قرآن منبعی برای مهندسی کنترل
چکیده
کار اصلیِ این نوشته زدنِ پلی است بین مفاهیمِ مهندسی کنترلِ متداول و قرآن. ابتدا توجه داده میشود که آنچه در قرآن با کلمة هُدیً(هدایت شدن) آمده، به نظر معنایِ کاملتری است برای آنچه به عنوانِ هدفِ این مهندسی مطرح است. سپس با توجه به همین مهم، مبانیِ هدایت شدن از قرآن استخراج میگردد. معلوم میگردد که تقوی، اکسیرِ هدایت شدن است. تقواکاری تشریح میگردد و فوراً بدست میآید که از دیدگاه قرآن، تقوایِ خداوند و فقط خداوند، تنها و تنها راهِ پیشرفت است و در واقع هر پیشرفتی در طول تارخ بشر مرهون همین تقوای خداوندی است. البته از دیدگاه قرآن، این تقوا در دو مقام بصورت همزمان و غیر قابل غفلت، لازم است. نهایتاً نشان میدهیم که از دیدگاه قرآن، هدایتِ بهینه زیر سایة تقوایِ هر چه بیشتر است و این موضوع به شکل ریاضی نیز نشان داده میشود. در پایان با توجه به توکل، تعریفی روشن و جامع برای پایداری ارائه میگردد.
واژههای کلیدی
- هدایت، تقوا، عالَم، نفس، شناخت، بیان
مقدمه
مطالعة ویژة نویسنده دربارة هدایت در قرآن، موجباتِ طرح و فهمِ بسیاری از مباحثِ آورده شده در این نوشته را فراهم کرده است. نویسنده اعتراف دارد که پیش از این، با اینکه همة کلاسهای مرسوم در این رشته و برخی رشتههای حاشیهای را به دقت گذرانده و حتی تدریس کرده و کتب مشهور و غیر مشهور بسیاری در این زمینه خوانده بودم، به هیچوجه انسجامی واحد در ذهنام از موضوعات، شکل نگرفته و حتی بسیاری از موضوعات را درک نمیکردم. البته لازم به یادآوریِ اکید است که آنچه برای نویسنده از این تمسکِ اندک رخ داده، به هیچوجه به همین نتایجی که در کارهای فنی قابل استفاده هستند، منحصر نمیشود. در واقع در اینجا، تنها قصد دارم توجه همة علاقمندان و صاحب نظران این رشتة علمی را به کاربردهای وسیعی که مفاهیم این رشته در بسیاری از سیستمها یافته است، جلب کنم. به نظر نگارنده این نوشته هر چند به لحاظ حقیقی کاری بسیار بسیار ناچیز و کاملاً ابتدایی است ولی میتواند بابی را برای کلیة محققین این رشته، از کاربردهایِ فنی تا همة علوم انسانی و اجتماعی، باز نماید. تا همگی به دریاهای بیکرانِ قرآن راه یافته و تا قیامت از آن سیراب گردند. و به این ترتیب قرآن این ثقل اکبر، از طاقچههای خانههای ذهنشان به متن زندگیِ علمیشان بازگشته و به تعبیر معصومین علیه السلام، اصلالاصولِ کلیة اظهاراتشان گردد. در اینجا فقط به یک پرسشِ مهم و کلیدی که بسیاری از دانشجویان نیز، آن را در حین تدریس از اینجانب داشتهاند توجه داده و پاسخ میدهم: پرسش:آیا شما به آنچه در مطالعات قبلیتان یافته بودید، در قرآن نیز دست یافته و این نکته برایتان جالب آمده و حال میگویید که در قرآن نیز چنین است که دیگران و خودم هم پیشتر دست یافته بودیم؟ پاسخ:پر واضح است که متاسفانه به دلیل عقبافتادگیهای گوناگونی که در نظام آموزشی و پرورشی ما رخ داده است من نیز مانند بسیاری، با موضوعِ کنترل در کتب دیگری جز قرآن برخورد کردم و برای حل مسائلِ فنیِ خاص به آنها میپرداختم. این درحالی بود که در هر شبانهروز به عادت، حداقل ده بار از خداوند درخواستِ هدایت میکردم و توجه نداشتم که اساساً چقدر این موضوع از اهمیت فوقالعاده در قرآن برخوردار است و چقدر به آن پرداخته شده است که با هیچ کتاب دیگری قابل مقایسه نیست! یا تقوی که در واقع اساسِ هدایت و کنترل است، نیز همواره با آن برخورد داشتم ولی توجه نداشتم و با غفلت میگذشتم. اینها همه به این برمیگشت که من توجه نداشتم که اینها منبع اصلی حکمت و علم هستند و لذا برخوردم با اینها یک برخورد نادرست بود و در واقع قرآن میخواندم که گفتهاند ثواب دارد و نه اینکه از آن مطالبِ مورد نیازم را بیاموزم. در واقع مراجعة به قرآن در کارم نبود، قرآن حتی به عنوان یک منبع هم نبود درحالیکه بعداً خداوند متوجهام کرد که قرآن، تنها منبعِ قابل اعتماد و دقیق است! پس پاسخ به پرسشتان، آرام و آرام روشن میشود. بله در ابتدای آشنایی با قرآن یک نزدیکیها و شباهتهایی میدیدم ولی در ادامه برخی مطالب را قرآن به زیبایی برایام جا میانداخت و سپس وقتی هوشیار و هوشیارتر شدم، تصمیم گرفتم بدون توجه به این تقارنها بلکه مستقل از آنچه تاکنون برایم گذشته، تا جاییکه ممکن است، خالص به سراغ قرآن بروم و مطلب را از ابتدا فقط از قرآن بشنوم و سعی کنم آموزههای دیگر را موقتاً هم که شده در گوشهای قرار دهم تا پاک و منزه بتوانم از او بشنوم. از اینجا بود که داستان یک فرق اساسی کرد. از اینجا بود که نگاهام یک نگاه جامع و فراگیر گردید و همه چیز سر جای خود مینشست. اینها همه مرهون تصمیمِ آخرم بود هر چند برخوردهای اولیه و آن تقارنهایِ اولیه نیز مانند سوسویِ نوری از دور بود که مرا به منبع نور دعوت مینموند. اما آنچه میبینید مرهونِ تصمیمِ آخر است و نه آنچه در برخوردهای اول حاصلام شده است. یعنی مرهون این است که به آن دعوتِ نهایی "نه" نگفتم. به عنوان نمونه، هدایت، یک موضوعِ بسیار بسیار اصلی در همة شئونِ زندگیِ ماست، از طرف دیگر بسیاری از نوشتههایی که به موضوعِ کنترل پرداختهاند، از مباحثِ ریشهای و بنیادین، آغاز نکردهاند. نگارنده این غفلت را یک ضعفِ اساسی در نگارشِ ایشان میداند. غفلت از سرچشمة سخن، کمِ کم، دو نتیجة تباه کنندة اجتنابناپذیر دارد. یکی اینکه بدلیلِ ناآشنا نگاه داشتنِ خواننده از اصول و سرچشمهها، او را از همان آغاز به یک سردرگمیِ ناخواستهای دچار میسازد. او در نگرش و تفکرش به یکبه همریختگیای کشانده میگردد که تا مدتها فقط دردِ آن را با خود میکشد درحالیکه نه درمانی مییابد و نه حتی امیدی به درمان دارد. این موجب میگردد که فهم و درکِ مطالب برای او از یک سختیِ ناچار، برخوردار است و او حتی متوجه نمیشود که این سختی از کجا آمده است. بسیاری از سختفهمیها از پیچیدگیِ مباحث نیست بلکه از پیچیده کردن و پیچیده گفتنِ آنهاست. بسیاری از پیچیده کردنها و گفتنها نیز از رویِ عمد نیست بلکه به همین طرح نشدنِ مباحث از ریشهها و اصول برمیگردد. این تباهی را میتوان تباهی در فهم نامید. اما دیگر تباهیِ این غفلت، هنگامی آشکار میگردد که بخواهید سخنی نو به میان آورید و مانند دیگران، پیشرفتی به کارتان بدهید. اینجاست که درجا میزنید و چون به سرچشمهها دسترسی ندارید، هرگز نخواهید توانست تفکری نو و پیشرفتدهنده بیاورید و طرحی نو دراندازید. چون اصول، ریشه در سرشتِ ما دارد، فقط با کمی توجه فوراً دریافت میگرددو چون جایگاه محکمی در وجودمان دارد، لذا با آغاز از آنجا، هم، آسانیِ فهم، و هم، استحکامِ آنرا بهمراه خواهیم داشت، انشاءالله!. و اما گلِ سخن این نوشته این است که مهندسیِ کنترل، ریشه در موضوعِ هدایت دارد. هدایت نیز، کارِ خداوند است که رب همة عالَمهاست. خواهشمندم گوش فرا دهید: سبح اسم ربک الاعلی* الذی خلق فسوی* والذی قدر فهدی*....، تسبیح کن اسم پروردگار والا مرتبهات را* آنکه آفرید پس پرداخت نمود* و همانکه مهندسی نمود پس هدایت کرد*..... یا بشنوید که حضرت موسی علیهالسلام وقتی پرودگارش را به فرعونیان معرفی میکند، میفرماید: ربنا الذی اعطی کل شیءٍ خلقه ثمَّ هدی* پروردگار ما همان کسی است که عطا فرمود به همه چیز، آفرینشاش را سپس هدایت نمود* ولی در این هدایت، نقشی را ما متعهدیم که ایفا کنیم و آن نیست مگر تقوا. پروردگار ما همة آنچه برایِ هدایت و رهنمونیمان به سعادتِ ابدی و جاودانی نیاز بوده است، فراهم و آماده نموده است. از جمله، تواناییِ گزینشِ تقوا و ضد آن فجور را ! و نفسٍ و ما سویها* فالهمها فجورها و تقویها* و ضمناً آموخت که: قد افلح من زکیها* و قد خاب من دسیها*...، و به نتیجه رسید کسی که پاک ساخت* و به نتیجه نرسید کسی که دسیسه نمود*.... تقواست که در اختیار ماست و به وفایِ به آن، پیمان بستهایم! در ادامة این نوشته به موضوعاتِ بسیار اصلی و آغازینِ هدایت که در قرآن آمده است، پرداخته میشود. از جملة آنها که میتوان نام برد: مفهوم هدایت، ارتباطِ تقوای خداوند با هدایت، لزومِ همزمانیِ دو تقوا، توکل در تصمیمسازی و نایقینیها، تقوایِ خداوند در فنون. سپس برایِ نمونه،دو موضوعِ بسیار کلی از نتایجی که با استفاده از دیدگاهی که قرآن میدهد، بدست داده میشود: یکی، استخراجِ یک اصلِ کلی برای طراحیِ کنترل کننده و دیگری، استخراجِ تعریفی جامع برای پایداری.
