Переваги та недоліки централізованого та децентралізованого управління

Централізоване управління передбачає наявність одного блоку управління, який збирає повну інформацію про всі об’єкти управління і генерує (розраховує, приймає рішення про) сигнали управління для всіх цих об’єктів. Децентралізоване управління передбачає, що кожний з об’єктів управління оснащений власним блоком управління, який генерує для нього сигнали управління, виходячи з інформації лише про нього.

Існують дві вимоги до систем управління:1. адекватність (цілеспрямованість, доцільність),2. оперативність управління (швидкість з якою примаються рішення).

Принцип дуальності управління (Фельдбаум) – ці вимоги протирічать одна іншій, в наслідок чого має бути знайдено оптимальне співвідношення цих двох вимог. Це протиріччя набуває особливого змісту для розподілених систем. Порівняння централізованого та децентралізованого управління на прикладі

Задача побудови вежі (Tower building task). Розглядається обмежений двовимірний дискретний простір. Перед колективом мобільних агентів ставиться задача побудувати в цьому просторі “вежу”. Кожний з агентів може рухатись в чотирьох напрямках (вверх, вниз, вправо, вліво), а також піднімати та перевозити один вантаж (підняти, покласти) всього шість команд. Першопочатково “будівельні блоки” розкидані випадковим чином. Стартове розміщення агентів в просторі так само випадкове. Де буде побудована вежа не має значення. Фактично треба зібрати всі блоки до купи..Алгоритм для централізованого управління (один з можливих):

1. Визначити координату центру вежі.2. Доки не побудована вежа: Цикл від 1 до N (виконується для кожного агента).Якщо агент знайшов блок, то визначити чи належить цей блок до вежі. Якщо так, то шукати далі. Якщо ні, то визначити куди рухатися агенту з блоком (алгоритм №1 додавання блоку до вежі), і віддати відповідний наказ. Інакше вибрати напрям руху для агента (алгоритм №2 пошук блоку в просторі) і віддати наказ. Алгоритм для децентралізованого управління (виконується кожним агентом):

- якщо я з вантажем, то покласти його біля цього вантажу і перейти до п.1.

- інакше взяти вантаж і перейти до п.1.Обидва алгоритми гарантують вирішення задачі. Алгоритм для централізованого управління є складним та більш швидко приводить до результату. Алгоритм для децентралізованого управління дуже простий та працює значно повільніше. Порівнюючи складність та швидкодію цих алгоритмів, можна зробити висновок про доцільність комбінації двох підходів до управління. В цьому аспекті самоорганізація розуміється як пошук оптимального співвідношення централізованого та децентралізованого управління в залежності від поставленою перед системою задачі та умов, в яких ця задача вирішується.