 |
Общая теория систем и решаемые задачи.
|
|
|
|
Определение системы. Основные понятия, характеризующие строение и функционирование системы.
Система – это совокупность эл-ов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих некторое целостное единство.
S=(A,RZ)
A=(ai)
R=(rij)
Z=(zi)
S- система
A – мн-во элементов
R – мн-во связей
Элемент – это неделимая часть системы. Система состоит из подсистем и компонент. Связь обеспеч. возникн. и сохранение целостных свойств системы. Элементы системы образуют структуру, которая отражает определенные взаимосвязи, взаимоотношения составных частей и устр-во системы.
Различают основные виды структур:
- сетевая (лок сеть)
- иерархическая (система управления предприятием)
- смешанные иерархические структуры
- матричная структура
Понятия:
Элемент – это простейшая неделимая часть системы.
Подсистема – это часть системы с некоторыми связями и отношениями.
Структура – отражает наиболее существенные взаимоотношения между элементами и их группами, которые мало меняются при изменениях в системе и обеспечивают существование системы и ее основных свойств.
Связь – обеспечивает возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы. Связь характеризуется направлением, силой и характером.
Входы и выходы – это материальные или информационные потоки, входящие и выходящие из системы.
Состояние – это мгновенный срез системы. Срез определяют либо через входные воздействия и выходные сигналы, либо через макропараметры, макросвойства системы.
Поведение – это способность системы переходить из одного состояния в другое.
Внешняя среда – это множество элементов, кот.не входят в систему, но изменение их состояния вызывает изменение поведения системы.
|
|
|
Модель – это описание системы, отображающее определенную группу ее свойств
Равновесие – способность системы в отсутствие внешних возмущающих воздействий сохранять свое поведение скол угодно долго
Устойчивость – способность системы возвращаться в состояние равновесия после того как она была выведена из этого состояния по влиянием внешних возмущающих воздействий.
Развитие – это увеличение сложности какой-либо системы
Классификация систем.
Цель любой классификации – ограничить выбор подходов к отображению системы, сопоставить выделенным классам приемы и методы системного анализа и дать рекомендации по выбору методов для соответствующего класса систем.
1.Открытые и закрытые системы. Отличие открытых систем – способность системы обмениваться со средой массой, энергией и информацией. Закрытые системы предполагаются полностью лишенными этой способности, т.е. изолированными от среды. Закрытые системы оперируют понятием «цель», как внешним, по отношению к системе. Цели не задаются «из вне», а формируются внутри системы на основе закономерностей целеобразования. Информационные системы относятся к открытым.
2.Классификация по сложности. Английский кибернетик Бир подразделяет системы на 3 группы(это связанно с поведением системы): простые, сложные и очень сложные. От способа описания системы делятся на детерминированные и стохастические. Детерминированные – однозначное описание отношений между элементами. Стохастические – связи между элементами носят вероятностный характер.
Характеристики сложности (применительно к информационным системам):
| системы | простые | сложные | очень сложные |
| Детерминированные | Оконная задвижка, проект машинных мастерских | ЭВМ, автоматизация процессов | - |
| Стохастические | Подбрасывание монеты | Хранение товаров | Экономика в целом |
| Движение медуз | Условные рефлексы | Мозг | |
| Статистический контроль качества | Прибыль предприятия | Работа холдинга |
1) Многомерность системы
|
|
|
2) Многообразие возможных форм(разнообразие структуры)
3) Многокритериальность
4) Многообразие природы элементов
5) Многократное изменение структуры и состава системы
3. Классификация систем по степени организованности и её роль в выборе методов моделирования системы.
· Плохо организованные системы (диффузные). При представлении объекта в виде плохо организованной системы не ставится задача определить все учитываемы компоненты и их связи с целями системы. Система характеризуется набором макропараметров и закономерностями, которые выявляются на основе исследования не всего объекта, а путем изучения определенной выборки компонентов, характеризующих исследуемый объект. На основе такого выборочного исследования получают характеристики, которые распространяют на поведение всей системы в целом. Такие системы применяются при определении пропускной способности систем, при исследовании документальных потоков информации и т.д.
· Хорошо организованные системы. Представление объекта или процесса принятия решения в виде хорошо организованной системы возможно в тех случаях, когда удается определить все элементы системы и их взаимосвязи между собой и с целями системы в виде детерминированных зависимостей. Для отображения сложного объекта в виде хорошо организованной системы приходится выделять существенные и не учитывать относительно несущественные для конкретной цели компоненты.
· Самоорганизующаяся система – класс систем, обладающих способностью увеличивать свой порядок или изменять свою организацию. Данный класс систем обладает признаками плохо организованных систем (стохастичность поведения, нестабильность отдельных параметров системы), а так же специфическими признаками (непредсказуемость поведения, способность адаптироваться к изменениям условий среды, формировать возможные варианты поведения и выбирать из них лучший и т.д.).
Общая теория систем и решаемые задачи.
Общая теория систем – научное направление, связанное с разработкой совокупности философских, методологических, конкретно научных и прикладных проблем: анализа и синтеза сложных систем произвольной природы. Месарович основные требования, которым должна удовлетворять эта теория:
|
|
|
1. Должна быть настолько общей, чтобы могла охватить многие существующие теории, касающиеся теории систем.
2. Должна иметь строго научный характер, термины и определения должны быть математически однозначны.
3. Научные основания должны быть столько фундаментальными, чтобы выводы имели практическую ценность при изучении конкретных систем.
Основные задачи общей теории систем:
1. Исследование изоморфизмов понятий, законов и моделей в различных областях науки с тем, чтобы переносить из одной дисциплины в другую.
2. Способствовать построению адекватных теоретических моделей для тех областей науки, в которых нет моделей.
3. Минимизировать модулирование теоретических исследований в различных научных областях.
- Содействовать выявлению единства науки путем установления связей между специалистами различных научных направлений.
Содержание системного анализа. Задачи и принципы системного анализа
Системный анализ – методология решения проблем, основанная на структуризации систем и количественном сравнении альтернатив. Применение системного анализа при построении ИС дает возможность выделить перечень и указать целесообразную последовательность выполнения взаимосвязанных задач, позволяющих не упустить из рассмотрения важные стороны и связи изучаемого объекта автоматизации.
Задачи системного анализа:
1. Декомпозиция. Означает представление системы в виде подсистем, состоящих из более мелких элементов.
2. Анализ. Состоит в нахождении различного рода свойств системы или среды. Целью анализа может быть определение закона преобразования информации задающего поведение системы.
3. Синтез. Необходимо по описанию закона преобразования построить систему, фактически выполняющую это преобразование по определенному алгоритму, при этом должен быть предварительно определен класс элементов, из которых строится искомая система реализующая алгоритм функционирования.
|
|
|