هدایت یعنی چه؟
هدایتِ هر چیزی یعنی بردنِ آن در راهی! پس چند چیز پیش از هدایت برای چیزی که میخواهد هدایت شود، مفروض است. به او زمان یا مفهومِ تغییر، مفروض است. این تغییر نیز گونههایی دارد. بردنِ او یعنی تغییری را در آن ایجاد نمودن! ادامة این تغییرات در فاصلة زمانیای منجر به تغییرِ او از جایی که بوده به جایی دیگر که هماکنون هست میشود که این همان هدایتِ اوست از آن به این! حال اگر راههایی هست، پس راههایِ گوناگون با هم چه فرقی دارند؟ آدمی ابتدا توجه میکند که راههایی که خداوند میبرد، ستایشبرانگیز و عالَمها همه تحتِ پرورشِ او هستند(الحمدلله رب العالمین[1_1.2]). سپس توجه دارد که عالَمهای چون او یعنی انسانها میتوانند در پرورش، این راهبری را از خداوند بخواهند و میتوانند نخواهند!(اهدنا الصراط المستقیم[1_1.6]) آنانکه نخواستهاند روشن است که راهبری نشده و لذا نعمت برشان سرازیر نگردیده و برعکس یا مورد خشم قرار گرفتهاند و یا بهرحال به نوعی، راهگم کردهاند یا اصطلاحاً گمراه شدهاند[1_1.7]. از همینجا بوده است که موضوعِ پیشرفتن و در مقابلِ آن پیشنرفتن، برای ما مطرح گردیده است. همین است که در قرآن عمدتاً وقتی از هدایت سخن میرود، منظور همان راهبریِ خداوند است که حتماً پیشرفت را در پی دارد و در پایان به بهشتِ او منجر میگردد و این با قرینة معنوی معمولاً حذف شده است و به بقیة هدایتهای مقابلِ آن که باعثِ عدمِ پیشرفت میگردد، ضلالت یا گمراهی گفته شده است. فقط در یکجا گفته میشود که شیطان بسویِ عذابِ سعیر راهبری میکند که در واقع به گمراهی کشاندنِ شیطان را راهبریِ او نامیده است[]. فرعون و فرعونیان و مدعیان دروغین دیگر را نیز قرآن یادآور میشود که خود را راهبرِ مردم به پیشرفت معرفی میکردند ولی قرآن تأکید دارد که اینان واقعاً راهبریِ مورد ادعای خود را نکردند[]. پس قرآن تأکید دارد که اِنَّ هُدی اللهِ هوالهدی[]، راهبریای که خداوند میکند تنها و تنها راهبریای است که موجب پیشرفت است و جز آن نوعی گمراهی است. تن دادنِ به این راهبری را قرآن "اهتدا" نامیده است[].
هدایت، بی تقوی ممکن نیست!
با این مقدمات میرویم سراغ اولین و شاید مهمترین درس دربارة هدایت که قرآن در پاسخ به خواستِ ما که از او هدایت میخواهیم، داده است. قرآن پس از بسم الله الرحمن الرحیم الم، میفرماید: *ذلک الکتاب لاریب فیه هدیً للمتقین* وقتی که آن کتاب را که ریبی درش نیست را معرفی میکند، تأکیدِ مطلق میکند که: هدایت شدن برای تقویپیشهگان است که نتیجة کامل و نهایی میدهد: *اولئک علی هدیً من ربهم و اولئک هم المفلحون*[1_2.1-5] اساساً قرآن شرط اصلی و غیر قابل معاملة پیشرفت را داشتنِ اکسیری بنام "تقوی" میداند و بدون آن بر مسیرِ این پیشرفت قرار گرفتن را غیر ممکن میداند. یعنی اگر عالَمی بدون تقوی باشد هرگز توقع نداشته باشید که پیشرفتی حاصل کند. تقوی، دقیقاً، یعنی چه؟ تقوی بنا به نص صریحِ همة مترجمین یعنی ملاحظة خطا و انحراف و نگهداریِ خود از آن، پرهیزگاری از خطا و یا پروایِ از خطا. به یک نمونه توجه کنید:الوِقَايَةُ: حفظُ الشيءِ ممّا يؤذيه و يضرّه[5].
پس تقوی شامل حداقل دو کارِ اساسی است: 1) خطاسنجی 2) اقدام لازم و مقتضی علیه خطا یا خطاگریزی. این قسمت دوم میتواند جلوگیری از خطایِ پیشبینی شده و یا جبرانِ خطای پیشآمده، باشد. خلاصة این داستان در شکلِ 1 آمده است.

شکل 1
دربارة تقوی، شرح و بسطهای فراوانی را هم در قرآن و هم از معصومین علیهمالسلام باید دنبال نمود ولی در اینجا ما فقط به عنوانِ یک سر فصل آوردهایم و لذا فقط معنیِ کلیِ آن دنبال شده است.
ملاحظة خطا از چه چیزی؟ تقوایِ خداوند را داشتن یعنی چه؟
حال پرسش این است که در این ملاحظهکاری باید با ملاحظة چه چیزی خطا را تشخیص دهیم قاعدتاً باید معیاری برای سنجش سره از ناسره در دست باشد تا خطا معنی پیدا کند. این موضوع با حوصلة فوقالعادهای در قرآن آمده است که: فقط و فقط شما باید ملاحظة خدا را بکنید و بس! که به این مهم، گفته میشود: تقوایِ خدا را داشتن. وقتی فرمانِ اتقوالله در قرآن را میشنوید یعنی ملاحظة خدا را بکنید. یعنی بر اساس خدا، خطاسنجی کنید و اقدام علیه خطا کنید! خداوند در قرآن و دیگر کتب آسمانی میفرماید "فایای فاتقون"[1_2.40] یعنی فقط ملاحظة مرا بکنید و بس! حال ببینید چقدر دقیق و مختصر و مفید معصوم میفرماید: تقوایِ خدا یعنی حضور در جایی که خدا گفته حضور یابی و عدم حضور در جایی که خدا نهی از حضور کرده است[]. تقوایِ هر چیزی را داشتن را نیز میتوان به همین ترتیب یافت. شکلِ 2 این داستان را نمایش داده است.

شکل 2 لذا آنکسی که تقوایِ خدا را پیشة خود کرده باشد، بر مرکبِ هدایتِ او سوار است و به نتیجه خواهد رسید. توجه به یک نکتة اساسی کارگشا است و آن اینکه: متقی در هر کاری، باید تقوایِ خدا را داشته باشد. در واقع هر کاری که او میکند میتواند تقوایِ خدا را لحاظ کند یا نکند! این تقوا تنها بر بخشی از کارهایِ او حاکم نیست بلکه بر تمامی کارهای او حاکم است. این موضوعِ بسیار مهم در قسمت بعدی روشنتر خواهد شد.
