, как минимум это очень дорого, как максимум не граничит с реальностью.

Для таких ситуаций придумали Автоматизированные системы управления (АСУ) — это совокупность различных ресурсов, начиная физическими, материальными и заканчивая информационными, и даже человеческими, и все эти ресурсы уделены под конкретную задачу автоматизации какого-либо производственного процесса.

Но в чем же разница между автоматизированным, автоматическим и автономным?

Автоматизированная система.

Человек → оператор.

  • Система выполняет рутину (сбор и обработка данных)
  • Человек принимает решение и оказывает воздействие.

Бывают широкой и узкой специализации.

Программное обеспечение чаще всего относят сюда.

Автоматическая система.

Человек → обслуживающий персонал.

  • Система собирает данные и принимает решения по заложенной программе.
  • Человек диагностирует, проверяет состояние и ремонтирует. Иногда обрабатывает внештатные ситуации.

Обычно выполняет поддержку заданного состояния системы, либо точное периодическое выполнение действий.

Пример: автоматическая установка пожаротушения.

Автономная система.

Человек → редкий «собеседник».

  • Система собирает данные и принимает решения по заложенной программе.
  • Человек во время периодического сеанса связи получает данные, анализирует, передаёт указания (иногда новую прошивку)

Внештатные ситуации обрабатывает сама система.

Пример: спутник.

Ни для кого не секрет, если у нас есть система, будь то автономная, автоматическая или автоматизированная есть цена возникшей ошибки, для каждого вида она может быть разной.

Компьютер делает ровно то, что запрограммировано.

Mars Climate Orbiter, миссия НАСА в 1998 году по исследованию марсианского климата.

В прошивке спутника тяга измерялась  в ньютонах.
Программисты на Земле дали команды в британских фунт-силах.

Обошлось в 125 млн. долл. (а бюджет всего 320)

Автономная система — это чёрный ящик. Мы не всегда знаем, что внутри системы, мы не знаю какие прошивки там, но, если мы говорим о том, что мы — пользователи системы мы должны хоть немного понимать ее принцип, допустим, на той же системе пожаротушения, у нас есть какие-то датчики, они что-то у нас считывают передают какие-то показатели в коробочку. В этой коробочке происходят какие-то вычисления, посылаются команды на другие элементы системы, передаются данные и что-то происходит в ответ.

Станции Яндекс Алисы или просто умные колонки, которой мы дали команду «вскипятить чайник». После пошла обработка команды, наша коробочка связалась с чайником передала ему информацию что нужно включиться, после он включился.

Если чёрный ящик мы вывернет наизнанку он будет представлен следующим образом: у нас есть какой-то внешний мир в нем происходит что-то, у нас есть какие-то сенсоры и датчики, которые регистрируют показания, допустим голосовые команды. А коробочка (чёрный ящик)  обрабатывает эту информацию и передаёт в дальнейшую обработку.

Интернет вещей, в том числе умные дома устроены таким же образом. У нас есть какая-то управляющая система в виде колонки, мы ему сказали, что это чайник, она его зафиксировала и на команду «чайник» она будет взаимодействовать с ним. Чайник, в свою очередь, отреагировал на команду и включился или «сказал», что у него нет воды и он не будет включаться, пока этот нюанс не будет устранен.

Как и в любой другой системе, в ней могут возникать какие-то ошибки, сбои, поломки, то есть мы сказали станции, «а включи, пожалуйста, чайник»,  а чайник не откликается. В его системе могло что-то произойти, его отключили от питания, или роутер перестал работать.

Вопрос на размышление. Понаблюдайте за примерами автоматизированных и ,особенно, автоматических систем вокруг себя

  • Что они получают на вход?
  • На что они влияют на выходе?
  • Как человек участвует в их работе?

Last modified: Tuesday, 2 September 2025, 1:15 PM