Инверсии Мэйсона

Труды по теории вычислительных машин Массачусетского технологического института, MIT Papers on Computing Systems, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, Volume IX, 1956, pp. 43-46

О пределах оптимального функционирования адаптивных систем

Абрахам Мэйсон

Рассмотрим поведение определённого типа сложных систем и некоторые неожиданные эффекты их эволюции. Будем считать отдельно взятое промышленное производство некой адаптивной системой.

Положим, производство А занято выпуском некого изделия А1. Производственный цикл делится на две основные фазы: 1) изготовление комплектующих, 2) их сборка и настройка. Соответственно, так же структурируются и производственные затраты или, другими словами, – усилия по производству упомянутого изделия. Стратегия производства такова, что на изготовлении комплектующих определённым образом экономят: точность и тщательность их выработки не выводится на высший доступный уровень, в расчёте на то, что подгонка и доводка «по месту» на этапе сборки, на которую тогда и придётся львиная доля затрат, покроет заведомый разброс параметров этих самых комплектующих.

Обратимся теперь к производству Б, занятого выпуском изделия Б1 с такой же схемой производственных затрат, с той лишь разницей, что здесь основной упор делается на изначальную тщательность изготовления комплектующих, минимизируя тем самым последующие усилия по финальной сборке и настройке изделия.

Оставим другим нашим коллегам сам по себе весьма интересный вопрос оптимального распределения затрат между первой и второй фазами производственного цикла, исходя из текущего технологического уровня производства, сложности выпускаемого изделия и допустимого уровня общих затрат. Рассмотрим же динамику развития обоих производств.

Производство А.

Переход к более сложному изделию А2, при прежнем уровне затрат на точность изготовления комплектующих, вызовет очевидный рост затрат на финишную доводку. Дальнейшее наращивание, с таким же подходом, сложности изделий приведёт в определённый момент к взрывному всплеску затрат на настройку. Решением проблемы явится технологическое обновление производства с повышением базовых затрат (затрат по умолчанию) и установлением нового уровня их отсчёта 0n, рис. 1.

Далее всё проистекает по уже известной схеме до следующего переноса нулевой черты затрат. Однако же, с ростом сложности изделия, временной отрезок комфортного производства Tn прогрессивно же и сокращается: Tn+1 < Tn, пока не станет коротким настолько, что производство как таковое оказывается практически невозможным не только из-за катастрофических затрат на наладку изделия, но и просто от неспособности эту самую наладку выполнить. Тогда производство А вынуждено пересмотреть свою стратегию и стать производством Б. Степень близости к этому моменту преобразования можно оценить по скорости роста угла альфа и приближения его к своему критическому значению, рис. 2.

Производство Б также будет обречено на регулярное повышение технологического уровня по уже известной нам схеме рисунка № 1 и столь же неотвратимое сокращение отрезка комфортного производства Tn вплоть до момента неизбежных радикальных перемен, коими станет новая стратегия, но с уже знакомыми нам чертами: доля затрат на комплектующие опять становится меньше, при том, что само изделие уже не может быть ни чем иным, как системой с функциями самонастройки. Сложность изделия (системы) такова, что его комплектующие (элементы системы) не могут не обрести новые качества – изначально предусмотренный диапазон разброса параметров (диапазон последующей самонастройки). Так мы возвращаемся к производству А, но на новом витке технологической спирали.

Путь дальнейшего развития просматривается с нашей теперешней позиции не вполне – очевидно только, что им станет неизбежная трансформация по типу Б, а вот каким окажется аналог производства А на очередном витке спирали, и что сменит самонастраивающиеся системы, мы сказать пока затрудняемся.

Игорь Савченко

Минск, сентябрь 2014