تقوایِ خدا، دو قسمتِ کلی دارد
- یا ایهاالذین امنوا اتقوالله ولتنظر نفسٌ ماقدمت لغد واتقوالله ان الله خبیرٌ بما تعملون*[] این آیة بینظیر در قرآن به زیبایی و سادگی هر چه تمام وظیفة تقواییِ ما را به دو بخشِ کلیِ تقوایی سامان میبخشد. بخش اول این است که نفس(خود) باید بنگرد و ببیند چه پیش میفرستد برای فردایِ خود و در این نگریستن تقوایِ خدا را داشته باشد[]. که این تقوا یعنی هر گونه که دیگران راهنمایی کردهاند نباید بنگرد و بلکه دقیقاً با آن بینشها و بصیرتهایی که خدا داده و به او آموخته بنگرد، به قول قرآن کورکورانه ننگرد بلکه با چشمهایی که خدا برای او باز کرده و یعنی با نورِ خدا بنگرد و به این ترتیب خوب بیابد که برایِ فردای خویش چه پیش میفرستد.
این قسمت یعنی علم بدست آورد که هر یک از اعمالِ او چه خروجیای را برایِ او رقم خواهد زد. این علمی است که او مرتباً باید در کسب آن کوشا باشد. پس کارِ او در فرآیندی که خدا بر آن حاکم است، خروجیای خواهد داشت که آخرِ کارش را تعیین میکند. همین جاست که ملاحظة خدا و فقط خدا معنی دارد. خدا که حاکم است را باید در این شناسایی دخیل نمود و نه هیچ چیز دیگر را. همه چیز با قانون و قاعدة اوست و نه کس دیگر پس بی معنی است که در این شناسایی ملاحظة دیگری جز آنچه او فرموده، لحاظ شود، دخیل گردد و البته ملاحظاتِ او را که فرموده، کاملاً در نظر نگرفتن نیز بیتقوایی است. بخش دوم نیز پس از ملاحظة خروجی است که باید با لحاظِ آنچه خدا انتظار دارد و فرمان داده که باید باشد، مقایسه گردیده و تقوایِ لازم نسبت به مسیری که خدا تعیین کرده و میکند تطابق داده شده و مراقبت گردد که خطاسنجی و اقدام لازم صورت پذیرد که همانا خداوند به هر آنچه میکنید کاملاً با خبر است. شکلِ 3 این دو بخش را در کنار هم و در خدمت یکدیگر نشان میدهد که چگونه روند پیشرفتِ هر کس را میتواند موجب گردد.
شکل 3 رفتارِ مقابل نیز در آیة بعدی یادآوری شده که در هر یک از دو تقوا ممکن است خداوند به فراموشی سپرده شود و لذا جز انحراف از مسیرِ پیشرفت چیزی بدست نمیآید: و لا تکونوا کالذین نسوا الله فانسیهم انفسهم اولئک هم الفاسقون*[] در اینجا لازم میدانم عیناً نظرِ حضرت علامة طباطبایی در المیزان را ذیل این آیة شریفه بیاورم: "و معناى آيه چنين است: اى كسانى كه ايمان آوردهايد با اطاعت از خدا تقوى به دست آوريد، اطاعت در جميع اوامر و نواهىاش، و نفسى از نفوس شما بايد در آنچه مىكند نظر افكند، و ببيند چه عملى براى روز حسابش از پيش مىفرستد، آيا عمل صالح است، يا عمل طالح. و اگر صالح است عمل صالحش شايستگى براى قبول خدا را دارد، و يا مردود است؟ و در جمله" وَ اتَّقُوا اللَّهَ إِنَّ اللَّهَ خَبِيرٌ بِما تَعْمَلُونَ"، براى بار دوم امر به تقوى نموده، مىفرمايد: علت اينكه مىگويم از خدا پروا كنيد اين است كه" إِنَّ اللَّهَ خَبِيرٌ بِما تَعْمَلُونَ" او با خبر است از آنچه مىكنيد. و تعليل امر به تقوى به اينكه خدا با خبر از اعمال است، خود دليل بر اين است كه مراد از اين تقوى كه بار دوم امر بدان نموده، تقواى در مقام محاسبه و نظر در اعمال است، نه تقواى در اعمال كه جمله اول آيه بدان امر مىنمود، و مىفرمود:" اتَّقُوا اللَّهَ". پس حاصل كلام اين شد كه: در اول آيه مؤمنين را امر به تقوى در مقام عمل نموده، مىفرمايد عمل شما بايد منحصر در اطاعت خدا و اجتناب گناهان باشد، و در آخر آيه كه دوباره امر به تقوى مىكند، به اين وظيفه دستور داده كه هنگام نظر و محاسبه اعمالى كه كردهايد از خدا پروا كنيد، چنان نباشد كه عمل زشت خود را و يا عمل صالح ولى غير خالص خود را به خاطر اينكه عمل شما است زيبا و خالص به حساب آوريد. اينجاست كه به خوبى روشن مىگردد كه مراد از تقوى در هر دو مورد يك چيز نيست، بلكه تقواى اولى مربوط به جِرم عمل است، و دومى مربوط به اصلاح و اخلاص آن است. اولى مربوط به قبل از عمل است، و دومى راجع به بعد از عمل."
یک نمونه:
خداوند فرمان داده است که برای خدا شریک نگیرید و اذ قال لقمان لابنه و هو یعظه قال یا بنی لا تشرک بالله ان الشرک لظلم عظیم*[1_]! خوب! کسی که تقوای خدا دارد این فرمان را نصبالعین خود قرار داده و مراقبت بسیار خواهد نمود تا تقوایِ این فرمان را داشته باشد(به شکلِ 4 توجه کنید). اما برای این کار لازم دارد تا بداند چه کارهایی از او بوی شرک میتواند داشته باشد تا بتواند از آنها پرهیز کند. یعنی باید علم پیدا کند که چه عملهایی از او شرکآلود است و چه عملهای او علیهِ شرک است. یعنی در اعمالی که شبانهروز چه بصورت منظم در حال انجام است و چه بصورت پیشامدی، او باید حواساش جمع باشد و ببیند چه پیشمیفرستد، آیا شرک یا مقابلة با شرک برایِ فردایِ خود میسازد؟ و این همان معرفت و شناختی است که باید پیدا کند تا بتواند حلقة هدایتیِ خود را سامان بخشد. به بیانِ شکلِ4 یعنی باید ببیند، uهای ممکنة از او چه yهایی را برایِ فردایِ او پیشمیفرستد؟ تا بتواند با فرمان داده شده مقایسه نموده و تقوایِ لازم را اعمال نماید. و اما نکتهای که درحال تأکید آن هستم این است که برای یافتنِ آن شناخت و معرفت نیز باید تقوایِ خدا را داشته باشد تا آن شناخت نیز هر چه دقیقتر و بیخطاتر باشد.

شکل 4 برای فهمِ بهتر این مثال کافی است توجه کنید که بسیاری از کارهایی را که مردمانِ موحد، کافر، مشرک، منافق و غیره انجام میدهند به لحاظ ظاهری، عناوینِ مشابهی دارند. میخورند، میخوابند، کشت و زرع میکنند، تجارت میکنند، درس میدهند و درس میگیرند و....، خوب! چه چیزی است که کارِ آنها را از هم متمایز میکند؟ پاسخ این پرسش همان شناختی است که لازم است کسب گردد. در واقع آنچه ایشان در همین کارهایِ ظاهراً "هم عنوان" به اجرا میگذارند در آنچه برایِ خود پیش میفرستند، کاملاً فرق دارد. حال اینکه شناسایی کنیم که از دیدگاهِ فرمانِ عدمِ شرک(یعنی همان yd)، کدام کارِ اختیاریشان(یعنی همان uها)، چقدر مشرکانه و چقدر ضد مشرکانه بوده است و خلاصه چه بوده است(یعنی y)؟. این همآن هست که باید به دقت، مورد نظر قرار گرفته و بدست آید؟ این همان "ولتنظر ما قدمت لغد" هست و این همان شناختی است که باید نسبت به "عالَمِ خود" بدست آوریم. حال فرض کنید، من که معلمی شغلِ اصلیام هست، خوب که خدا توفیقام میدهد، میبینم که در خوب ارائه کردنام دقت میکنم ولی برای من، نظرِ دانشجویان و یا نظری که مدیرانِ بالاسریام میدهند بسیار مهم شده بگونهای که گاه سعی میکنم مورد پسندِ آنها نیز واقع گردم و کارهایی را سامان میدهم که خشنودیِ آنها را فراهم سازم و در این کارها خشنودیِ خدا نیست که مقدم است و باعثِ آن کارها باشد بلکه بخاطرِ دیگرانِ غیر خدا، انجام میدهم و نه بخاطرِ خدا، که این یعنی در کارم(هر چند میتواند کارِ ناشایستی هم نباشد) اخلاص ندارم. خوب این یعنی yd که در آخرت، عملِ با اخلاص پذیرفته میشود، با yیِ کنونی که مقایسه میکنم خطایِ e دارد. تا اینجا توفیق داشتهام که تشخیص دهم خطا دارم و در آخرِ کار برایام چیزی نصیبام نشده است(و ما له فیالاخره من نصیب![1_])، این ابتدایِ تقوا است ولی این همة تقوا نیست و همانگونه که گفته شد، لازم است اقدامی درست برای جبران و تصحیحِ این خطا انجام دهیم. اینکه فقط مونیتور کنیم خطا را، کافی نیست بلکه باید پس از خطاسنجی اقدام و جبران علیه خطا کنیم. در اینجا باید علم و شناختی داشته باشم تا بدانم چه عملهایی از من میتواند این اخلاصِ معلمیام را بیشتر کند و شرکورزیام را کاهش دهد؟!. حال فرض کنید به نحوی آموخته باشم و شناخت پیدا کرده باشم دربارة "نتیجهگیریِ اعمالِ خودم"(همان سامانة تحت هدایت) که: اگر حضورِ قلبام در نماز(همان بهترین یاد خدا) را بیشتر کنم، شرکورزیام کاهش خواهد یافت. توجه کنید این یک علمی است که باید پیشتر یافته باشم وگرنه نمیدانم باید چگونه با شرکورزیام مقابله کنم!. خوب حالا اقدام میکنم که در نمازم بیشتر حضور داشته باشم تا انشاءالله این باعث شود اخلاصام جبران گردد. البته بخوبی میدانید که مثلاً این باعث خواهد شد تا آن کارهایی را که از خشنودیِ خدا شروع نشده بود، دیگر انجام نداده و توجه کنم که اگر آن کارها از خشنودی و دستوراتِ خداوند هست فقط و فقط بدلیلِ اینکه خدا گفته بانجام رسانم. یادآوری خدا در من باعث خواهد شد که او برای من بزرگتر از همه شده و دیگر کمتر کاری را برای غیرِ او بانجام رسانم.
