ทฤษฎีตัวควบคุมที่ดีเป็นทฤษฎีที่คิดค้นโดย Roger C. Conant และW. Ross Ashbyซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของไซเบอร์เนติกส์เดิมทีทฤษฎีนี้กล่าวไว้ว่า "ตัวควบคุมที่ดีทุกตัวของระบบจะต้องเป็นแบบจำลองของระบบนั้น" ^{[ 1 ]}กล่าวคือตัวควบคุม ใดๆ ที่เรียบง่ายที่สุดในบรรดาตัวควบคุมที่เหมาะสมที่สุดจะต้องมีพฤติกรรมเหมือนภาพของระบบนั้นภายใต้โฮโมมอร์ฟิซึม

กล่าวให้แม่นยำยิ่งขึ้น หน่วยงานกำกับดูแลที่ดีทุกแห่งจะต้องมีหรือสามารถเข้าถึงแบบจำลองของระบบที่ตนกำกับดูแลได้ และในขณะที่ผู้เขียนบางครั้งกล่าวว่าหน่วยงานกำกับดูแลและสิ่งที่ถูกกำกับดูแลนั้น "เหมือนกันทุกประการ" (isomorphic) แต่การจับคู่ที่พวกเขาสร้างขึ้นนั้นเป็นเพียงการจับคู่แบบเดียวกัน (homomorphism) เท่านั้น ซึ่งหมายความว่าแบบจำลองอาจสูญเสียข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่ถูกจำลอง ดังนั้น ในขณะที่ระบบที่ถูกกำกับดูแลเป็นรูปแบบพฤติกรรมในโลก แต่มันไม่จำเป็นต้องเป็นรูปแบบพฤติกรรมเดียวที่สังเกตได้ในสิ่งที่ถูกกำกับดูแล

ทฤษฎีบทนี้ได้มาจากการพิจารณาเอนโทรปีของการเปลี่ยนแปลงของเอาต์พุตของระบบที่ถูกควบคุม และแสดงให้เห็นว่า ภายใต้เงื่อนไขทั่วไปมาก เอนโทรปีจะมีค่าต่ำสุดเมื่อมีการแมป (แบบกำหนดได้) จากสถานะของระบบไปยังสถานะของตัวควบคุม ผู้เขียนมองว่าการแมปนี้ทำให้ตัวควบคุมเป็น 'แบบจำลอง' ของระบบ ${\displaystyle h:S\to R}$${\displaystyle h}$

ในส่วนของสมองนั้น ตราบใดที่มันสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในฐานะกลไกควบคุมการอยู่รอด มันจะต้องดำเนินการเรียนรู้โดยการสร้างแบบจำลอง (หรือแบบจำลองต่างๆ) ของสภาพแวดล้อมรอบตัวมัน

ทฤษฎีบทนี้มีขอบเขตทั่วไปเพียงพอที่จะนำไปใช้กับระบบควบคุมและระบบควบคุมตนเองหรือระบบโฮมีโอสแตติก ทั้งหมด ได้

ผู้เขียนได้กำหนดตัวแปรห้าตัวที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการควบคุมระบบได้แก่ ตัวก่อกวนหลักชุดเหตุการณ์ในตัวควบคุมชุดเหตุการณ์ในส่วนที่เหลือของระบบที่อยู่นอกตัวควบคุมชุดเหตุการณ์ทั้งหมด (หรือผลลัพธ์) ที่อาจเกิดขึ้นและชุดย่อยของเหตุการณ์ (หรือผลลัพธ์) ที่พึงปรารถนาต่อระบบ^{[ 1 ]}${\displaystyle D}$${\displaystyle R}$${\displaystyle S}$${\displaystyle Z}$${\displaystyle G}$${\displaystyle Z}$

