|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Предмет та область визначення теорії систем. Загальна характеристика та особливості складних систем. Структура і компоненти системОб'єктом вивчення дисципліни є складні динамічні системи. Предметом вивчення дисципліни є процеси, що відбуваються у складних виробничих системах, оцінка їх стану і динаміки розвитку. Зміст дисципліни полягає у розкритті теоретичних основ проектування та експлуатації великих і складних систем, методів аналізу станів, оцінки їх характеристик та ефективності. Для освоєння дисципліни необхідні знання з області теорії множин, теорії графів, формальної логіки, дослідження операцій і ін. Ядром курсу є загальна теорія систем (ЗТС). ЗТС – науковий напрямок, пов'язаний з розробкою сукупності філософських, методологічних, конкретнонаукових і прикладних проблем аналізу і синтезу складних систем довільної природи. ЗТС називають системологією. Найбільш важливою рисою ЗТС є аналогічність (ізоморфізм) процесів, які протікають у системах різного типу і різної природи. Це дозволяє переносити знання з однієї області в іншу. В ЗТС виділяють два напрямки: 1) ЗТС розглядається як метатеорія різних системних концепцій, що включає такі поняття як системні принципи, системний підхід, системний аналіз; 2) ЗТС представляє собою математичний апарат, що описує закономірності формування і розвитку будь-яких систем. Системний підхід – це найбільш загальне поняття у системних дослідженнях, що ґрунтується на комплексному дослідженні як внутрішньої структури і внутрішніх процесів об'єкта, так і його зовнішніх зв'язків, динаміки розвитку і функціонування. Системний аналіз або аналіз складних систем має на меті розробку на основі системної методології впорядкованої методології досліджень особливо складних і великих систем – об'єктів великого масштабу. Основні етапи системного аналізу: 1) визначення цілей систем і встановлення їх ієрархій; 2) структуризація: виділення об'єкта дослідження та середовища його існування; 3) розробка математичних моделей, які відбивають зміст цілі; 4) визначення обмежень та умов, які накладаються на систему зовнішнім середовищем; 5) розробка різних засобів досягнення цілі; 6) оцінка варіантів рішень за допомогою комплексу критеріїв; 7) вибір кращого варіанта. ЗТС базується на трьох постулатах: 1) функціонування системи будь-якої природи може бути описане на основі розгляду формальних структурно-функціональних зв'язків між окремими елементами системи. 2) організація системи може бути визначена на основі спостережень, проведених ззовні за допомогою фіксованих станів тільки тих елементів системи, які безпосередньо взаємодіють з її оточенням. 3) організація системи повністю визначає її функціонування та характер взаємодії із зовнішнім середовищем. Система та її компоненти. Існує безліч визначень системи. Найпоширеніше: система – це сукупність взаємозалежних елементів, виділена з навколишнього середовища і взаємодіюча з ним як єдине ціле. Якщо кожна частина системи пов’язана з іншою частиною таким чином, що зміна в одній частині викликає зміну в усіх інших частинах і у всій системі, то кажуть, що вона поводить себе когерентно або як ціле. Якщо частини зовсім не пов'язані між собою, то зміна у кожній частині залежить винятково від цієї частини. Таку поведінку системи називають незалежною або фізично адитивною. Цілісність (когерентність) і незалежність (адитивність) – це не дві окремі властивості, а крайні ступені однієї властивості. Цілісність системи оцінюють мірою системності , (1) де – множина необхідних станів; – множина можливих функціональних станів; – операція перетинання множин; – операція об'єднання множин. Компоненти – це взаємодіючі структури цілісної системи, які підпорядковуються тим же законам, що і вся система. Компонентами можуть бути підсистеми. Підсистема – це система у системі більш високого порядку. Елемент (означає кінцевий, неподільний) – це поріг членування у межах даної якості системи, тобто елементарний носій якості. Відносини між елементами, компонентами, підсистемами і системами реалізуються через зв'язки між ними. Зв'язки можуть бути енергетичними, речовинними, інформаційними, внутрішніми і зовнішніми, прямими і зворотними. Вхід – місце подавання зовнішнього впливу (вхідного сигналу). Вихід – місце зняття вихідної характеристики (вихідного сигналу). Через входи із зовнішнього середовища у певні моменти часу до системи надходить речовина, енергія, інформація; в інші моменти часу результати процесів їхнього перетворення надходять у зовнішнє середовище через виходи. Найбільш типовими є наступні 4 схеми взаємодій: 1) одномірно-одномірна; 2) одномірно-багатомірна; 3) багатомірно-одномірна; 4) багатомірно-багатомірна. Елементи і компоненти, входи і виходи по різному зв'язані між собою. Існують такі види зв'язків: незамкнуті, замкнуті, складні. Основні незамкнуті зв'язки: 1) прямий послідовний (простий) зв'язок; 2) зв'язок, що паралельно розподіляє; 3) зв'язок, що паралельно з'єднує; 4) послідовний непрямий зв'язок між системами; 5) паралельний зв'язок з розширенням. Замкнуті зв'язки формуються за допомогою зворотного зв'язку: тобто зв'язку між входом і виходом одного елемента або системи. Зворотний зв'язок, що зменшує вплив вхідного сигналу на вихідний називається негативним, а який збільшує цей вплив називається позитивним. Негативний зворотний зв'язок сприяє відновленню рівноваги у системі, яка порушена зовнішнім впливом. Позитивний зворотний зв'язок підсилює відхилення від стану рівноваги у системі. Замкнуті зв'язки бувають наступних типів: 1) власний зворотний зв'язок; 2) прямий зворотний зв'язок; 3) непрямий зворотний зв'язок. Складні зв'язки. У складних системах виникає безліч комбінацій зв'язків між окремими елементами і підсистемами. Найпоширеніші: 1) зворотній зв'язок, що паралельно розподіляє; 2) зворотній зв'язок, що паралельно по’єднує; 3) паралельно-послідовний зв'язок. Аналіз елементів, компонентів і зв'язків між ними дозволяє встановити, з чого складається система. А при дослідженні системи важливо знати, як вона організована. Це характеризує структуру і функції системи. Структура – це внутрішня організація системи, що представляє собою специфічний спосіб взаємозв'язку або взаємодії, що виникає між її компонентами. Структура – це впорядкованість, організованість системи. Ціль – це майбутній (бажаний) стан системи. Ціль ставиться для даної системи системою більш високого порядку (надсистемою). Функція – представляється залежністю вихідної характеристики від вхідних сигналів. Для графічного подання систем використовують структурні і функціональні схеми. Структурна схема – схематичне зображення взаємодії між елементами, компонентами, підсистемами та зовнішнім середовищем. У структурній схемі вказують всі елементи системи, всі зв'язки між елементами всередині системи та зв'язок окремих елементів із зовнішнім середовищем. Часто структурні схеми представляють у вигляді графів. В організаційних системах часто зустрічаються лінійні, деревоподібні, матричні, мережеві структури і структури зі зворотними зв'язками. Функціональна схема – це графічне подання функцій системи або її компонентів без відображення їхнього внутрішнього структурування, тобто метою такої схеми є опис функцій прототипу, а кожен компонент є «чорним ящиком». Чорний ящик – це основа макропідходу для аналізу систем, що базується на співвідношенні вхід-вихід.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.) |