توکل و اینکه شناختِ ما، چقدر میتواند دقیق و درست باشد؟
بنابه دستور قرآن،همانگونه که بالاتر نيز آمد، لازم است این شناخت نیز با تقوایِ خدا بدست آید و این یعنی باید همة آنچه خدا یاد داده را بکار گرفته و تا جاییکه ممکن است هر چه دقیقتر و روز به روز بهتر از دیروز شناخت یابیم تا بتوانیم در این چرخة هدایت بهتر و بهتر عمل کنیم. اما بخوبی میدانیم که این شناخت بهرحال به کمالی که خداوند میداند نمیرسد و این است که ما اصطلاحاً در عمل، همواره باید به خداوندِ متعال توکل کنیم. خداوند آموخته است که هر آنچه به شما آموختهام را عمل کنید تا بیشتر نیز به شما بیاموزم. بسياري به اشتباه تصور ميکنند که توکل به خداوند نوعي بيتدبيري به همراه دارد!، اين عموماً یا ناشی از نوعی وسواس و یا در مقابل نوعی سادهانگاری در همین شناخت است. برخی آنقدر خود را در شناخت یافتن، مطلق میپندارند که هیچ نقصی در شناخت خود را بر نمیتابند و میخواهند یکباره به شناختِ کاملی که نزد خداوند است، دست یافته و سپس دست به اقدام بزنند. و چون هر چه تلاش میکنند بیشتر در مییابند که شناختشان هرگز به شناختِ کاملِ خداوندی نخواهد رسید، لذا به نوعی وسواس گرفتار شده و حتی بر اساسِ آنچه تاکنون دریافتهاند را نیز اقدام نمیکنند و به خیال خود منتظر است تا دریافتش کاملِ کامل گردد.
نقطة مقابلِ این کسانیاند که پیش از اقدام، کوچکترین مطالعهای دربارة نتیجة اقداماتِ خود نمیکنند. حتی مطالعهای دربارة اقدامات گذشتة خود ندارند تا عبرتی گرفته و دقیقتر اقدامات بعدی را تدبیر و برنامهریزی کنند. این افراد به پیشرفتِ خود در شناخت قائل نیستند و هر آنچه بصورت اولیه متوجه شدهاند را مبنایِ همة اقدامات خود تا آخر قرار میدهند. قرآن و اهل بیت هر دوی این دو نوع رفتار را درست نمیدانند. ملاحظه بفرمایید که قرآن میفرماید: و فوق کل ذی علمٍ علیمٌ*و بالای هر دارای دانشی، دانایِ دانایی است[1_]. یعنی دانش روز به روز میتواند که کاملتر گردد ولی حق نداریم به آنچه میدانیم جهل بورزیم. و باید که مطابق آنچه میدانیم اقدام کنیم. ملاحظه کنید که حضرت علی علیهالسلام چه میفرمایند: لا تجعلوا علمکم جهلاً و یقینکم شکاً، اذا علمتم فاعملو و اذا تیقّنتم فاَقدموا* نگذارید دانشتان را به نادانی و یقینتان را به شک، هر هنگام که دانستید، عمل کنید و هر هنگام که یقین حاصل کردید اقدام کنید.[M_] به عنوان مثال قرآن دستور میدهد طعامی را که میخورید، خوب بررسی و مورد مطالعه قرار دهید. ولی آیا قرآن میگوید که آنقدر این مطالعه را کش دهید تا از گرسنگی بمیرید؟ هرگز! بلکه تا جاییکه مهلت و فرصت و وسعت دارید مکلف هستید و نه بیشتر. خداوند از طرفی میفرماید: لا یکلف الله نفساً الا وسعها*[] اگر در وسعتتان شناختی نیافتید مبنی بر اینکه طعامی که در اختیار دارید از پاکی به ناپاکی گراییده باشد، پس بر شما واجب میگردد که به عنوان یک روزیِ پاکیزه آن را بخورید. لذا باید که ما به نتیجة اقداماتمان بخوبی توجه نموده و آنها را مورد بررسی و تدبیر قرار دهیم ولی این تدبیر و برنامهریزی باید برای اقدامِ کنونی باندازة دانش و شناختِ کنونی سامان داده شود نه بیشتر و نه کمتر! و اقدامات ما نیز در محدودة زمانی و مکانی و محیطیِ خودش معنی پیدا میکند وگرنه اساساً منتفی میشوند و دیگر امکان اقدام از ما سلب شده و فرصت از بین میرود. حال با اینکه بخوبی میدانیم، آنچه نمیدانیم نیز وجود دارد و ما حتماً نقص در دانش داریم ولی همینکه از طرف دیگر میدانیم که خداوند از ما خواسته با همین علم ناقص اقدام کنیم، حال اینکه با خیالی آسوده اقدام میکنیم یعنی توکل به خداوند نموده و اقدام کردهایم. یعنی: اگر هر آنچه از نادانستنیها نیز پیش آید، خداوند پیش آورده و لذا حتماً محافظت از ما را خواهد داشت و حمایت نموده و وکالت خواهد نمود و جای هیچ نگرانی نیست. و شاورهم فیالامر فاذا عزمت فتوکل علی الله []
فرضهای ساده کننده در موارد فنی
بعنوان یک جمعبندیِ ساده در موارد فنی، اکتفا میکنیم به اینکه: لابد در راستایِ تقوایِ خداوند است که y تا جاییکه ممکن است، بدستِ ما، به yd نزدیک و نزدیکتر باشد. ضمناً ورودیِ uی مورد نظر نیز، با رعایتِ تقوایِ او اختیار شده است و همینطور شناختِ تاکنونِ ما از این ورودی به خروجی یعنی G نیز با رعایت تقوایِ او بدست آمده است. شاید به دلیلِ همین فرضیات است که همواره ما به یک مسئلة سادهتر از هدایت توجه داریم و نامِ آن را کنترل نامیدهایم و شاید کلمة کنترل به کلمة تقوی نزدیکتر باشد تا به کلمة هدایت. هنگامیکه در بارة فردی میگوییم: او انسانی با کنترل است در واقع گویی میگوییم او فردی با تقوا است. در آغاز یک نمونة فنی که تقریباً همگی با آن آشنا هستیم را مورد توجه قرار میدهیم و سپس سعی میکنیم ببینیم آیا میتوانیم آن مسئله را به مسئلة نسبتاً سادهتری که در بالا آمد، کاهش دهیم.