ประเด็นหลักที่ผู้เขียนนำเสนอด้วยภาพนี้คือ การกำกับดูแลจำเป็นต้องให้ผู้กำกับดูแลพิจารณาตัวแปรทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับชุดเหตุการณ์ของระบบที่จะถูกกำกับดูแล เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจจากการกำกับดูแลนั้น หากผู้กำกับดูแลไม่สามารถพิจารณาตัวแปรทั้งหมดในชุดเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับระบบซึ่งอยู่นอกเหนือการควบคุมของผู้กำกับดูแลได้ ชุดเหตุการณ์ในการควบคุมอาจไม่สามารถอธิบายถึงความปั่นป่วนของตัวแปรทั้งหมดได้ซึ่งอาจก่อให้เกิดข้อผิดพลาดและนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่น่าพอใจต่อระบบ (ดังแสดงโดยเหตุการณ์ในชุดที่ไม่ใช่ส่วนประกอบในชุด) ${\displaystyle S}$${\displaystyle G}$${\displaystyle S}$${\displaystyle R}$${\displaystyle D}$${\displaystyle Z}$${\displaystyle G}$

ทฤษฎีบทนี้ไม่ได้อธิบายว่าระบบต้องมีคุณสมบัติอะไรบ้างจึงจะกลายเป็นตัวควบคุมที่ดี ยิ่งไปกว่านั้น แม้ว่าจะมีการอ้างอิงอย่างกว้างขวาง แต่ก็มีข้อกังวลบางประการว่าการพิสูจน์อย่างเป็นทางการไม่ได้สนับสนุนข้อความในชื่อบทความอย่างสมบูรณ์^{[ 2 ]}

ในไซเบอร์เนติก ส์ปัญหาของการสร้าง ตัวควบคุม จริยธรรมได้รับการแก้ไขโดยทฤษฎีตัวควบคุมจริยธรรม^{[ 3 ]}การสร้างตัวควบคุมจริยธรรมเป็นปัญหาทั่วไปสำหรับระบบใดๆ (เช่น ระบบสารสนเทศอัตโนมัติ) ที่ควบคุมโดเมนการใช้งานบางอย่าง

เมื่อจำกัดไว้เฉพาะ เซตย่อยของ สมการเชิงอนุพันธ์สามัญ (ODE) ของทฤษฎีการควบคุมจะเรียกว่าหลักการแบบจำลองภายในซึ่งได้รับการกล่าวถึงครั้งแรกในปี 1976 โดย BA Francis และ WM Wonham ^{[ 4 ]} ในรูปแบบนี้ จะแตกต่างจากการควบคุมแบบคลาสสิกตรงที่วงจรป้อนกลับ แบบคลาสสิก ไม่สามารถจำลองระบบที่ถูกควบคุมได้อย่างชัดเจน (แม้ว่าตัวควบคุมแบบคลาสสิกอาจมีแบบจำลองโดยนัย) ^{[ 5 ]}

จากแนวคิดเดียวกันของทฤษฎีตัวควบคุมที่ดี งานวิจัยล่าสุดในการเรียนรู้แบบเสริมแรงได้อ้างว่าตัวแทนซึ่งจำลองเป็นนโยบายที่มีเงื่อนไขตามเป้าหมายในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมโดยกระบวนการมาร์คอฟ ที่สังเกตได้อย่างสมบูรณ์นั้น จะเข้ารหัสแบบจำลองการทำนายของสภาพแวดล้อมไว้ในนโยบายของตนโดยปริยาย—โดยมีเงื่อนไขว่าสมมติฐานบางประการเกี่ยวกับประสิทธิภาพของตัวแทนนั้นเป็นจริง^{[ 6 ]}กล่าวอีกนัยหนึ่ง ข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการจำลองสภาพแวดล้อมได้อย่างแม่นยำนั้นถูกฝังอยู่ในนโยบายของตัวแทน การค้นพบนี้สอดคล้องกับทฤษฎีตัวควบคุมที่ดีโดยแสดงให้เห็นอย่างเป็นทางการว่าตัวแทนใด ๆ ที่สามารถสรุปผลได้ในชุดงานที่มุ่งเน้นเป้าหมายที่หลากหลายเพียงพอจะต้องเรียนรู้แบบจำลองการทำนายโดยปริยายของสภาพแวดล้อมของตน

• การเปรียบเทียบ § คณิตศาสตร์
• แบบจำลองภายใน (การควบคุมมอเตอร์)
• ความสัมพันธ์ระหว่างแผนที่กับอาณาเขต
• ความหลากหลาย (ไซเบอร์เนติกส์)
• ความสามารถในการควบคุม