یک نمونة فنی: دوچرخه رانی در این داستان، دقت کنید که ابتدا حتماً مقدماتی طی شده و با گوش فرا دادنِ به فرامین خداوندم به این نتیجه رسیدهام که خداوند از اینکه من دوچرخة مزبور را بتوانم برانم خشنود است و البته فرامینی دارد که لازم است در این کار کاملاً تقوای این فرامین را داشته باشم. مثلاً لازم است مراقبت کنم که به خودم آسیبِ جدیای وارد نگردد. باید در راندن بتوانم طوری باشم که به کس دیگری هم آسیب نرسانم. نباید عمر خود را بابت این راندن بیش از حد متعارف تلف کنم و اساساً از کارهایِ واجبِ دیگرِ خود باز بمانم. باید بتوانم در زمینهای متعارف موجود این راندن را بانجام برسانم. اگر کسی را میتوانم بیآنکه او کاری غیر خداپسندانه به من تحمیل کند، بیابم که مرا راهنمایی کند، حتماً این کار را بکنم. پس عالَمی از راننده (مثلاً من) و یک دوچرخة مشخص بوجود میآید. پس اولاً عالَمی که هدایت آن مد نظر است، مشخص شده است! فرامین خداوند هم که تقوایِ آنها باید بشود نیز مشخص است. حال برای سادگی فرض کنید من آموزگاری هم نتوانستم بیابم. حال شاید اولین کار این است که ببینم اساساً چه کارهایی دستِ من است؟ این یعنی سعی دارم از عالَمِ مورد نظر و مربوط به موضوعِ راندن، ورودیها را بیابم. در واقع از همینجاست که شروع به شناساییِ عالَم کردهایم. شروع میکنیم و با آزمون و دیدن، مثلاً پدال را میبینیم که راحت میتوان چرخاند و با چرخاندن آن کلِ دوچرخه جلو میرود. البته فوراً متوجه میشویم که میلهای هم هست، که گویی به آن فرمان میگویند، میگردد که با گردشِ آن گویی میتوان جهتِ رفتن را تا حدودی تعیین نمود و شاید شروع کنیم و البته جایی هم مانند صندلی برای نشستن میبینیم که....... و این داستان تا جایی پیش میرود که فکر میکنیم، تا حدود زیادی شناسایی کردهایم و تصمیم میگیریم که برای اولین بار سوار شویم و مثلاً به زحمتی رویِ زین نشسته و از دستة فرمان میگیریم و سعی میکنیم به پدالها فشار آورده و به جلو برانیم. خوب دقت کنید که پیش از این شناساییِ اولیه که تا حدودی برای من، اجزا را شناسانده است و رابطهها را شناسانده و ورودیها را تا حدودی شناسانده و...، نباید که سعی در راندن کنم چراکه خلافِ تقوایِ تندرستیام است. برای کسبِ چنین شناختی نیز همچنان تقوایِ خدا را در نظر گرفتهام و آنها اجمالاً دوباره همان ایمنیام و البته یک آموزة بسیار مهمِ خداوند است که در کارهای فنی روشِ اصلی و بنیادین آزمون و خطا است و این به هیچوجه با اینکه مطمئن هستم که خطا خواهم داشت، خلافِ تقوای او نیست!!! شروع به سواری همان و افتادن نیز همان که این یعنی همان خطایی که پیش میآید. اما این افت و خیز باید ادامه یابد. در این میان چه باید مد نظر قرار گیرد؟! باید سعی کنم بیاموزم که چگونه ورودیها در هر چه کمتر شدنِ خطا و بوجود نیامدنِ آنها نقش ایفا میکنند. سپس باید که بگونهای ورودیها را اقدام کنم که علیهِ خطا باشد بگونهای که خطا رو به کاهش گذاشته و در دفعاتِ بعدی به مرور افتادنام کاهش یافته تا دیگر افتادنی در کار نباشد. در اینجاست که همزمان، با تقوا، هم شناخت ما افزایش مییابد و رو به هر چه کم خطا شدن است و هم از این شناخت استفاده شده تا خطایِ نتیجة عملکرد ما در خروجی هر چه کمتر گردد. که این هر دو یعنی هم در شناختِ خود اقدام علیه خطای شناخت داریم و هم در اقدامِ خود بر اساس همین شناخت مراقبیم که علیه خطایِ بوجود آمده اقدامی کارساز و خطاکاهشده، انجام دهیم. در این نمونه و بسیاری از نمونههایی از این دست، آنچنان این دو تقوا به هم چسبیده، در حالِ رعایتاند و آنچنان سریع از یکدیگر بهره میبرند که گاه تفکیک آنها از هم بسیار سخت به نظر میرسد. در واقع، نفسِ با تقوایِ شما آنچنان تقواکار است که تفکیک، دیده نمیشود. این موضوع در داستانهای بعدی بیشتر روشن خواهد شد. توجه کنید که در اینجا حلقة هدایت و رهنمونی در نفسِ با تقوایِ شما، بسته شده است و نتیجه بخشی تقوا را به نمایش میگذارد. در بسیاری از موارد دیگر، ما ظاهراً در این حلقه نبوده بلکه دستگاهی را به گونهای میسازیم تا این تقوایِ مناسب را به جای ما اجرا کند. در این صورت نیز این تقوایِ نفسِ ماست که در عملکردِ آن دستگاه تعبیه شده است وگرنه این تقوا در آن دستگاه بوجود نمیآمد. در چنین مواردی است که اصطلاحاً هدایت و رهنمونیِ موجود را خودکار مینامند به این معنی که حلقة رهنمونیِ مورد نظرِ شما در خودِ آن عالَم تعبیه شده است و نیاز نیست شما تلاشی کنید بلکه در آنجا کسانی را گماردهاید که در حال گوش کردن به نوع رهنمونی مورد نظر شمایند و لذا تلاشِ رهنمونیِ مورد نظر شما را بانجام میرسانند. اینکه برخی از حلقههایِ رهنمونی، هوشمند قلمداد میشوند، اگر به این معنا باشد که یعنی چیزی در مقابلِ آنها و یعنی غیر هوشمند نیز وجود دارد، کاملاً نادرست است و این نادرستی، موجباتِ نافهمیهای فراوانی در بینِ دستاندرکارانِ این فن گردیده است. همة انواعِ حلقههای هدایت اگر درست کار کنند ناشی از یک تقوایِ خدا و لذا هوشمندانه است.
فرضهایِ سادهکننده در دروس مقدماتی این رشته
حال،آنچه عموماً در درسهای مقدماتی این رشته فرض میگردد را با توجه به آنچه در مبانی بالا بدست آمد، خلاصه میکنیم: فرمانِ ydپیشتر بعنوان قسمتی از تقوایِ خداوند بخوبی از او شنیده و حالا میداند و کاملاً روشن است که چیست و نیازی نیست بررسی گردیده و شناسایی و تعیین گردد. لذا خروجی نظیرِ آن y، از عالَمِ تحتِ هدایت نیز کاملاً روشن است که چیست. فرمانِ yd تک مقداری است و لذا y نیز همچنین. مقدارِ عددیِ فرمانِ yd دقیقاً توسطِ کسی مشخص و تعیین خواهد شد. u یِ مورد نظر از میان همة uهای ممکن در سامانة تحت هدایت، تعیین شده است. ورودیِ uیِ مورد نظر نیز تک مقداری است. شناختِ تاکنونِ ما از عالَمِ تحت هدایت با الگویِ ریاضیای بیان گردیده است. افزونیِ این شناخت، منتفی است و این شناختِ تاکنونِ ما، در طول کار تغییری نخواهد نمود. همة ناشناختههای مان را با دو ورودیِ تزریقیِ d1 و d2 نشان داده شده در شکلِ 5 بیان نمودهایم.

شکل 5
دقت کنید که در شکلِ5 بجایِ بلوکِ مربوط به سامانة تحتِ هدایت، شناختِ خود را جایگزین نمودهایم باضافة ناشناختههامان. یکی از مواردی که با کم توجهی از کنار آن عبور میکنند همین است و به اشتباه گفته میشود سامانة تحتِ هدایتِ "فلان" را در نظر بگیرید و بجایِ "فلان" بیانِ ریاضای که تاکنون برایشان از شناختِ خودشان نسبت به آن بدست آمده است را نمایش میدهند. همین موجبِ بسیاری از اشتباهات و موجب عدم نگرشِ پیشرفتدهندهای در آنها میشود. یکی از چیزهایی که فهماش برای آنها سخت میشود، مفهومِ پایداری در سامانة هدایت است. البته ما در اینجا سعی کردهایم برای این مفهوم، یک تعریف ساده و فراگیری را ارائه کنیم که خواهید دید دقیقاً ناشی از بیانِ درستِ بالاست. یکی از مهمترین سادهسازیهایی که در بالا انجام شده، این است که پیشتر تقوا به خرج داده شده و یک شناختی حاصل شده و قرار نیست این تقوا ادامه یابد تا این شناخت فزونی یابد. پس درنتیجه، از این تقوا، در این چرخه خبری نیست. اگر بخواهیم چنین فرضی نداشته باشیم اصطلاحاً با موضوعی که با نام کنترل تطبیقی معروف هست، مواجه خواهیم شد. تقوایِ کدامین فرمانِ خداوند را باید داشته باشیم نیز پیشتر معین گردیده است و فقط تقوایِ آن چیزی باید باشد که در چرخه این تقوا دیده میشود. نتیجة این تقوا بعلاوة شناختِ بالا اشاره شده از سامانة تحت هدایت، است که ورودیِ u را مشخص میکند. پس چگونگیِ تعیینِ این تقواکاری با ملاحظة شناختی که داریم، همانی است که شاید اصلیترین سخنِ این نوشته است که با توجه به شکل5، یعنی: تعیینِ Hی مناسب با لحاظ Gی موجود و هر آنچه دربارة yd و یا dها مشخص میگردد که اصطلاحاً این را طراحیِ کنترلکننده نامیدهاند.
راه حلِ کلیای که قرآن برای هدایتِ هر چه بهتر داده است چیست؟
- ان اکرمکم عندالله اتقیکم همانا گرامیترین شما نزد خداوند با تقواکارترین شماست*[] که این یعنی هر چه ممکن است باید با شدت و حساسیتِ بالاتری علیه خطا اقدام کنید. کافی است این موضوع را بصورت ریاضی بررسی کنید. خواهید دریافت که به چه سادگی، تمامِ آنچه لازم است به آن پرداخته شود را قرآن در یک جملة ساده، آموزانده است.
راهِ حل کلی به زبانِ ریاضی فرض کنید در شکلِ5، خطایِ مثبتی در کار است e=y_d-y>0 که یعنی خروجی از مقدارِ مطلوب کمتر است(y<y_d). اقدام علیهِ خطا در اینجا یعنی فرمان دادن برای زیاد کردنِ خروجی(y↑)!. میدانیم که این فرمان از طریقِ ورودی(u) ممکن است و خروجی مستقیماً دستِ ما نیست و مطابقِ آنچه گذشت یک شناختی هم از این رابطه داریم(G). حال اگر معکوسِ کاری که G انجام میدهد، معنی داشته باشد یعنی G^(-1) وجود داشته باشد، و بعلاوه اگر ما بتوانیم این کار را در خود سامان دهیم، شاید اولین راهی که به خطور برسد این باشد که ورودی را طوری بدهیم که خروجی، خروجیِ مطلوب شود. که این یعنی u=G^(-1) y_d، که در نتیجه امید است که
y=GG^(-1) y_d=y_d
و لذا امید است که به این ترتیب خطا صفر گردد! حال،آیا به نظر شما این روش صحیح است؟ پاسخ: دقت کنید که در این روش، به شناختِ G، صد در صد اعتماد شده است که میدانیم کار بسیار غلطی است! دقت کنید که در این روش، اساساً تقوایی در کار نیست چراکه قرار بود مرتباً خطا سنجیده و علیهِ آن اقدام صورت پذیرد که از این کار، خبری نیست و فقط به y_d توجه شده است. اصطلاحاً این روش را حلقهباز گویند. این روش بیتقوایی است و مردود است! پس قرآن میآموزد که: لازم است حتماً اقدامِ ما بر اساسِ خطا باشد و با توجه به خطاسنجیِ مرتب و مستمرِ ما باشد. حال بیایید علیهِ خطا اقدامی مستمر را سامان بخشیم و این اقدامِ ما مثلاً k برابرِ خطا باشد. یعنی شدتِ اقدامِ مان علیه خطا را kبرابرِ خودِ خطا میگیریم. یعنی u=G^(-1) (ke)، که در نتیجه بدست میآید:
y=GG^(-1) ke=ke=k(y_d-y) → {█(y=k/(1+k) y_d@e=1/(1+k) y_d )┤
بآسانی ملاحظه میکنید که برای هر چه نزدیک به صفر شدنِ خطا، لازم است این بهرة k، هر چه بزرگتر باشد. در ضمن دقت کنید که در اینجا:همة ورودیای که در روشِ حلقهباز لازم بود، همه و همه بوسیلة اقدام علیهِ خطا تأمین میگردد. بیایید از این منظر نیز ببینیم، این چه الزامی ایجاد میکند؟!. باید uیِ حلقهباز را با uیِ حلقهبسته برابر قرار دهیم:
G^(-1) y_d=He → y_d=GH e
دقت کنید که این یعنی: اگر قرار باشد که خطا صفر گردد، بایدکه بهرةGH بینهایت باشد! این ترجمة ریاضیِ همان جملة بالاست که همة آنچه لازم است که لحاظ گردد، به گردنِ اقدام علیهِ خطا افتاده است! خوب! این باعث میشود وقتی خطا رفته رفته کوچکتر میگردد، اقدام هر چه شدید شود تا هنوز y_dیِ مورد نظر که صفر نیست بتواند بوجود بیاید. گویی هر چه خطا کمتر میشود، اگر میخواهی که خطا کمتر از آن هم گردد، باید شدتِ عکسالعمل نسبت به خطا نیز بیشتر گردد. در ادامه بیایید عبارتهای کامل را برای حلقة هدایت در حالت کلی بدست آوریم:
y=y_d-e=GH e → y_d=(1+GH) e →
▭(e=(1+GH)^(-1) y_d )
و به همین ترتیب: y=GH e → (GH)^(-1) y=y_d-y →
▭(y=(1+(GH)^(-1) )^(-1) y_d )
دقت کنید که هم در عبارتی که eبر حسبِ y_dبدست آمده است و هم در عبارتی که y بر حسبِ y_d بدست آمده، روشن است که هر چهGH از واحد(1) بزرگتر باشد، خطا کمتر است و یا y به y_dنزدیکتر است. این حقیقتِ بسیار ساده ولی بسیار مهم، ریشة همة نکات و جزئیاتی است که در طراحیهای مهندسیِ کنترل بدست میآید و مورد توجه قرار میگیرد. برای هرy_dیی که میخواهید خوب پیروی شود و خطا کم باشد، باید رفتارِ GH را طوری طراحی کنید که تا جاییکه ممکن است بزرگتر از واحد باشد. حال نکته اینجاست که شما نمیتوانید G را دستکاری کنید و فقط H را میتوانید بسازید، پس ببینید آیا بلایی سرِ H بگونهای میتوانید بیاورید تا GH، سرجمع، آن رفتاری را بکند که مطلوب شماست. روشن است که این همانجایی است که شما باید به مصالحههایی بسنده کنید. از این پس به GH"نتیجة اقدام علیه خطا" یا "بهرة حلقة هدایت" میگوییم.
تقسیمبندی به سه ناحیة کاری به این ترتیب، سه ناحیة کاری پیدا میشود: اول: ناحیهای که بهرة حلقه را توانستهاید، باندازة کافی بزرگتر از واحد کنید دوم: ناحیهای که بهرة حلقه، تا اندازة زیادی کوچکتر از واحد مانده است سوم: ناحیهای که بهرة حلقه، حول و حوش واحد است
ناحیة اول را میتوان ناحیة پیروی(عبور) نامید چون بهرحال توانستهایم خطا را تا حدی کاهش داده و y_d را پیروی کنیم و عبور دهیم. و به همین ترتیب ناحیة دوم را ناحیة عدم پیروی(قطع) مینامیم. و اما ناحیة سوم را ناحیة پایداری(گُذار) مینامیم که این نامگذاری در ادامه بیشتر روشن خواهد شد. این ناحیة اخیر بیشترین دغدغهها را ایجاد خواهد نمود. خطری در این ناحیه است و دقایق و ظرایفی هست که نادیده انگاشتن و نپرداختنِ درست به آنها میتواند فاجعه ایجاد کند. برای آشنایی بیشتر در ادامه به روابط از ورودیهای دیگر(dها) به خروجی y و خطای e میپردازیم. بیایید مثلاً رابطة ازd_2 به y را بیابیم و بیایید برای سادگی، ورودیهای دیگر یعنی y_d و d_1را صفر بگیریم. در اینصورت توجه کنید که به لحاظ محاسباتی، این دقیقاً مانند محاسبة رابطة ازy_d به e خواهد بود. یعنی داریم:
▭(y=(1+GH)^(-1) d_2 )
▭(u=H(1+GH)^(-1) d_2 )
میبینید که دوباره به همان عبارتهایِ مشابه رسیدیم. ضمناً توجه کنید که با فرضِ صفر بودنِ y_d، خطا و خروجی فقط یک علامت با هم فرق خواهند داشت.مشابه همین عبارات را برای d_1 نیز میتوان بدست آورد. حال با فرضِ صفر بودن بقیة ورودیها دوباره رابطة از d_1 به u_1 مشابه بالا خواهد شد و داریم:
u_1=(1+GH)^(-1) d_1
دقت کنید که در تمامیِ آنها عبارتِ معکوسِ (1+GH) را میبینید. همة اینها حاکی از این است که ناحیة گذار(پایداری)، از اهمیت فوقالعادهای برخوردار است.
چرا ناحیة گذار تا این حد حساس است؟ دقت کنید که اگر GH، -1 گردد، چه رخ میدهد! درحالیکه اصلاً انتظار نداریم، ناگهان با خطایی بسیار بزرگ مواجه میشویم. این به لحاظ موضوعِ تقوا، یعنی درست بجای اقدام علیهِ خطا، ما در حلقة هدایت کمک به ازدیادِ خطا کردهایم و این یعنی ضد تقوا. یعنی با مشاهدة خطا نه تنها علیهاش اقدام نمیگردد که بر عکس اقدام برای افزایشاش در دستور کار قرار میگیرد. این یک اقدام خیانتکارانه در حلقة هدایت محسوب میگردد که باید دقت نمود تا هرگز رخ ندهد. و این نیز فقط در ناحیهای ممکن است رخ دهد که نه ما بهرة حلقة بسیار بزرگ داریم و نه کوچک!. بلکه بهرة حلقة ما در ناحیة گذار از بزرگتر از واحد به کوچکتر از واحد است که ما آنرا ناحیة گذار نامیدهایم.
بیانهای گوناگونِ شناخت و لذا روشهای گوناگون طراحی
اینکه شناختِ ما از سامانة تحت هدایت، چگونه است و با چه زبانی بیان میگردد، روشها و گویشهای گوناگونی را برای طراحیِ سامانة هدایت بوجود آورده است. به عبارت دیگر گونهای که ما G را بیان میکنیم، گویشِ ما را برای طراحیِ H، میسازد. بعنوان نمونه در درسِ سیگنالها و سیستمها آموزانده میشود که ما میتوانیم دو نگرشِ تغییری و رنگی (زمانی و فرکانسی) داشته باشیم. همانجا ادبیاتِ ویژة هر کدام بوجود میآید و ارتباط این دو ادبیات نیز گاهاً بحث میشود. مثلاً در اولی سخن از سرعتِ کند و تند به میان میآید درحالیکه در دومی فرکانسهایِ بالا و پایین مطرح میگردد. منطق فازی از همین خواستگاه بوجود آمد. اگر در بیانِ شناختمان انواع بیانهای موجود نتوانستند، کارا و ثمربخش باشند، باید سعی گردد تا زبان دیگری برای بیان ساخت. لذا هنگامی که برخی دیدند، بیانهای ریاضیِ موجود نمیتوانند گویایِ شناختشان باشند، خود یک بیان دیگری را بنیان نهادند تا با سهولت بیشتری آنچه دریافتهاند را بیان کنند. لذاست که طراحیِ اقدام علیه خطا نیز عمدتاً با همان زبان شکل میگیرد. اما همانگونه که تاکنون در بالاتر نیز دیدید، بسیاری از مفاهیم اصلی و اصولیِ هدایت، به نوع بیانِ G مربوط نمیشوند. یکی از مهمترینِ آنها، همان موضوعی است که به پایداریِ سامانهها مشهور شده است. هر چند این موضوع نیز در درس سیگنالها و سیستمها باید بخوبی و کمال پرداخته شود ولی چون این مهم معمولاً بدرستی و کمال بیان نمیگردد، ما در اینجاآن را به عنوان یکی از بنیادیترین مفاهیم، بیان میکنیم تا گویشِ مشترکِ جامع و مانعی را فراهم آوریم.
پایداریِ ورودی-خروجی
سامانهای را به لحاظِ ورودی-خروجی پایدار گوییم که بازایِ همة ورودیهایِ ممکنِ محدود، همة خروجیهایِ ممکن، محدود باقی بمانند. ما به عمد، در اینجا، ابتدا تعریفِ درست و کامل خود را از پایداری دادیم تا از همین ابتدا تأکید کرده باشیم که تعریف درست و کامل از دیدگاه ما چیزِ پیچیده و بغرنجی نیست، بلکه عدم دقت به نکاتِ مهمی در این باره و تأکید به موقع در آنهاست که گاه موجب به اشتباه افتادن و درهم شدنِ مفاهیم گردیده است. اما نکتهای که در تعریفهای دیگر کمتر دیده میشود، تأکید رویِ کلمة "همة ممکن" است. در اینجا نگفتهایم از یک ورودی به یک خروجی اگر چنین بود، آنگاه پایداری داریم! خیر!!! وقتی میگوییم ورودی، باید مد نظر همة ورودیهایِ ممکن باشد و وقتی نگاه میکنیم به خروجی باید مد نظر، همة خروجیهایِ ممکن باشد. این تعریف به نظر جامع و مانع است و هیچگونه قید و بندی را نیز نیاز ندارد. بعنوان نمونه لازم نیست بگوییم در سامانههای حلقه باز یا حلقه بسته چنین و چنان ملاحظهای باید رعایت گردد. یا لازم نیست گفتگویی از پایداری داخلی و خارجی و یا غیره داشته باشیم و این تعریف به خودی خود کامل و گویا است. در بسیاری از گویشها چون سامانه را فقط دارایِ یک ورودی و یک خروجی در نظر میگیرند، پس فقط از محدود ماندنِ تک خروجیِ مد نظرشان بازای محدود بودنِ تک ورودیِ مورد نظرشان، سخن میگویند. در اینجا باید گفت اگر آنچه در نظر گرفتهاند صحیح و کامل است، یعنی همة ورودیهای ممکن، خلاصه میشود به همان تک ورودی و همة خروجیهای ممکن نیز به همان تک خروجی، پس سخنی هم که دربارة پایداریِ سامانة در نظر گرفته شده میزنند، صحیح است و کامل. مگر اینکه به اشتباه، برخی ورودیهای ممکن و یا خروجیهای ممکن را در نظر نگرفته باشند. در نتیجه به نظر ما آنچه موجب اشتباه در داوری میگردد، عمدتاً باز میگردد به عدمِ رسیدگی به این "همة ممکن"ها. لذا کارِ تحلیلِ پایداری در سیستمهایِ خطیِ ثابت با زمان بسیار ساده است، کافی است همة تابع تبدیلهای ممکن(یعنی از هر ورودیِ ممکن به هر خروجیِ ممکن) را بدست آورده و ببینیم تمامیِ قطبهایِ آن سمتِ چپی باشند و اگر حتی یکی از آنها مرزی و یا سمتِ راستی باشد، آنگاه از آن ورودی به آن خروجیِ خاص کار خراب است و ورودیِ محدود، خروجیِ نامحدود خواهد داد و لذا قضاوت میکنیم که سامانه، کلاً ناپایدار است و نمیگوییم که از این ورودی به آن خروجی ناپایدار است بلکه تأکید میکنیم که کلاً ناپایدار است. حال در نمونة زیر خواهیم نشان داد که در بسیاری از موارد نیازی نیست همة تابع تبدیلها را بیابیم و آزمون کنیم، بلکه تعداد بسیار محدودتری کفایت خواهد کرد. نمونه: در سامانة هدایتیِ کلیِ شکل 5، شرط پایداری را بدست آورید. حل: شکل، القا میکند که باید سه ورودیِ y_d، d_1 و d_2 و 5 خروجیِ y ,u ,e ,u_1 ,y_1 در نظر گرفته شوند. تمامیِ تابع تبدیلها از این سه ورودیِ ممکن به تمامیِ 5 خروجی ممکن را باید بدست آورد که این یعنی 15 تابع تبدیل!. سپس سعی میکنیم کمترین تعداد از آنها را طوری گزینش کنیم که آزمون پایداری آنها ما را از پایداریِ مابقی نیز مطمئن کند. ابتدا با کمی توجه روشن میشود که از لحاظ ریاضی ورودیِ d_2 و ورودیِ y_d با توجه به خطی بودن، تابع تبدیلهای یکسانی برای خروجیهای مختلف خواهند داشت. پس تعداد مورد نیاز برای محاسبه تقلیل مییابد به 8 تابع تبدیل !. و اگر این 8 تا نیز محاسبه گردد دیده خواهد شد که چهار تا با چهار تای دیگر یکسانند و لذا نهایتاً به 4 تابع تبدیل تقلیل مییابد که عبارتند از:
GH/(1+GH) ,1/(1+GH) ,G/(1+GH) ,H/(1+GH)
حال اگر در ادامه، حذفِ صفر و قطبهای ممکن بین G و H را در نظر بگیریم و آنها را با α ,β بصورت زیر نمایش دهیم G=〖αN〗_(G-α)/(βD_(G-β) ) ,H=(βN_(H-β))/(αD_(H-α) )
آنگاه برای 4 تابع تبدیلِ بالا بدست میآید:
(N_(G-α) N_(H-β))/(D_(G-β) D_(H-α)+N_(G-α) N_(H-β) ) ,(D_(G-β) D_(H-α))/(D_(G-β) D_(H-α)+N_(G-α) N_(H-β) )
(D_(G-β) N_(H-β))/(α(D_(G-β) D_(H-α)+N_(G-α) N_(H-β))) ,(N_(G-α) D_(H-α))/(β(D_(G-β) D_(H-α)+N_(G-α) N_(H-β)))
که این نشان میدهد α و β باید ریشههای سمتِ چپی داشته باشند. در نتیجه برای پایداریِ این چهار تای باقیمانده از آن 15 تا، لازم و کافی است، فقط مخرجِ یکی از آنها آزمون شود و در ضمن هیچیک از صفر و قطبهای سمتِ راستیِ G، توسطِ قطب و صفرهایِ H حذف نگردد. این نتیجه در [3]با توضیحاتی که عیناً آورده میشود، بدست آمدهاند."تعریف پایداری که در اینجا ذکر شده کاملاً دقیق بوده و با تعریفی که عموماً در کتابهای دورة کارشناسی کنترل ارائه میشود متفاوت است. در اینگونه کتابها عموماً ذکر میکنند که سیستم ساده از مرجع به خروجی باید از نظر ورودی-خروجی پایدار باشد و همانطور که خواهیم دید این تعریف دقیق و صحیح نمیباشد." نگارنده، این محاسبات را پیش از رؤیتِ نوشتة ایشان، مستقلاً بدست آورده بودم. اما آنچه مهم است چگونگیِ رسیدنِ نگارنده به این تعریف است که در قسمتِ بعدی شرح میدهم. در[4] نیز که مرجع اصلی ایشان نیز هست، در بخشی که اختصاص به موضوع پایداری ورودی- خروجی دارد، هر چند کار را به یک تعریف جامعی نمیرساند، ولی با توجه به اینکه پایداری را به ورودیها و خروجیهای گوناگون نسبت میدهد لذا الهامبخشِ تعریفی است که در اینجا نیز ارائه گردید. نکتهای که میتواند موضوع را جالبتر کند در نمونهای که میآید روشنتر میشود. جالب است که به یک نتیجة مهم ولی ظاهراً عجیب که از این تعریف بدست میآید، توجه شما را جلب کنم. اگر به آنچه در بالا بعنوان شرط پایداری بدست آمد دقت کنید، اگر d_1 را از ورودیهایِ ممکن حذف کنیم، آنگاه نتیجه این میشود که میتوان قطبِ ناپایدارِسامانة تحت کنترل را با صفری از کنترلکننده حذف نمود و پایداری هنوز مخدوش نشده باشد!. این نتیجه کاملاً درست است و درحالیکه ما عموماً این را مجاز نمیدانیم. اما اگر واقعاً شرایطی باشد که فرض نبودنِ d_1نادرست نباشد، این نتیجهگیری نیز نادرست نخواهد بود. و این فرض برای شرایطِ صرفاً ریاضی برقرار است. یعنی برای یک سامانة ریاضی، این کنترل کننده کار خواهد نمود. این موضوع را با یک شبیهسازیِ نسبتاً دقیق در محیط simulinkمیتوان تجربه نمود که در شکل زیر یک نمونة اجرا شده را نشان دادهایم. در واقع از ورودیِ y_d و همینطور d_2، به همة خروجیهای ممکن، هیچ مشکلی و ناپایداری نداریم.


شکل 6
حکمت این تعریف چیست؟ یا به عبارت دیگر، چگونه این تعریف به ذهنام رسید؟
در اینجا میخواهم شرح دهم که چگونه این تعریفِ ساده ولی کامل به دلم نشست. داستان بر میگردد به همان الگویِ ریاضیِ نادانستههایمان در شناخت، یا همان d_1 و d_2. آنچه که ما در کارهای خود انتظار داریم چیست؟ چه موقع اقدام به عمل میتواند شایسته باشد با اینکه خود میدانیم علممان ناقص است و کامل نیست؟ توکل به خداوند یعنی چه؟ اینکه بر اساسِ علمِ تاکنونمان عمل کنیم و اقدام علیه خطایمان را بانجام رسانیم روی چه حسابی است؟ چطور میتوانیم dها را نادیده بگیریم؟ پاسخ این است که: نادیده نمیگیریم بلکه کاملاً دیده میگیریم اما به این ترتیب که امیدواریم خداوند آنها را محدود نگاه داشته و آنها آنقدری نگردند که معنیاش این شود که علم ما به هیچ دردی نمیخورده است. یا به عبارت سادهتر امیدواریم، علم ما تا حدودی درست باشد و نادرستیِ آن بیاندازه نباشد. به عبارت دیگر به خداوند توکل داشتن یعنی مطمئنایم، اگر در این محدودة مورد نظر بیش از این نیاز داشتیم، حتماً خداوند بیشتر علم میداد. پس مطمئن هستیم که علمی که تاکنون خداوند داده است و حالا عمل خواسته است، فعلاً کفایتمان خواهد کرد که این فعلاً کفایتمان خواهد کرد یعنی خداوند مراقبت خواهد نمود تا dهایِ بی اندازه پیش نیایند. پس با چنین توکلی، آنچه که ما باید دقت کنیم چیست؟ روشن است که ما باید دقت کنیم که با تقوای مناسب نگذاریم چیزی بیاندازه از دست خارج گردد البته بر اساس بکارگیریِ همین علمی که تاکنون داریم. یعنی در امن و امانِ مورد نظر باقی بمانیم! آنچه در بالا گذشت بطور خلاصه یعنی: هدایت باید بگونهای باشد که با فرض محدود بودنِ ورودیهای ممکن، همة خروجیهای ممکن نیز محدود بمانند. یا به عبارت دیگر با امید به اینکه خداوند همة ورودیهای ممکن را محدود نگاه داشته، ما باید حلقة هدایتی تقوا را بگونهای سامان بخشیم که خروجیهای ممکن، همگی، محدود و در حاشیة امنیت خود قرار گیرند. که این یعنی همان تعریف پایداری که بالاتر آوردیم.
نتیجه گیری و پیشنهادات
از مباحثِ مطرح شدة در این نوشته میتوان نتیجه گرفت که موضوع اصلیِ مهندسی کنترل همان موضوعِ هدایت در قرآن است و به این ترتیب میتوان قرآن را مبنای مباحثِ این رشته و یا حداقل یک مرجعِ بسیار مهم گرفت. این حتماً باعث میگردد که از طرفی موضوعِ این رشته شمولِ گستردهتری یابد و از طرف دیگر مباحثِ شاخههای گوناگونِ آن به یکدیگر، ایدهها و افزونیهای فراوانی دهند. هر چند با سادهسازیِ موضوع، ممکن است موضوع مهندسیِ کنترل را به تقوا خلاصه نمود ولی غفلت از اینکه سادهسازی در کار بوده است، در ادامة کار،براحتی میتواند ما را سردرگم کند و به بیراهه برد. این خطرممکن است در موارد فنی کمتر خود را نشان دهد ولی در موارد پیچیدهترِ دیگر حتماً انحرافات اساسی ایجاد خواهد نمود. نتیجة بسیار مهم دیگر این است که وقتی با نگاه قرآن به موضوع ورود میگردد، نظریه پرداز از یک انسجام و وحدت نظری برخوردار میشود که همة هستی و همة کارها به نوعی مورد توجه او است و همة امور به هم مربوطاند و نه از هم گسیخته. بعبارتی قرآن با نوع نگاهی که ایجاد میکند هدایت را در همه چیز جاری و ساری میداند و همة هدایتها را نیز کارِ اوی متعال معرفی میکند. یعنی سر منشأ را یکی میکند و لذا همه به یک سرِ نخ میرسند و این به لحاظ نظری فوقالعاده، مؤثر است. در واقع تا حدودی سعی گردید نشان داده شود که با اتصالِ به قرآن، حکمتِ بسیاری از تعاریفِ مربوطه بدست میآید. به عنوان یک نتیجة ساده ولی مهم دیدیم که تقوایِ هر چه بیشتر میتواند شاهکلیدِ طراحیِ سامانهها قرار داده شود. نتیجة سادة دیگری که آورده شد، تعریفی بود که بر پایة توکل به خداوند، برای پایداریِ ورودی-خروجی ارائه گردید که در عین سادگی متاسفانه در سطحِ کارشناسی بخوبی طرح نمیگردد و حتی از لحاظی شاید جامعیتِ کاملتری نسبت به آنچه در مراجعِ بالاتر از کارشناسی نیز آمده است، باشد. هماکنون که مدیریت یا راهبری یک گروهِ کوچک یا بزرگ از دغدغههای بشری شده است، این تمسک به قرآن است که بآسانی میتواند راهگشای مباحثِ مربوطه شده و حتی ادبیاتِ موجود در این علوم را تصحیح، توسعه و عمق بخشد. آنچه در این نوشته پرداخته شد، کاملاً مقدماتی بود ولی نشان داد که اگر به قرآن بعنوان منبع و مرجعی برای علوم، تدبر گردد و نه اینکه فقط یک احترام ظاهری گذارده شود، میتوان ایدهها و نظراتی را الهام گرفت که راهگشای توسعة علمی بشر باشد. لذا پیشنهادهای فراوانی را از همین منظر میتوان طرح نمود. اما اولین و شاید مهمترین پیشنهاد این است که همین کلیدواژههای مطرح شده در این مقاله را سرفصل پژوهشهایی قرار داده و سعی گردد به چنین منبعِ سرشاری متصل شده و راهنمایی گرفته و سخنانِ او را هر چه بیشتر و دقیقتر دریافت و بکار بندیم. از جمله: بحث ارادة انسان و خداوند و تحقیقِ جزئیتر دربارة نقش انسان و خداوند در هدایت، رابطة عبادت و هدایت چیست؟!، تقوایِ در علمآموزی چیست؟، مدیریتهای انسانی تحت موضوع هدایت موضوعِ پیشرفتهای فنی و ارتباط آن با هدایت و تقوایِ خداوند و..... والحمد لله رب العالمین و صلی الله علی سیدنا محمد و اله
منابع
[1_n.m] قرآن سورة nام آیة mام
[2] ترجمة تفسیر المیزان از حضرت علامة طباطبایی
[3] جزوة درسیِ کنترل خطی، دکتر محمدعلی معصوم نیا، شهریور 1369
[4]Non Linear Systems Analysis،M. VIDYASAGAR، 1993
[5] المفردات